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高中地理綜合思維素養的假設法策略的論文

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摘要:在高中地理教學中,合理地運用假設法對於增強學生自主探究意識,培養地理綜合思維能力,提高創新能力等方面都具有重要作用。文章闡述驗證假設法、情境假設法、賦值假設法等三種假設法在高中地理教學中的應用策略。

高中地理綜合思維素養的假設法策略的論文

關鍵詞:綜合思維;驗證假設法;情境假設法;賦值假設法;高中地理教學;應用策略

所謂假設法,是指當某一變因的存在形式限定在有限種可能時,假設該因素處於其中某種情況,並以此爲條件進行推理。它是科學研究中常用的一種方法,廣泛應用於數學、物理研究中。地理作爲一門兼有自然學科屬性和社會學科屬性的綜合性學科,在某些問題的研究中,可運用假設法或將其與其他教法進行整合組織教學,以完成對地理事物和現象的本質和規律的探究,實現對學生綜合思維能力的培養,促進學生髮展。筆者結合高中地理教學實踐中積累的一些案例,闡述驗證假設法、情境假設法、賦值假設法等三種假設法在高中地理教學中的應用策略。

一、驗證假設法:正向思維無法演繹,另闢蹊徑突破難點

在高中地理教學中,有時我們用演繹法歸納地理事物本質和規律行不通時,適時地運用假設,並以經驗事實爲前提,進行假設-演繹,將所得結論與已知事實進行比較,看是否相符,以驗證假設能否成立,進而突破難點[1]。案例一:應用驗證假設法實現對難點“近地面的風的形成”的突破1.案例背景學習目標:理解近地面風的形成過程,能畫出近地面風的作用力和風向(風與等壓線之間的關係)。知識鋪墊:理解並掌握影響風的三個作用力,即水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力。2.假設過程在得出“高空的風忽略摩擦力的影響,受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的作用下,最終風向與等壓線平行”結論後,近地面的風在增加一個摩擦力的影響下會怎樣發展?這是一個動態過程,很難判斷。“事有終始”,採用驗證假設法,由“果”往“因”推,反向驗證幾種可能性。具體見圖1:北半球近地面的風在水平氣壓梯度力的作用下,由a及b的過程中,又受到地轉偏向力的作用,逐漸右偏,最終的風向可能會出現三種情況.假設風向如箭頭①,此假設很快被排除,因爲它違背了“風由高壓區流向低壓區”這一原理;假設風向如箭頭②(風向與等壓線平行),畫出影響風的作用力如圖2,運用物理力學原理,發現三力合力方向一定向西,與風向相背,該假設不成立;假設風向如箭頭③,畫出影響風的作用力如圖3,結合物理力學平行四邊形定則,當三力合力爲零時,則風向穩定,最終與等壓線斜交,假設成立。得出結論:近地面的風在水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力三力作用下,最終風向與等壓線斜交。3.應用策略在探究地理事物本質和規律形成的過程中,有時教師採用正向思維的歸納法、演繹法無法得出結論時,則可另闢蹊徑,運用驗證假設法,對某一變因假設有限種可能性都成立,再逐一推理驗證,排除其他可能,確定唯一可能,從而找到其內在規律。驗證假設法適時地應用,可以化繁爲簡,便於學生理解地理事物發展的本質和內在規律,從而實現對教學難點的突破。它是符合教學內容和學生認知規律的,同時也向學生傳遞科學的思維方式,有助於培養學生的創新能力和提高其邏輯思維能力。驗證假設法還可應用於對等溫線的彎曲、地租等值線的彎曲等問題的分析。

