借助思維圖示提高地理復習效能的教學實踐研究

劉彥 安晶

一、引言

中學地理知識范圍廣泛，包含多個分支。隨著新高考的實施，北京市普通高中學業水平等級考試地理試題不斷優化考試內容、創新考試形式及增強試題開放性。這就要求學生不能再依賴于死記硬背和機械重復刷題來強化對知識的理解與記憶。因此在課堂教學中，教師不僅要詳細解讀地理知識點，還要注重地理邏輯思維的培養，增強學生靈活運用地理知識和高效解決地理問題的能力，切實提高地理復習課的效能。“思維可視化”是指以圖示或圖示組合的方式把隱性的思維結構、思考路徑及方法變為顯性的過程［1］。結合思維圖示將思維可視化，不僅可以促進思維的發展和整理，還可以促進有意義學習的發生［2］。思維可視化可以讓學生通過圖示或者言語表達的方式展現學生思考過程，在教學中可視化的思維更容易被學習者理解，進而為評價學習者服務［3］。

圖像內容更易被大腦所接受。將思維以圖像的形式呈現出來，化抽象為直觀，可以提高信息傳遞效率，使圖示與大腦思維產生共振，更能起到厘清思路、發展思維的作用［4］。學生親自動手繪制思維圖示，既能加快學生對知識的自主建構，也能促進學生對知識的理解與內化［5］。因此，要提高復習課教學效能，就必須從死記硬背，依賴感性認識答題的方式轉變為運用理性思維進行知識梳理或解題的方式，提高學習效率，養成良好解題習慣。下面筆者以高三地理一輪復習“大氣受熱過程”為例，探討在教學實踐中如何基于思維圖示提高地理復習效能。

二、解讀課程標準，制定單元教學目標

課程標準是綱領性教學文件，為編寫教材、教學及考試評價提供服務。在實際教學中需要在準確解讀課程標準及教材分析、學情分析的基礎上制定符合學生認知規律的學習目標。本節課復習的“大氣的受熱過程”為普通高中教科書《地理》（人教版）必修第一冊第二章“地球上的大氣”第二節“大氣受熱過程和大氣運動”中的重要知識，該章的單元大概念如圖1所示，思維圖示構建如圖2所示。

本節課中的“大氣”主要是指對流層中的大氣，既是對之前的章節“大氣的組成與垂直分層”知識的進一步細化，也是之后復習“大氣熱力環流”的理論基礎，更可以為后續深入復習“氣壓帶和風帶”等知識提供重要基礎和依據，因此本節課具有承上啟下的作用。本節課涉及的大氣受熱過程原理學習，要求學生具有較強思維性，學習難度較大。學生在復習課中很容易將太陽輻射、地面輻射、大氣增溫、大氣逆輻射之間的過程與關系，以及大氣的根本熱源與主要熱源的聯系與差異等知識混淆。《普通高中地理課程標準（2017年版）》中對于該部分內容的教學要求為：“運用圖表資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產和生活的聯系；運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環流原理，并解釋相關現象”［6］。基于以上分析并結合課標要求，制定本單元教學目標如表1所示。

三、基于思維可視化的教學設計思路

本文主要分析第二部分“大氣受熱過程”，為了符合學生在復習課中的認知水平和思維發展規律，本節課主要設置了三個教學環節（圖3），在第一環節主要進行基礎知識的梳理，完善思維圖示；第二環節通過創設情境，結合流程圖，應用原理分析解決問題；第三環節對高考題或者模擬題進行再練習，逐步鞏固知識，思維進行深化，增強學生記憶，提高復習效果。對思維進行強化，通過邏輯思考和概念理解，把客觀事物內化成人的知識儲備。

四、基于思維可視化的地理教學實踐案例

1. 自主復習，運用思維圖示構建主干知識體系

由于該部分知識是學生在高一第一學期地理必修一中所學，且大氣受熱過程原理也是學習的重點和難點，在高三一輪復習時需要對原有知識進行復習鞏固，先讓學生結合教材、筆記等自主完成學案的部分問題，主要為：①結合大氣受熱過程示意圖，填寫大氣受熱過程主要環節；②分析大氣熱力作用與氣溫的關系；③說出大氣直接熱源和根本熱源；④結合所學知識，用思維圖示將所給出的中心詞（大氣受熱過程、太陽輻射、地面輻射、大氣逆輻射、削弱作用、保溫作用等）建立聯系（圖4）。

