“知识提取”引领“知识储存”的地理教学策略

2013-07-05 01:15湖北省武汉市黄陂区第六中学430300冯青林
地理教学 2013年19期
关键词:时区经线数轴

湖北省武汉市黄陂区第六中学(430300) 冯青林

教学中,教师们最感困惑的是,课堂上学生似乎都懂了,可做作业时却又不会;更有甚者,做作业时都对了,可一上考场却又败北下来。为什么?如果把学习分为“知识储存”与“知识提取”两个阶段,相信教师们就不再困惑了。学生上课听懂了,表明他把你讲的知识储存进去了,可是做作业、考试并不是检测他储存进多少知识,而是测评他能够提取出多少知识。

一、从“知识储存”向“知识提取”转变

地理教学时,教师不但要让学生学会储存知识,还要让学生学会提取知识。提取知识不仅是学习的需要,也是考试的需要,更是信息时代培养新型人才的需要。高考是越来越注重对学生能力的考查,地理考纲要求学生所具备的“获取和解读信息的能力”“调动和运用知识的能力”“描述和阐释事物的能力”“论证和探讨问题的能力”,实际上就是考查学生的知识提取和运用能力。

也许有教师会问:“没有知识储存,何来知识提取?”的确,巧妇难为无米之炊。知识是能力的基础和载体,只有具备牢固扎实的知识基础,学生在做题时才能明确试题中的信息哪些是有用的、可以用于哪些方面、能和哪些知识有联系等等。但是,储存知识只是提取知识的必要条件,并非充分条件。因为,学生储存知识的方式是多样的,如有的是靠死记硬背得来的;有的是靠机械训练得来的;还有的是靠理解建构获得的。储存知识的方式对于知识的提取起着至关重要的作用。

见过许多高三学生,知识储存应该是很多了,可就是不会提取运用。原因就在于他们的这些知识是靠死记硬背、题海训练得来的。一些学生对于地理基本概念、基本原理、基本规律的理解只是停留在一知半解的水平上,不但不能说出其内涵与外延,更别谈理解与运用了。没有弄清知识的来龙去脉,不熟悉各个知识点之间的内在联系,知识就好比散落在盘中的一个个珠子,缺少编码,自然提取困难。学生之所以热衷于死记硬背,这和教师的认识及教学方式是有直接关系的。有些教师总是固执地认为知识的储存应先于提取,对学生知识的储存很重视,要求学生多记多背,而很少考虑知识的编码和网络系统的自主建构,这就给学生的学习增加了负担。实际上,强调知识的提取应用直到毕业年级时才开始重视。说是重视,其实也无非是加大训练的力度而已。虽然少数学生通过大量训练能够顿悟,但大多数学生却陷入题海而不能自拨。

在教学中,重视知识储存,忽略对学生提取知识的引导,这种只把精力放在储存知识上的做法导致学生越学越累,少有学习的成功体验。因此在储存之前,先考虑提取,不仅是考试的需要,更是为了减少盲目、提高效率、实现自主学习、落实新课程理念的需要。

二、用“知识提取”引领“知识储存”

地理教学过程中,不仅要有让学生储存地理知识的意识,更要有让学生更好更快地提取地理知识的能力。在现实意义上,不管学生储存了多少地理知识,如果在考试中提取不出来,学生掌握知识的价值就大打折扣。地理教学中,从“知识提取”的角度出发,用“知识提取”引领“知识储存”能更好地提高教学效率。

1. 围绕核心概念,组织教学内容

许多学生不会有效提取知识,既有基础知识掌握不牢、存在知识漏洞的缘故,也有陷入知识碎片的记忆,缺少学科思维方法的原因;但更多的是由于对地理核心概念理解不透,没有形成完整认知结构造成的。

《地理教育国际宪章》指出:地理学是一门旨在解释区域特征以及人类和事物在地球上出现、发展和分布状况的科学。并提出了地理学的五个核心概念:位置和分布、地方、人与环境的关系、空间的相互作用、区域。并指出,学习者不掌握这些核心概念,就难以构筑地理知识的基本结构。

