例谈基于系统思维的高中地理教学策略——以人教版必修三“流域的综合开发”为例

江苏省常熟市常熟市中学（215500） 邵俊峰

例谈基于系统思维的高中地理教学策略
——以人教版必修三“流域的综合开发”为例

江苏省常熟市常熟市中学（215500） 邵俊峰

系统思维是指以系统论为思维基本模式的思维形态，它把认识对象作为系统，从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象。高中地理以自然、人文等系统地理为基础，但在教材编排及教学中缺乏横向的交叉、融合和联系，特别是在新课程背景下的实验教材不再追求系统性，容易导致学生出现知识割裂、综合能力不强等问题。将系统思维贯穿于高中地理课堂符合高中地理教学的本质要求，符合新课程“培养现代公民必备的地理素养”“学习有用的地理”等理念，具有重要的实践价值。本文结合系统思维中的三个基本特征，以人教版必修三“流域的综合开发”为例阐述高中地理教学的整体性、结构性和立体性策略。

一、整体性策略

整体性是系统思维方式的基本特征，它存在于系统思维运动的始终，也体现在系统思维的成果之中。高中地理教学的整体性策略也是由地理环境的整体性所决定的。自然地理环境中的大气、水、岩石、生物、土壤、地形等地理要素并非简单地汇集在一起，而是通过水循环、生物循环、岩石圈物质循环等过程进行着物质迁移和能量交换，形成一个相互渗透、相互制约、相互联系的整体。这种地理环境整体性的实质就是地球表层的圈层相互作用。

1. 应用系统思维方式的整体性，首先必须把研究对象作为系统来认识，把研究对象放在系统之中加以考察和把握。

本案例的研究对象就是流域，因此需要把流域作为系统来认识，其包括两个方面的含义：一是流域是由若干要素构成的系统。基于整体性特征和地球圈层的相互作用理论，我们不能简单地把流域作为一个“扁平”、单一的区域，流域包含地形、气候、生物、水文、矿产等自然要素，也包含作用于其上的人类活动要素（如农业、交通）等。二是在思维过程中必须把每一个具体的系统放在更大的系统之内来考察。如河流的水文特征需要结合气候、地形等因素，拓展到整个流域进行考察。而即使是流域整体，也必须放置在更大的系统内考察，如跨流域间有没有联系、该流域在更大区域中处在什么样的地位等。从更大范围、甚至是全球范围的整体角度去考察流域开发这个子系统问题，才是解决问题根本的有效的方法。

2. 应用系统思维的整体性，还必须把整体作为认识的出发点和归宿。

应用于课堂教学设计，其思维逻辑如图1：

图1 整体性思维逻辑下的教学策略

该思维逻辑的核心是整体目标的提出和整体目标的实现，贯穿始终的是系统分析。在本案例中，教师如果一开始要求学生提出流域综合开发的整体目标，学生是难以完成的，因为他们缺少对流域整体情况的把握。因此，认识流域的地理环境是流域开发决策不可忽略的前提，流域的地理条件决定了流域开发的背景。应用系统思维，教师引导学生具体分析流域地形、气候、水文、生物、资源等特征，并且建立各要素之间的联系，使学生把握流域环境的整体特性。同时，根据各要素的相互影响状况，以及流域上下游的联系，推理该流域可能存在的问题。如上游植被破坏导致水土流失，再加上降水集中，导致流域中下游平原地区的洪涝灾害。在流域整体分析的基础上，学生提出流域开发目标就比较容易了，总体来说，流域开发的整体目标就是实现流域的可持续发展。其子目标又可分为社会可持续发展、经济（包括工业、农业、交通、旅游业等）可持续发展、生态可持续发展（如提高水质）、问题化解（如防洪）等方面。

整体目标提出后，由学生分组讨论达到该目标的多种方案。由于整体目标由多个子目标组成，提出的方案就有很多种，再根据效能高、实用性等原则，筛选出较佳的数个方案。在这里，修建水坝这一方案是学生选择最多的，修建水坝可以实现防洪、发电、灌溉、旅游、改善航运等多种效益，因此成为流域综合开发的核心。在分析水坝的影响时，同样需要应用系统思维，帮助学生透彻理解其应用价值及弊端。

二、结构性策略

系统思维强调从系统的结构去认识系统的整体功能，并从中寻找系统最优结构，进而获得最佳系统功能，这就是系统思维的结构性特征。这一特征对教学的基本要求就是树立系统结构的观点，在具体教学过程中，紧紧抓住并优化系统结构这一中间环节，认识和把握具体探究活动中各种系统的要素和功能的关系，实现课堂教学的最佳效果。