前三個問題學生可以在課上通過自糾、互糾解決，第四個問題學生可以在前三個問題的基礎上先自行完善，然后學生和老師一起點評、糾正和完善（表2），從而構建屬于自己的知識框架，加深對大氣受熱過程原理的理解。

這種知識體系的互評和完善過程既可以改變學生課堂上機械的記憶方式，還能幫助學生主動回顧知識，自主建構系統的知識網絡，厘清知識之間的邏輯關系，強化記憶，避免在高三高強度的復習課程安排下造成知識過快遺忘的問題。在一輪復習初始，引導學生構建每節內容思維圖示，隨著復習的深入可以構建每章的甚至不同章節間的思維圖示，知識之間的結構更加清楚明了，利于學生進行深度思考和系統復習。思維可視化應用于復習課的知識梳理中，可使原來迷惑的概念清晰化、零散的知識系統化、機械的記憶靈活化［7］。最終使學生將知識化零為整，書本“由厚到薄”，提高學生對知識的遷移能力，從而提高復習效能。

2. 結合鄉土案例，運用流程圖解題

美國的教育技術學和教育心理學專家梅里爾認為：“當學習者掌握知識和技能時，依托于現實世界問題或人物情境能夠更有效地促進學習”［8］。為了給學生營造良好的學習氛圍，本節課選取學生所熟悉且有意義的真實情境進行探究，利用學生好奇心，激發學生探究欲望，并通過設計問題，驅動學生結合已有知識引發思考和探究，借助思維圖示提高思維可視化的可行性，從而對學生已經學過的大氣受熱過程原理進行更深層次建構。具體案例及利用流程圖分析過程如下。

（1）案例

材料一：新疆民謠說：“吐魯番的葡萄哈密的瓜，庫爾勒的香梨人人夸，葉城的石榴頂呱呱”，道出了新疆是久負盛名的“瓜果之鄉”。新疆瓜果品種繁多，質地優良，香甜多汁，其中新疆葡萄含糖高達20%～24%。

材料二：密云區不老屯鎮黃土坎村的鴨梨素有“梨中之王”的美譽。黃土坎村背倚云峰山，南臨密云水庫，日照充足，極適宜鴨梨生長。黃土坎鴨梨品味獨特，脆甜多汁，據測定，普通梨平均含糖量9%，而黃土坎鴨梨含糖量為13%～20%。鴨梨生長過程中，特別是成熟期的光照及晝夜溫差與其糖分積累呈正相關。

材料三：北京市密云區干涸的古河道內，在沙層十余米深處含有大量卵石。其中鵝卵石的比熱容為0.78×103J/（kg·℃），土壤的比熱容約為1-2.5×103 J/（kg·℃），且鵝卵石比土壤反射率大。

材料四：每年的3、4月份，黃土坎一帶梨花似海，而9月20日左右進入成熟期，一直到10月中旬，都是采摘的黃金期。但是去年由于清明節一場非常嚴重的霜凍，導致大面積凍花，樹上坐果率降低，所以豐收季節有所減產。

（1）分別分析新疆瓜果香甜多汁及黃土坎鴨梨脆甜多汁的原因？

（2）舉例說出可以進一步提高黃土坎鴨梨含糖率的具體措施，并說明原因。

（3）舉例說出可以保障黃土坎鴨梨產量的具體措施，并分析原因。

參考答案：（1）新疆深居內陸，晴天多，白天，太陽輻射（光照）強，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面太陽輻射多，氣溫較高；夜晚，大氣對地面長波輻射吸收較少，大氣逆輻射弱，對地面保溫作用弱，地面熱量散失多，氣溫較低，導致晝夜溫差大，有利于糖分的積累，所以新疆瓜果香甜多汁。

黃土坎背倚云峰山，南臨密云水庫，空氣清潔，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，且黃土坎地處陽坡，二者導致白天到達地面太陽輻射多，氣溫較高；夜晚，大氣對地面長波輻射吸收較少，大氣逆輻射弱，對地面保溫作用弱，地面熱量散失多，氣溫較低，晝夜溫差大。光合作用強，呼吸作用弱，所以黃土坎鴨梨脆甜多汁。