核心概念之所以具有统摄力和解释力,是因为聚焦了学科概念的教学内容涵盖着丰富的地理观念和学科思想方法。奥苏伯尔提倡教师要教给学生学科和教材的基本结构,即那些最有“解释力量”的高度抽象和概括性观念,从而以有效的方式促进学习和迁移。在高中地理教学中,围绕地理学基本观念和背后的学科思想方法组织教学内容,就能抓住最有价值的核心概念,实现“教给学生终身发展有用的地理”的理念。学生一旦悟到了地理学科的观念、学科思想方法,不仅能减少或避免思维的盲目性,使思维具有明确的目的性、严密的组织性和高度的灵活性,而且能够具备地理问题的解决能力和地理知识的学习能力,提高学习效率。

教师进行教学设计时可以从观念性知识——原理性知识——事实性知识,“自上而下”梳理和解析教学内容,教学时再“自下而上”帮助学生在事实和材料基础上提炼观念性认识,在具体知识和技能学习的基础上帮助学生提升概括,建构学科观念和学科思想方法。一个有效的途径是进行单元知识内容的深度解析,用核心概念和地理观念统领单元知识内容。[1]

以高中地理必修1(人教版)“大气环流”为例:

课标要求:绘制全球气压带、风带分布示意图,说出气压带、风带分布、移动规律及其对气候的影响。

主题:自然环境中的物质运动和能量交换。

体现的核心概念与基本观念:空间的相互作用(空间观念、整体性与差异性观念)。

地理观念:大气运动对自然地理环境的形成和变化具有深刻的影响。

大气中各种天气现象都与天气系统的活动有密切关系。

大气环流不仅是各种规模运动系统的形成和活动的基础,而且是各地天气变化、气候形成和演变的重要条件。

大气环流通过促进高低纬度之间和海陆之间热量和水分的输送和交换,参与地表自然环境的物质运动和能量交换,对地理环境有重大影响。

基本问题:大气运动是如何发生和进行的?大气运动有什么规律?地表形态对大气运动有何影响?大气环流对气候的形成有什么影响?

表1 “大气环流”一节知识层次分析示例

上述案例进行知识层次分析的价值,主要体现在通过分析,提炼出高层次的上位性的观念性认识,这些内容能提升学习水平,提升学生的地理思维能力,帮助学生构建地理知识结构。例如案例中,学习和记忆气压带、风带分布规律以及北半球海陆冬、夏气压中心的高低和分布是必须的,毕竟这些知识是形成能力的一个基础。但学生在学习知识的过程中,比记住气压带、风带分布规律更重要的则是掌握背后蕴含的用地理模式图概括表达地理事物空间分布规律的学科思想方法,以及在这个过程中对气压带、风带为何如此分布(空间差异、空间相互作用)、海陆分布对大气环流的影响、大气环流对气候的影响(要素相互作用)等观念的深刻理解。这些就是超越具体知识的上位性思考和提炼。

2. 抓住内在联系,构建知识网络

现代认知心理学认为,人脑中的知识不可能孤立地储存,总是通过与其他知识建立某种关系而储存。而且只有通过一定的网络系统,储存的知识才能被有效地提取应用。[2]

综合性是地理学的特征之一。地理环境各要素彼此之间发生着密切的相互联系和相互作用,从而形成了一个不可分割的整体,某一要素发生变化会导致其他要素甚至整个环境发生改变,真可谓是“牵一发而动全身”。因此,地理教学一定要抓地理环境各要素之间的联系,利用要素的内在联系,采用逻辑推理的方法,不断“派生”新的知识。例如,关于自然地理或区域地理的教学,可以形成这样一个思路:将任何一个自然地理要素的状况或变化引入下图(图1)中,用以解释和探讨与其他要素之间的联系,综合分析的结果必然得出该区域的自然地理特征。再联系人类活动,人类通过改变下垫面状况(植被、水域、土壤等)进而影响其他地理要素,遵从这一思路继续深入探讨。这样思维线索的深刻意义是帮助学生解决任何一个区域的实际问题,从而渗透有用地理的学习理念。[3]

