山东省枣庄市第八中学(277000) 牛民吉
高考要求学生掌握的知识量大、解决问题的能力强,但是地理学科科学性较强,思维过程严谨,高考试题又创新多样,所以一般的学生对地理的学习往往有摸不着路的感觉。我在一线教学工作中发现“地理建模”是一种很好的教学思路,能够帮助学生系统化地整理知识和提高分析能力,在高考试题面前做到有条不紊的审题和形成正确的答题思路,是一种切实可行的教学策略。
广义上说,地理模型是人类和地理环境关系的简化表示。一般来说,任何地理对象都对应着一个地理模型,我们用抽象的语言、数字、符号、逻辑关系把它真实客观地表述出来,这就是我们所说的地理模型。
“地理模型”的一般建模程式:
图1
例如:《自然灾害》中的“泥石流模型”。
组织学生采用“资料解读、讨论、分析和总结”的学习过程,探究泥石流灾害形成的一般原因。
图2
(1)短时间内迅速积聚的流水或适当的其它激发因素。
(2)有大量的松散土石碎屑固体物质。
(3)有利于泥石流贮集、运动和停淤的地形地貌条件。
“探模”是初步探究,一般选择一个小突破口进行尝试构建,而“构模”则是系统化的知识构建,趋向于全面的分析和具体的应用,高考往往在此切入,下表就是表格构模常见的形式之一。
通过具体案例来巩固模型,如:我国横断山地区泥石流多发的原因是什么?
横断山区山高谷深,地形坡度大;断层发育,岩石破碎,松散物质多;降水量大,季节集中,多暴雨;地表植被破坏严重,水土流失严重;不合理的开挖、采石、弃渣等。
(2012年福建文综卷)红层地貌是地质历史时期红色砂砾岩等岩层上发育的侵蚀地貌,多陡崖,岩性具有软硬互层特点,图3示意中国某区域红层地貌的分布。读图3,回答下列问题。
图3
(1)指出图示红层地貌区由外力作用引起的主要地质灾害类型,并说明该类灾害形成的自然原因。
(2)简述红层地貌区地质灾害的主要危害。
【建模分析】本题涉及多种地质灾害模型,解题关键在于从材料中获取和解读信息,在关键信息“多陡崖”“岩性具有软硬互层”“红层地貌”“外力作用”等的提示下,调动相关的地质灾害模型知识进行分析,如“构模”表1中“松散物质的来源条件”知识。第一问,红层地貌多陡崖,岩性又具有软硬互层的特点,在外力作用暴雨的诱发下很容易出现崩坍、滑坡、泥石流等地质灾害;第二问,从致灾因子看极易造成地表水土流失,从受灾环境看,红层地貌在图中较多的分布在河流沿岸,因此该地质灾害造成的危害与泥石流造成的危害非常相似。
表1 我国泥石流表格模型
【答案】(1)崩塌、滑坡、泥石流。断裂发育,岩石破碎;多河谷,地形坡度大;气候湿热,风化强,多暴雨。(2)加速地表侵蚀,造成水土流失(生态破坏);破坏农田、城镇与村庄、工矿企业、道路等;造成人畜伤亡。
地理建模这个概念的提出根源于皮亚杰、科尔伯格等人研究的建构主义心理学理论,地理学习也是主动建构的过程,通过构建复杂又系统化的知识大厦,形成个体化的认知结构,培养良好的地理思维,最终在高考试题面前,考生通过审题,迅速理清题意,在有限的时间内调用相关的地理模型进行答题,达到以不变应万变的效果。
也就是我们常说的地理模型,是地理教学中的立体教具,有区域地形模型、地壳构造模型以及褶皱、断层模型等,它是和教科书、多媒体音频设备、地理图片、黑板、地理标本、幻灯机、投影仪等一样同属于教学资源。地理模型一般都用石膏或塑料按照不同的比例做成,直观性很强,可以通过视觉感知它所表示的地理信息。
概念原理模型是地理学科的构建基础,种类繁多,类别齐全,是高考的重点。通过建立地理概念原理模型可以全方面认识地理对象,把抽象和复杂的问题做到模式化,有助于学生认识地理事物的本质,打好坚实的基础。在自然灾害模块中,课程标准将我国自然灾害的概念原理模型限定了3类9种,这3类9种即地质灾害中的地震、泥石流、滑坡,气象灾害中的台风、寒潮、旱灾、洪涝,生物灾害中的虫灾和鼠灾,它们分别对应着地震模型、泥石流模型、滑坡模型、台风模型、寒潮模型、旱灾模型、洪涝模型、虫灾模型和鼠灾模型,每一种模型都包括定义、成因、分布、影响和防御等基本知识。
如:我国的洪涝灾害模型。
(1)我国洪涝灾害的自然因素。
表2 我国洪水灾害
(2)我国洪涝灾害的人为因素。
图4
(3)为什么我国洪涝的多发地区(东部季风区)灾情重?