二、情境假設法:抽絲剝繭層層遞推,由簡入繁終現真貌

假設法的不足之處在於過多的假設可能會使人們忽略實踐的作用,最終導致理論脫離實際。當我們遇到複雜地理問題,有時運用情境假設法創設理想情境,接着給假設做“減法”,逐步還原現實,以實現探究事物形成、發展、演變規律的目的,則可取其法之長,去其之短,使之最大限度地服務於教學。案例二:應用情境假設法歸納演繹“氣壓帶和風帶的形成”1.案例背景課標要求:繪製全球氣壓帶、風帶分佈示意圖,說出氣壓帶、風帶的分佈移動規律及其對氣候的影響。前課知識鋪墊:理解並掌握熱力環流形成原理、大氣的水平運動——風。2.假設過程全球性的大氣環流是一個非常複雜的系統,會受到多種因素的干擾和影響,在不同的時間、不同的空間範圍表現不一樣。這時,採用情境假設法,化繁爲簡,由簡入繁,從理想狀態逐步過渡,直至接近現實,以實現探究地理事物形成、發展、演變的複雜過程的目的。假設一:地表均一(排除下墊面因素的干擾)、太陽始終直射赤道(排除地球上冷熱變化對大氣環流的影響)、不自轉(排除地轉偏向力對風的影響,此時風向與水平氣壓梯度力方向完全一致),推理演繹得出在赤道與極地間形成了“單圈環流”。假設二:地表均一(理想狀態)、太陽始終直射赤道(理想狀態)、自轉(與實際一致,在此影響下,來自赤道高空的風受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的作用到不了極地,在南北緯30°附近堆積下沉,近地面形成副熱帶高壓帶,而在近地面來自於極地的冷氣流與來自於副熱帶高氣壓帶的暖氣流在南北緯60°附近相遇形成副極地低氣壓帶),推理演繹得出:在赤道與極地間形成了“三圈環流”,全球共形成了七個氣壓帶和六個風帶。假設三:地表均一(理想狀態)、太陽直射點季節移動(與實際一致,在此影響下,地表的冷熱狀況有季節變化,由此引發各氣壓帶風帶控制的範圍有季節差異)、自轉(與實際一致),由此推出氣壓帶、風帶的'季節移動規律,並進一步引出“地球上有的地方可能會受多個氣壓帶或風帶交替控制,氣候有明顯的季節變化,而有的地方可能常年受一種氣壓帶或風帶控制,氣候全年相對穩定”,爲之後學習氣壓帶和風帶對氣候的影響奠定基礎。假設四:海陸差異、太陽直射點季節移動、自轉,至此,幾乎所有的條件都與實際一致,以東亞與南亞(海陸差異最顯著的區域)爲例,形成了季風環流。3.應用策略當分析比較複雜的地理問題時,教師可以運用情境假設法,先將複雜地理系統的影響因素逐一地假設在理想狀態下,排除各因子的干擾,再透過對假設情境做“減法”,逐步還原現實真象。經過一步步地分解分析,抽絲剝繭,層層遞推,當歸納演繹到所有的假設條件都接近實際時,學生便能在認識地理事物發展過程中,把握事物的整體、本質和內在規律。情境假設法與分析綜合法、歸納演繹法的有機結合,是符合學情和學生認知規律的,有助於增強學生自主探究意識,提高學生綜合思維能力。情境假設法還可應用於對全球表層洋流分佈規律的分析。

三、賦值假設法:加強地理概念解讀,“假設”理清邏輯關係

“獲取和解讀地理資訊的能力”是地理考試大綱所要求的四大核心能力之一。高考地理試題經常在地理統計圖表的基礎上,考查學生對地理統計數據概念的解讀和分析能力。學生對此類問題產生錯誤判斷,往往和未透徹地解讀地理統計數據概念有直接的關係。在分析不同地理數據概念之間的邏輯關係時,賦值假設法是理清其數量關係的重要方法。案例三:應用賦值假設法解讀地理數據概念及內在邏輯關係1.典型例題(2012年福建省質檢)地-氣系統(大氣和地面)吸收太陽短波輻射(能量收入),又向外發射長波輻射(能量支出),能量收支的差值,稱爲輻射差額。沿海某地多年平均輻射差額的月份分配,完成6~7題。6.若只考慮輻射差額對氣溫的影響,該地氣溫最高的月份是A.4月B.6月C.7月D.8月解答問題時,很多學生誤選了C項。其錯誤的原因是對輻射差額的概念理解不清,混淆了其與氣溫的關係,把輻射差額等同於氣溫,輻射差額的最高值就是氣溫最高值。2.假設過程在題中“若只考慮輻射差額對氣溫的影響”排除了其他因素對氣溫影響的前提下,如何讓學生正確地理解輻射差額與氣溫之間的關係呢?賦值假設法不失爲對症的良方。依題意,輻射差額=地-氣系統對太陽輻射的能量收入-能量支出,其值有三種情況:①大於0;②等於0;③小於0。假設①時,近地面大氣熱量收入大於支出,熱量盈餘,氣溫升高;假設②時,近地面大氣熱量收支平衡,氣溫不變;假設③時,近地面大氣熱量支出大於收入,熱量虧損,氣溫下降。透過假設給“輻射差額”賦上三類不同的數值,學生理清了已知(輻射差額)與所求(氣溫)之間的內在聯繫,問題迎刃而解——4月至8月輻射差額大於0,氣溫持續升高;8月至次年4月輻射差額小於0,氣溫持續下降,故氣溫最高出現在8月,D項正確。3.應用策略地理概念是學生認識各種地理事物的基礎,是學習地理原理和規律的前提,是培養抽象思維能力的重要過程和方法。[2]對地理數據概念的正確解讀是“地理統計圖表類問題”解題的關鍵。賦值假設法可使地理數據概念清晰化,關係明朗化,有助於學生走出認知誤區,提高地理數據分析能力。賦值假設法還可應用於人口增長率對人口數量變化的影響、水庫入水量和出水量對其水位高低的影響等問題的分析。綜上所述,假設法作爲一種科學的思維方式,在地理核心素養的“綜合思維”培養方面有較大的應用空間。但是,“教學有法,教無定法”,教師應根據課程標準、教學內容和學情,恰當把握運用時機,選擇合適的假設方法,或與其他教法和思維方式有機融合,以實現教學效果的最優化。[3]所謂“法從道生”,道即知識發展的邏輯規律、學生認知規律、學生身心發展規律,法即符合這些規律的科學方法。只有做到“道法合一”,方能遊刃有餘地實現對學生終身發展有重要影響的“綜合思維素養”的提升。

參考文獻:

[1]劉周全,張洪波.假設法探討[J].錦州師範學院學報(哲學社會科學版),1997(2):47-51.

[2]朱俸賢.高中地理概念學習障礙研究[D].西安:陝西師範大學,2015.

[3]王清,胡再.例談假設法在高中地理教學中的運用[J].咸寧學院學報,2011(12):238-239.