图1 区域分析思路

地理现象的形成必有其因果关系,教学中可以利用因果关系,把地理现象的成因等构成一个知识体系。例如,“大气的受热过程”一节,内容很多,学生难以把握,若将知识间的因果联系进行梳理,形成网络,学生不仅容易理解,且容易提取。如图2所示。

图2 大气的受热过程

对于复杂的地理事象,在地理教学过程中有时需要反复分析和综合,逐步加深认识。例如,对气候成因进行综合分析,学生比较容易看到的是纬度因素与气温的关系,海陆因素与降水的关系,地形因素与气温和降水的关系,洋流因素与气温和降水的关系。如图3所示。

图3 气候成因的初步综合分析

在此基础上,可进一步引导综合分析,揭示气流(风)与纬度因素、海陆因素、地形因素、洋流因素之间的关系,以及风与这些因素的共同作用对气候特征的影响。还要揭示海陆因素与地形因素、洋流因素之间的关系,揭示它们对气温和降水的影响也是共同的。对于气候特征,也要综合分析其各要素之间的作用。如图4所示。

图4 气候成因的深入综合分析

有效提取知识,不仅要明确知识间的内在联系,还应具有良好的编码与组织信息的能力。所以,教学中塑造良好的认知结构就是要注意指导学生对所学知识的编码和组织,形成“点”“面”结合的知识网络,在头脑中形成清晰的重点知识脉络,使理解更深刻。例如,地形知识是中学地理知识系统中最重要的基础组成部分之一。地形知识的教学不仅要突出地形在自然地理环境中的基础要素地位,并明确地形反映地质环境的作用,还要帮助学生建构地形知识网络体系,如图5所示。[4]这样学生在理解储存知识时就会编码清晰、组织分明,并且在调动运用知识时思维明晰、分析全面。

图5 地形知识结构

学以致用是学习的目的,要重视学生知识的应用。一是要理论联系实际。生活中的一些现象往往包含着许多地理规律、原理和概念,教学中要善于理论联系实际。例如,气候对农业的影响、气候对河流的影响、气候对植被的影响、气象灾害对人类生产生活的影响、气候对建筑物的影响、太阳活动对气候的影响等。二是在学习方法上要引导学生多动手。课堂上要让学生多填图和绘图,这样做虽然会花去不少时间,但有些内容(大气环流、洋流模式、铁路干线和枢纽等)的学习如果学生没有动手去画,其学习效果是完全不一样的。

3. 精心设计作业,进行适度训练

学生对于知识储存巩固、提取运用有一个熟练的过程,“熟”才能生巧。“熟”需要通过适度精当的训练。教育心理学研究表明:认知策略从陈述性知识向程序性知识转化的最重要的教学条件是教师精心设计相似情境和不同情境的练习。[5]只有通过相似情境的训练,学生才能更好地同化新知,形成认知结构。例如,学习高中地理时经常遇到时间计算,有一定难度,但通过“数轴法”进行适度训练,学生就比较容易掌握了。如图6所示。

图6

数轴的原点对应中时区中央经线即0°经线,+1到+12对应东一区到东十二区中央经线,-1到-12对应西一区到西十二区中央经线。实际操作方法如下:

第一,画一数轴,数轴上只需有原点(即中时区中央经线的位置)和正方向,刻度不用画。

第二,在数轴上表示两个时区的位置,东时区在正方向,西时区在负方向。并算出两时区在数轴上的距离(用S表示)。

第三,在两个时区之间画一箭头,方向由已知时间的时区指向未知时间的时区。如果箭头指向负方向,就用已知时间减去S。如果箭头指向正方向,就用已知时间加S。

例如,伦敦时间是12点,此时的北京时间和旧金山时间分别是多少?

