发现认知理论视阈下的高中地理核心素养培育探究

唐甲力　张晓娟

摘 要：核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。高中地理教育如何在教学过程中培育地理核心素养？文章基于发现认知理论在教学中的应用价值分析，探究其在培养高中生形成人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力核心素养过程中的应用实践，并提出了基于发现认知理论的高中地理核心素养培育的主要途径。

关键词：发现认知理论;地理核心素养;高中地理

一、发现认知理论的学习特征及应用价值

1.发现认知理论的学习特征

发现认知理论是美国教育心理学家布鲁纳提出的，他认为教学不是直接把知识呈现给学生，而是创设情境并由学习者在情境中通过转换、组合、领悟等发现行为发现并获得知识。因此，基于发现认知理论的学习具有学习主体的主动性、学习环境的情境性、学习过程的探究性、学习结果的持久性等基本特征。同时，基于发现认知理论的学习有利于培養学生直觉思维、激发学生学习内部动机、培养学生学习自信心和促进学生记忆保持。

2.发现认知理论对高中地理教学的影响

（1）促进高中地理教学观念的转变。在知识大爆炸和信息化时代，每天都会产生大量的地理知识，且学生获取知识的途径越来越简便。若地理课堂仍旧发挥“地理知识搬运工”的作用，那给学生的知识永远是不够和过时的，培养出来的学生永远是跟不上时代发展的。教育学家博比特曾说：“教育主要是为了成人生活，而非为了儿童生活，教育的基本责任是为50年的成人生活作准备，而不是为了20年的童年及青年生活 [1]。”

因此，高中生核心素养的培养要以发现认知理论为指导，设法发展学生发现知识的能力，使学生智力得到有效启发和卓越发展。高中地理课堂要转变教学观念，形成更关注学生学习主动性、教学设计情境性和学习过程探究性的教学观念，促进地理核心素养由理论向教学实践转化。

（2）促进高中地理课堂教学行为的转变。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境关系的科学，具有综合性和区域性等特点，兼有自然科学和社会科学的性质。因此，高中地理核心素养的培养过程绝不是将课本知识直接呈现给学生，让学生依靠记忆或背诵获得知识。然而，目前的高中地理课堂行为大部分仍坚持以应试为目的的知识传授与做题能力的培养，难以在地理知识讲授、记忆和做题中培养学生的人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力。

因此，地理核心素养要在课堂中落实就要以发现认知理论为指导，通过创设真实的地理情境，引导学生通过感知、领悟和推理去发现情境背后的地理知识。在这个过程中培养学生的地理核心素养，让学生具备在任何新情境中解决地理问题的关键能力和必备品格。

（3）促进高中生地理学习方式的转变。目前，高中生通过反复记忆、背诵、做题、考试形成的是有限的地理知识和解题能力，缺乏地理核心素养。笔者通过多年的教学发现，很多高中学生在面对全新的地理现象和情境时，不仅缺乏对真实地理情境的探究意识和兴趣，还缺乏对地理问题进行基本直觉猜想判断的能力，更缺乏对真实地理问题进行科学探究的能力和解决问题的思维。例如，高考后很少有学生能有意识地从地理学科的角度去重新审视和思考生活中常见的地理现象，甚至不会使用基本的电子地图来为生活提供方便。

从这个角度出发去审视高中地理教学现状，就必须打破传统地理教学的观念和方式，用发现认知理论来指导和重塑地理课堂。通过文字、图片、视频、演示、实验、调查等方式营造真实的地理情境，引导学生在真实的地理情境中发现地理知识，认知地理知识的形成过程，让地理课堂成为学生探究真实地理情境的阵地，让地理问题探究成为学生地理学习的重要方式，让真实地理情境成为点燃学生地理学习热情的手段，从而使学生从被动完成地理学习任务变成主动探究地理问题。

二、发现认知理论在高中地理核心素养培育中的应用

1.在发现认知中领悟人地协调观

人地协调观是指人们对人类与地理环境之间关系秉持的正确价值观。价值观的培养不是通过教师在课堂上讲解和学生做题能够达到的，必须是让学生在实际的地理情境中去体会才能领悟的。如在初中学习沙漠化防治时，教师让学生牢记植树造林是防治沙漠化主要措施，但从人地协调观角度来看，不是任何地方都可以用植树造林防治沙漠化的。要彻底颠覆学生这种片面的观念，仅靠课堂讲解是不能实现的，必须要通过呈现相关气候资料信息、植被生长习性数据来让学生对比分析，进而形成科学的认识（教学案例1）。