洪涝的多发地区(图5)是我国农业集中的地区,也是工业、商业发达的地区。人口、建筑、交通道路密集加重了受灾体的脆弱性,扩大了灾情的严重性。人们不合理的经济活动会增加洪涝灾害的风险,如围湖造田导致湖泊调蓄能力下降;滥伐森林导致植被蓄水能力下降;上游水土流失造成下游泥沙沉积,阻塞河湖水库,使得蓄、泄洪能力下降;在下游低洼地过度开发使财产过于集中险情放大。这些问题的存在也反衬出了必备的工程措施和非工程措施在我国东部某些地区的配备比较差。
图5
(2008年山东文综卷)涝渍灾害是我国主要自然灾害之一,图6是我国涝渍灾害主要分布地区示意图。读图6,回答下列问题。
图6
①说明图示涝渍灾害空间分布形成的原因?
②如何有效预防涝渍灾害?
【建模分析】本题考查洪水灾害模型,涉及到涝渍灾害的空间分布、成因和防御措施,如果考生建模完整、准确和熟练的话,一眼便可以看出它的立意并迅速形成答题思路。本题采用图幅和建模中的图幅基本一致,所考核知识也是模型中的主干知识。从涝渍灾害空间分布来看,洪涝灾害主要分布在我国东部的地势低洼的平原地区,受夏季风的影响,降水量大而且季节集中,东部地区人口稠密,城市众多,经济发达,一旦发生洪涝灾害,损失非常严重;涝渍灾害的防御仍然从工程措施和非工程措施角度考虑。
【答案】①主要位于平原地区,地势低洼,受季风气候影响,暴雨集中;人口稠密;经济较发达,受灾较重。②加强监测、预报、预警,建立完善的排涝系统。
(2012山东文综卷)图7为我国某区域图。读图7,回答问题。
图7
①指出A地洪水灾害多发的月份,并分析其气候原因。
②指出A、B两地预防洪涝灾害应采取的不同措施。
【建模分析】时隔三年,山东卷再次考查洪涝灾害模型,考查方向仍然是原因探究和预防措施,这说明只要把握住相关的地理模型就可以做到以不变应万变。本题主要是区域地理的洪水灾害考查,第一问,要注意本题设问是洪水发生的气候条件,原因分析主要弄清什么月份降水多即可;第二问需找到洪水灾害模型工程措施和非工程措施对应着的处理方案,抓住不同河段的河流治理措施:上游治理原则是调蓄洪水,具体做法是修建水库、植树造林;中游治理原则是分洪、蓄洪,做法是修水库,修建分洪、蓄洪工程;下游治理原则是泄洪、束水,具体做法是加固大堤、清淤疏浚河道和开挖河道。
【答案】①6月份;受夏季风影响,进入梅雨季节,降水量大,多暴雨。②A地:植树造林;修建水库;B地:退耕还湖,疏浚湖泊;修建排水、分洪、堤防等水利工程。
图幅系统模型构成了地理教学的能力测试基础,地理学科的最大特点是“无图不成题,无题没有图”,所以读图、析图和用图能力是教学之重也是考试之重。图幅模型种类很多,有示意图模型、区域分布图模型、数学图幅模型、柱状图模型、饼状图模型、表格模型、树根模型、框架模型等。
(1)示意图模型
图8是热带气旋(台风)剖面图模型。
图8
(2007年海南卷)2004年8月12日20时,台风“云娜”在B地(属浙江省)登陆。13日,该台风减弱并向江西省移去(图9)。我国气象部门利用气象卫星、多普勒雷达站与自动气象站网组成气象综合探测系统,跟踪“云娜”自生成至消亡的全过程,并做出了及时、准确的预报。政府部门根据台风预报,对受“云娜”影响的危险地区,实施人员撤离等应急措施。“云娜”是此前半个世纪在浙江登陆的最强台风,造成的人员伤亡远少于以往各次强台风所造成的人员伤亡。
图9
①说明该台风造成人员伤亡较少的主要原因。
②2004年8月12日下午,A、B两地的风向分别为______、,说明该台风对涉及区域造成的重要影响。
【建模分析】本题主要考查台风灾害模型中防御措施和风向问题,这在近几年的全国各地的高考试卷中都有所体现。台风造成人员伤亡较少的原因可以根据文字材料和台风模型,从预报和防范措施两个方面分析;“风向”可以根据气旋的原理进行分析;“影响”要根据台风模型的正反两方面展开分析不利影响和有利影响。
【答案】①运用现代技术,进行准确预报;政府组织得利,采取了防范、避险措施,效果显著。②西南(偏南、偏西)、东北(偏北、偏东);不利影响:强风暴雨、洪涝灾害、地质灾害,对人民生命财产和经济建设造成严重损失。有利影响:丰沛降雨量,可大大缓解此时南方地区伏旱造成的旱情。
(2)区域分布图模型
区域分布图在图形模型中所占比例较高,呈现方式多样,有自然要素分布图(河流水系图、洪水频度分布图、地形图、等高线图、等压线图、气候类型分布图、地形分布图、气温分布图、降水量分布图、自然资源分布图等)、人文要素分布图(交通图、人口分布图、农业分布图、工业分布图、商业分布图等)、区域政治分布图(世界政区图、中国政区图等)和区域综合分布图等。任何一种平面区域分布图,无论是单要素还是综合要素成图,都有着相关的地理模型。
(3)数学图幅模型
依据地理学的基本原理,高中阶段的自然和人文地理现象采用数学统计、分析和模拟的方法,做到地理现象的科学分析、模拟和决策(图幅略)。