“流域的综合开发”一节对应的课程标准是“以某流域为例，分析该流域开发的地理条件，了解该流域开发建设的基本内容以及综合治理的对策措施。”根据该条“标准”的几个关键词（地理条件、开发建设和综合治理）来确定课堂教学结构是常用的方法。另外，综合治理往往针对着流域存在的问题展开，并且根据系统思维的要求，在开发建设中既有效益，又会出现新的问题。因此，优化本课的教学结构，需要加上“问题”及“效益”这两个关键词。给出以上五个关键词，由学生分组梳理其逻辑结构（如图2）。学生在梳理并阐述其逻辑关系的过程中，明确本课的教学结构，即从流域的地理条件入手，分析流域存在的问题，并且根据流域的开发优势进行开发建设，根据流域的存在问题进行综合治理，开发和治理的目的是产生效益。

图2 流域综合开发的逻辑结构

除了教学内容的结构化，结构性策略也包括教学要素的结构优化。在课前、课中、课后三个阶段，教师对教学中教师、学生、资源、媒体这四个要素进行结构优化（如图3）。在课前教学设计阶段，注重目标、资源的整合，开发适用课堂学习的范例，如本课以模拟流域（原型为长江中上游交界处附近）为范例。

组织教学和探究。在课中教学实施阶段，研究师生主导课堂的转换时机、任务链的抛出及探究方式等的结构优化。在课后教学评价阶段，设计量规，对四个要素进行评价，利于学生的反刍学习。

图3 教学三阶段教学要素结构的优化

三、立体性策略

系统思维方式是一种开放型的立体思维。在思维的具体过程中，系统思维方式把思维客体作为系统整体来思考，既注意进行纵向比较，又注意进行横向比较；既注意了解思维对象与其他客体的横向联系，又能认识思维对象的纵向发展，从而全面准确地把握思维对象的规律性。依据立体性策略，在本课例的教学中需要关注以下三个层次。我们要考虑水资源的跨流域调配、要考虑其他区域与本流域的矿产资源联系及经济技术的联系等，建立宏观的视野，避免重复建设，提高流域开发的针对性与有效性。

1. 流域自身的立体性

流域是一个立体的概念，它是四大圈层的结合点，也是人类活动的载体。图4所示的是四大圈层及人类关系示意图，他们相互联系，构成了地球的表层系统。流域是地球表层系统的核心区域，它不仅仅指河流水系，它包含上面的大气圈——气候因素是影响流域的一个重要因素；它包含岩石圈——地下的矿产、地下水，甚至岩石的结构都对流域有着重要的影响；它还包含生物圈——植被的覆盖率对流域气候、水文的影响。人类活动（如聚落、农业、交通等）一方面受流域自然条件的影响，另一方面也深刻地影响着流域。明确流域自身的立体性，不仅有助于学生拓展视界，也有利于学生理解流域问题存在的机制及流域开发的综合内涵。

图5 某流域（局部）示意图

图4 四大圈层及人类关系示意图

2. 流域开发的横向性

根据流域开发的横向性，一方面要强化流域内部的横向联系。本案例中，流域西部为山区，水力资源丰富；流域东部为平原，有色金属丰富（见图5）。流域东西部之间的联系包括在流域东西部之间建设交通干线、进行东西部之间的资源调配等。例如，把流域西部的水电通过高压线路输往东部，解决东部发展有色金属冶炼工业的缺能问题。水坝建设一方面改善了河流上下游之间的横向联系，另一方面同样要考虑对上、下游区域的不同影响，如上游泥沙淤积增加、生物多样性减少，下游洪涝灾害减少、农田肥力下降等等。另一方面，流域开发的横向性还表现在我们不仅仅关注流域自身，还需关注不同流域、不同区域之间的联系。例如，

3. 流域开发的动态性

立体性思维的第三个层次是纵向思维。地球是一个动态演化的系统，事物都是在发展变化的，所有的横向思维只有建立在纵向思维的基础上才有深度。流域的综合开发也经历了不同的阶段，一般从弱到强，从影响微小到破坏性开发，再到系统开发、可持续发展。例如，美国田纳西河流域的开发也经历了以下三个纵向阶段（图6）：

图6 美国田纳西河流域开发的三阶段

在实际教学中，教师可以在教学某些阶段或某些因素中渗透纵向性思维。在大气、水、岩石、生物、土壤等地理要素中，生物和水比较容易受人类活动的干扰而发生变化，因此更易利用动态性思维策略。例如，教师提供当地植被的多→少→多的资料，由学生分析其原因及对流域产生的影响。再如，教师带领学生探究流域修建水坝前后的不同，提高学生纵向分析能力。

结语：系统思维是人类思维的高级形式，与地理思维特性是本质相通的。在高中地理教学中应用系统思维，不仅可以使学生获得圈层联系、要素联系的广阔视野，也可以建立牢固的知识体系，培养系统思维能力。同时，也为地理教师宏观把握课程标准和教材，深刻领悟教学内容，在新视角下进行教学设计提供了重要帮助。