教学案例1 我国西北沙漠化防治对策

抛出问题：请为我国西北地区防治沙漠化提出有效措施？

学生秒答：植树造林。

提出反问：干旱的沙漠里植树造林可行吗？水源如何保证？会出现什么问题？

学生疑问：过去一直是这么背的啊，怎么就不行呢？

提供资料：中国西北地区内部降水变化图、水资源分布图、不同植被生长需水量数据。

提出问题：年降水量小于200mm的地区可以通过植树造林或种草来治沙吗？如果采取这种办法能成功恢复植被防治沙漠吗？会带来什么后果？从材料中你能得出什么结论？

学生讨论达成共识：年降水量小于200mm的地区是不能通过植树造林或种草来治沙的;年降水量在200mm～400mm之间的区域是可以通过种草来治沙的;年降水量在400mm以上的地区是可以通过植树造林来治沙的。在河流附近或地下水丰富的地区可以通过适度植树造林或种草来改善生态环境。

形成结论：治理沙漠化要因地制宜，若违背自然规律盲目植树造林，则会让原本治沙的措施成为既浪费资源又加剧沙漠化的行为。

在上述发现认知的过程中，学生通过对比研究真实数据得出科学结论，否定自己过去对沙漠化防治的片面认知，从而重新构建起对人地协调的深刻认知。

2.在发现认知中培养综合思维

综合思维是指人们运用综合的观点认识地理环境的思维方式和能力。人类生存的地理环境是一个综合体，在不同时空条件组合下，地理要素相互作用，综合决定着地理环境的形成和发展。

在目前的知识教学模式下，学生对地理现象的认识是理论化的，往往只关注特定条件下的两个要素或三个要素之间的关系，但真实的地理情境是自然、社会、经济、技术等多要素综合作用形成的，需要学生能够多角度、多要素综合思考（教学案例2）。

教学案例2 农业区位选择

观察现象：展示中国农业分布图，观察总结中国农业分布格局。

学生秒答：东部种植业，西部畜牧业，南方水田，北方旱地。

提出反问：我国南方地区气候湿润，水草茂盛，为什么没有形成大规模的畜牧业呢？

学生疑问：过去一直都记得是半干旱地区草场资源丰富，适合大规模发展畜牧业，那南方地区植被覆盖率那么高，更适合发展畜牧业啊？（教师暂时不告诉学生答案，同时布置一个作业）

实践作业：周末去郊区农村调研，了解当地农户的家庭人口数量、家庭土地数量、农业生产方式、农产品的产量和主要用途等信息，并跟农民进行交流以寻找答案。

实践总结：学生发现我国南方农村人多地少，人均耕地少且种植业产量更高、收益更高，能够养活更多人口。体会到农民在选择农业生产类型时不仅要考虑气候、地形、水源、土壤等自然因素，还要考虑人均耕地面积、产量、生产成本、农业收益、种植技术、劳动力等社会经济条件。

形成结论：农业区位选择需要综合考虑自然区位因素和社会经济区位因素。

在这个过程中使学生明白，在真实情境中分析、解决问题需多角度、多要素思考，不能简单地由此及彼作推论。

3. 在发现认知中构建区域认知方法

区域认知指人们运用空间——区域的观点认识地理环境的思维方式和能力。人类生存的地理环境多种多样，将其划分成不同尺度、不同类型的区域加以认识，是人们认识地理环境复杂性的基本方法。

区域地理是高中地理核心素养培养的重要载体。高中地理区域认知素养的培养就是学生在区域地理学习中不断摸索和总结出来的。而大多数高中生对区域地理的学习都是依靠背诵积累，没有形成科学的区域认知方法和体系。区域认知素养的培养需要学生从不同空间尺度去观察区域地理位置，并从地理位置入手结合自然地理知识去科学推断区域自然地理特征，再结合人文地理知识进一步推断人文地理特征，最后再打开课本去验证自己的推测是否正确，并完善知识内容（教学案例3）。