按上面的步骤画出下图(图7)。

图7

从图上可以看出:0时区与东八区之间的时区差为8(即数轴上0到+8之间的距离),且箭头指向正方向,所以北京时间为12+8,即20点。0时区和西八区之间的时区差为8(即数轴上0到-8之间的距离),箭头指向负方向,所以旧金山时间为12-8,即4点。在此基础上,进行类似训练,学生对时间计算问题就能很好掌握。

练习必须有连续性,没有连续性,学生将无所适从,认知图式不能形成。但练习又必须有变化,只有经过在变化的情境中的练习,认知图式才能深化,策略才能灵活运用,存储的知识才能被迅速有效地提取运用。[6]

例如,对于上述时间计算问题,通过如下变式训练,能不断深化学生认知,克服思维定势,提升思维水平。

【变式一】A地(125°E)时间为21点,B地(50°W)时间是多少?

本题变化特点是把时区差变成了经度差,其方法差不多。在数轴上分别表示出50°W和125°E,从图8可以看出,AB两地的经度差为175°,时间差为175°÷15°=11小时40分。“已知”指向“未知”的箭头指向负方向,所以A地时间减去11小时40分就等于B地时间,即21-11:40=9点20分。

图8

【变式二】一架飞机于10月1日17时从我国上海(东八区)飞往美国旧金山(西八区),需飞行14小时。求到达目的地时的当地时间。

本题变化特点是加上了路程时间。根据“数轴法”求出北京时间10月1日17时,旧金山区时为10月1日1时,在此结果上加上飞行时间14小时即为到达目的地时当地时间。

【变式三】读中心点为地球北极的示意图(图9),若阴影部分为7月6日,非阴影部分为7月7日,判断1~2题:

1. 甲地时间为

A. 15 时 B. 9 时 C. 3 时 D. 12 时

2. 北京时间为

A. 6日8时 B. 7日8时 C. 6日20时 D. 7日20时

图9

本题变化的特点是寻找180°经线和地方时0时经线,运用0时经线和180°经线进行推算。解题的关键是根据地球自转的方向确定180°经线进行推理,培养空间想象能力和推理能力。

【变式四】图10中心表示南极,阴影区为3月22日,非阴影区为3月21日。读图并回答:

图10

(1)NA的经度为____;NB的经度为____。

(2)此时“北京时间”为3月____日____时。

本题的变化特点是根据180°经线推算0点钟所在的经线,再根据0点钟所在的经线推算“北京时间”。解答该类型题的基本原理是:地球上的日期分界线共有两条,一条是人为规定的国际日期变更线(大致吻合于180°经线);另一条则是自然形成的日界线,即地方时为0时(或24时)的经线(千万不能记成是0°经线)。

【变式五】下图中四幅图分别是以北极和南极为中心的图形,斜线部分表示2012年12月31日,指出北京时间是2013年元月1日17时的是

本题的变化特点是运用逆算推理法推算“北京时间”。以D图为例,以南极为中心的地图,地球自转方向是顺时针方向,可确定SF为180°经线,SE为零时所在的经线(注意:零时所在经线不要与0°经线混淆)。从元月1日零时到17时,相差255°(15°×17=255°),因为北京时间是东经120°地方时,从东经120°到180°经线又相差60°,所以D图正确。由于所有经线都交于北极和南极,无论以北极的地图还是以南极的地图都可以求北京时间。

为保证训练的质量,选用练习题时应注意以下几点:第一,以本专题知识为主,并注重知识的综合应用。第二,控制习题数量,避免过多占用课堂时间。第三,多种题型合理搭配,题目编排由易到难。

用“知识提取”引领“知识储存”,尤其是将提取知识的方法与策略融入学生原有的储存知识的方法与策略之中,必能提高学生整体的学习效率。

[1] 张素娟. 什么是最有价值的知识——基于核心概念的地理知识解析及案例分析[J]. 中国教师, 2012(4):66-68.

[2][5][6] 皮连生. 智育心理学[M]. 北京: 人民教育出版社, 2008: 37, 231.

[3] 夏芳.地理复习要求和学法建议(二)[J]. 中国考试, 2006(10): 40-43.

[4] 袁书琪. 地理教育学[M]. 北京: 高等教育出版社,2001: 85.

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