（2）鋪鵝卵石或反光膜；首先，由于鵝卵石的比熱容較小，所以在地上鋪設鵝卵石，白天增溫快，夜間降溫快，增大晝夜溫差；其次，由于鵝卵石的反射率比較大，增強了對太陽輻射的反射，增加了光效，同時使鴨梨著色均勻，所以有利于提高黃土坎鴨梨的含糖率。

（3）采用煙熏法，增加了空氣中CO2濃度，更多地吸收地面長波輻射，提高了大氣溫度；增強了大氣逆輻射，氣溫升高，因此采用煙熏法可以保障黃土坎鴨梨產量。

（2）流程圖運用過程

本部分主要結合大氣受熱過程原理，應用流程圖解釋生活中的一些現象或問題。但是大氣受熱過程原理及應用對學生而言一直是一個難點，這種情況下單靠教師或學生的口頭表述，難以讓解題思路清晰化，可以借助思維圖示呈現學生頭腦中的知識或思維過程，這樣便于生生及師生之間思考、交流和表達。借助流程圖既可以呈現事物和現象的形成過程，有利于學生動態地認識地理事物和現象，也可以培養學生綜合思維能力（圖5～圖7）。

[ 圖5 “新疆瓜果香甜多汁及黃土坎鴨梨脆甜多汁原因”流程圖 ]

[ 圖6 “鋪鵝卵石或反光膜提高黃土坎鴨梨含糖率的原因”流程圖 ]

[ 圖7 “煙熏法保障黃土坎鴨梨產量的原因”流程圖 ]

基于以上分析，對本部分知識進行小結（圖8），讓學生更加清楚如何應用大氣受熱過程原理指導人類生產生活。結合以上案例可知運用流程圖解答“成因分析類”題目，可以引導學生逆向思維，層層深入探究根本原因，在厘清思路的基礎上再用規范的地理語言正向描述答案，這樣不僅有助于培養學生邏輯思維能力，還能幫助學生在解題時分析問題更加深入且全面，避免因邏輯不清而描述混亂導致丟分。因此，在復習課的練習題中，引導學生主動用思維圖示去分析解題思路，既可以參與知識的回顧與提煉過程，也能夠達到對知識靈活遷移，培養學生靈活調動和運用地理知識能力。

[ 圖8 “大氣受熱過程原理應用”思維小結 ]

五、總結

綜合上述分析可知，在高中地理復習課中借助思維圖示進行知識或習題答案的總結，可以讓學生不斷優化知識結構，提高學習效率和邏輯思維能力；由于不同學生對思維圖示中的不同分支完成或掌握情況不同，所以需要教師關注全體學生同時注重個體差異，利于師生之間的交流，改變刻板教學帶來的壓抑環境和沉悶氣氛；學生完全掌握思維圖示以后，在做題過程中做到腦中有圖，可以舉一反三，再結合思維圖式解題不僅可以更加全面地展示學生思維過程，而且還能將學生內在的潛能激發出來，讓學生能夠主動思考、深入思考并享受思考，從而全面提升學生復習效能。因此，在實踐教學中，可以借助思維圖示，并且利用好各種課堂教學資源及學生生活中的資源，創設教學情境，更好地培養學生地理學科核心素養，讓每一堂地理課都成為教師培養學生地理能力的舞臺。

參考文獻：

［1］ 劉濯源.思維可視化：減負增效的新支點［J］.中小學管理，2014（6）：10-13.

［2］ 趙國慶.思維可視化［M］.北京：北京師范大學出版社，2016.

［3］ 王萬燕. 思維可視化視角下的高中地理學習單元重構教學設計——以“產業轉移”為例［J］.地理教學，2020（1）：19-23.

［4］ 林賽金.基于思維可視化的高三地理復習課教學效能提升策略探究——以“地形對河流特征的影響”為例［J］.地理教育，2021（6）：32-35.

［5］ 潘紅星.思維圖示在地理教學中的運用［J］.地理教學，2010（23）：33-34.

［6］ 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［7］ 沈亞青.推行思維可視化教學，讓學生思想在地理課堂飛翔［J］.考試刊，2016（21）：119.

［8］ 徐展展.基于地理學科核心素養的“圖探式”教學實踐——以“戀上雪山之對流層大氣的受熱過程”復習課為例［J］.中學地理教學參考，2018（22）：45-48.