浅谈学生地理问题解决能力的培养

王雪力

【摘要】解决问题不仅是我们生活的一部分，也是重要的教育目标，重视学生问题解决能力的培养成为当今世界教育改革的潮流之一。2003年颁布的《高中地理课程标准（实验稿）》的课程总目标中，要求学生初步掌握学习和探究地理问题的基本方法和技术手段。研究表明，问题解决能力的培养应当结合具体内容、具体学科进行，因此笔者以人教版高中地理必修一第二章的“问题研究”栏目——为什么市区气温比郊区气温高为例，通过分析地理问题解决的过程，探究地理问题解决能力的培养策略。

【中图分类号】G427 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0276-02

一、问题与问题解决的含义

心理学家将“问题”界定为，在事物的初始状态和想要达到的目标状态之间存在障碍的情境。而“问题解决”就是运用一系列认知操作扫除障碍，将初始状态转化为目标状态的过程。

该“问题研究”栏目设置的问题是为什么市区温度比郊区高，这属于界定不良的问题。教材中通过“讨论城市热岛效应及其影响，我们采取哪些措施可以减弱城市热岛效应”的问题变式，把该问题变成了结构良好的问题。那么，问题的原始状态就是城市热岛效应，目标状态就是采取哪些措施减弱城市热岛效应。

问题解决要将原始状态转化为目标状态，中间必须经过各种不同的状态，这些状态称为问题空间。该问题需要经过的问题空间有什么是热岛效应，热岛效应产生的原因，热岛环流产生的影响。

二、地理问题解决的过程

现代认知心理学则将问题解决分为五个阶段，这五个阶段分别是：1.发现问题与机会（identify problems and opportunities）；2.界定目标与表征问题（define goals and represent the problem）；3.探索可能的问题解决策略（explore possible strategies）；4.预期结果并实施策略（anticipate outcomes and act）；5.回顾与学习（look back and learn）。布兰斯福特和斯坦取这五个阶段英文名称的首字母组成了缩略词IDEAL，因而这一问题解决的阶段又称IDEAL模型。

本文根据问题解决的IDEAL模型，探究该地理问题解决的过程。

1.发现问题

地理问题解决的一系列活动都始于发现问题。只有发现了地理问题，才会有接下来一系列的问题解决活动的开展。教师需要对学生发现地理问题进行一定的指导，例如，首先询问久居城市的同学来有没有这样的体验：夏季市区的气温比郊区高；然后教师可以进一步的启发学生，为什么市区气温比郊区高？由此学生就发现了地理问题。从生活中发现的问题，更容易激发学生的学习兴趣。

2.表征问题

问题表征就是在心里将问题中的相关的概念、原理、图式整合成连贯一致的结构来理解问题，又叫问题理解。如果我们对该问题形成了适当的表征，则问题可能变得很容易解决。对于该地理问题，首先需要理解城市热岛效应的概念，它是指一个地区的气温高于周围地区的现象；其次是要找到所涉及的地理原理性知识“热力环流”，即由于地面冷热不均而形成的空气环流；最后根据热力环流的成因推测热岛环流产生的原因，根据热岛环流的图式猜想它可能会产生什么影响。因此我们就用相关的概念、原理、图式对这一问题形成了恰当的表征。

3.探索解决策略

在这一阶段，学生会尝试各种途径来寻求解决地理问题的方法。一般而言，该阶段有两类方法可供学生选择，一类是算法，另一类是启发式。算法明确具体地指出了解决该问题的步骤，照这个步骤走下去，问题就能够解决。教材中的“问题研究”栏目提出的研究思路如下：

图1 问题解决思路

因此，对于该问题研究我们采用算法的问题解决策略。

4.执行问题解决策略

经过对地理问题解决策略的选择而建构出问题解决的方案后，接下来就要执行这一策略来解决实际问题。

（1）认识城市热岛效应

第一步，学生要描述图中气温曲线分布特点。近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿。

第二步，学生总结什么是城市热岛效应。城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。

（2）分析城市热岛效应产生的原因

城市和郊区最明显的不同就是下垫面的性质，通过让学生比较市区景观图和郊区景观图，学生得出结论：城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面，改变了下垫面的热力属性。这些人工构筑物吸热快而比热容小，在相同的太阳辐射条件下，它们比郊区的下垫面（绿地、水面等）升温快，吸收热量多，蒸发耗热少，散失热量较慢，因而其温度要高于郊区的下垫面。

除此之外，同学们还会想到的因素有工厂生产、交通运输以及居民生活燃烧各种燃料，向外排放大量的热量等。

（3）讨论城市热岛环流的原因及其影响

根据热力环流的原理解释城市热岛环流产生的原因。由于市区近地面的气温高，气压相对较低，空气膨胀上升，在高空形成高压，高空的空气流向郊区；而郊区气温相对较低，气压较高，近地面的空气流向市区，这样就形成了城市热岛环流。

推测城市热岛环流产生的影响。由于城市热岛环流的出现，城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，笼罩在城市上空，并从高空流向郊区，到郊区后下沉。下沉气流又从近地面流向城市中心，并将郊区工厂排出的污染物带入城市，造成二次污染，致使城市的空气污染更加严重。

（4）提出建议

学生在提出建议的时候，教师要指导学生要针对热岛效应产生的原因提出可行措施。如增加城市绿化面积，改造下垫面的性质；合理布局城市交通网，以减少城市交通拥堵所产生的能源浪费产生的热量；建设卫星城，开发新区，控制中心城区的规模；可适当增加城市内的水体面积，起到对城市气温的调节作用；将高耗能的工业转移到市郊，减少工业活动对城市热量的增加。

5.对问题解决的回顾与总结

执行过问题解决策略，得到一定的结果，并不意味着问题解决过程的结束，接下来就是对问题的回顾和总结。一是对目标进行评价，二是对整个问题过程的回顾。该“问题研究”通过对城市热岛效应成因的探究，利用所学知识解释热岛环流，然后说出如何避免这种影响；最后，学生提出减弱城市热岛效应的措施。从回顾中总结问题解决的策略和程序，对于提高问题解决能力十分关键。

三、培养地理问题解决能力的策略

（1）创设问题情境。教师在地理课堂上，创设与教学内容相关的问题情境，让学生积极参与，主动思考，通过解决地理问题，增强知识的迁移性。

（2）开展实践活动。通过开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动，锻炼学生的问题解决能力。

（3）提高问题表征能力。问题的表征涉及语言性知识、事实性知识、概念性知识的综合运用。教师要帮助学生建立完善的知识结构图，这有利于学生提取信息，恰当地表征问题。

（4）关注问题解决的过程。由于问题解决的过程有很大的内隐性，教师可以让学生描述自己的问题解决过程，然后对其进行评论，在教师的评论中学生得到反馈和纠正。

四、结语

随着素质教育改革的深入，以及近年来高考中对学生问题解决能力的考察加强，越来越需要我们在教学中加强对学生解决问题能力的培养。地理教师可以按照问题解决的IDEAL模型，逐步训练并提高学生的问题解决能力。

参考文献：

[1]王小明.学习心理学[M].北京：中国轻工业出版社，2009.230-249.

[2]刘金龙.例谈“问题解决”教学模式在地理教学中的运用[J].地理教学，2010（10）.

[3]葛建祖.高中地理教学问题解决学习模式的研究[J].学周刊，2013（8）.

[4]于蓉.基于问题解决的地理教学内容组织策略[J].中学地理教学参考，2012（3）.