教学案例3 东亚——日本区域特征

（不要让学生直接打开课本去了解日本的相关内容）

观察现象：提供日本在全球的位置图、日本的板块位置图和经纬度位置图，观察总结日本位置。

学生回答：日本位于亚欧大陆东部，30?N～45?N之间，亚欧板块和太平洋板块消亡边界处。

提出问题：请结合日本的纬度位置和海陆位置，大胆推测日本的气候类型和特征;请结合日本的板块位置推测日本的地形特征和常见自然灾害类型;结合日本的气候特征和地形特征综合推测日本的水文特征、生物特征。

学生讨论：达成共识——日本有亚热带季风气候和温带季风气候，气候海洋性强;地形以山地丘陵为主，平原面积小;河流众多，短小流急，含沙量小，无结冰期，水能较丰富;植被以亚热带常绿阔叶林和温带落叶阔叶林为主，覆盖率高。

验证推测：引导学生打开课本，验证自己的推测。

提出问题：请结合日本的位置和自然地理特征大胆推测日本的农业、工业、人口、交通等特征。

学生讨论：达成共识——日本人口密集;城市化水平高;农业单位面积产量高、机械化水平较高、渔业发达;以外向型工业为主，工业发达;海运、铁路发达。

验证推测：引导学生打开课本，验证自己的推测，完善知识。

形成结论：区域特征分析方法——位置决定自然地理特征，自然地理特征决定人文地理特征。

课后总结：自主构建区域特征分析方法，梳理各要素间的关系。

因此，区域认知素养的培养一定是学生在自己参与和实践的过程中去逐渐构建区域认知方法体系的过程。这样的区域认知素养培养就是在教师的不断启发下，学生不断发现、总结的过程，也会为学生以后研究任何新的地理区域提供清晰的思路和方法。

4.在发现认知中形成地理实践力

地理实践力是学生在实践中形成的地理学习、研究的能力，需要在实践过程中不断地观察、总结、反思、再总结，最后形成行动能力和意志品质。地理实践过程就是不斷发现知识和科学培养素养的过程（教学案例4）。

教学案例4 正午太阳高度角的测量

测量方法：杆影法。

测量工具：2米长的杆子一个，卷尺一把，指南针一个，记录表，粉笔。

测量时间：12月7日到1月6日（或6月7日到7月5日）之间。

测量要求：每天地方时12点时在科技园空地上竖立杆子，用粉笔在地上画出影子的痕迹，测量并记录影子的长度;坚持一个月时间。

测量记录：如下表。

数据分析：利用正切公式计算每天的正午太阳高度角;分析测量期内正午太阳高度角的变化规律;利用12月22日的正午太阳高度角，计算当地的纬度，并与当地实际纬度进行对比。（分析的过程就是学生自己发现知识的过程）

发现问题：自己计算的纬度与当地实际纬度存在误差。

提出思考：如何优化测量工具和方法来缩小误差？（启发学生去体会科学研究就是不断优化方法来缩小误差的过程）

教学总结：任何一项科研成果都是经历了无数次的失败，在失败中不断纠偏而成功的。科学实践研究需要严谨的科学思维和坚持不懈的品质。

在这个过程中既培养了学生坚持、不放弃的品质，又培养了学生在实践中勇于接受误差、不断修正错误的科学研究精神。

高中地理实践力的培养必须让学生提高参与度和实践能力。高中自然地理部分的地理实践力培养主要通过地理实验、模拟演示、实际测量、研学考察等方式进行。人文地理部分的地理实践力主要通过社会调查、数据统计、实际观察、问题调研、文献研究等方式培养。

三、 基于发现认知理论的高中地理核心素养培育途径

1.创设真实地理情境，诱发学习动机

地理学科的综合性决定了高中地理核心素养培养必须在真实情境中进行。真实地理情境是在特定地理环境下由自然和人为等多个因素共同作用形成的，而且是在不断发展变化的，对培养学生地理区域认知、综合思维、人地协调观和地理实践力具有显著作用。而且学生对真实地理情境的探究兴趣远远强于课本上的简单知识情境。发现认知理论非常强调学生的学习主动性和积极性，认为最能激发学生学习动机的是学生对所学材料本身感兴趣[2]，即对地理学习情境有强烈的好奇心和探究愿望。因此，创设真实地理情境能够极大地诱发学生研究地理问题的内部动机，能够让学生真实体验地理知识的实用性和实践价值。地理真实情境的创设手段很多，如可以通过生动的文字描述、直观的地理图表、真实的地理视频及现实的生活场景来创设。

2.注重情境问题设计，培养深度学习思维

真实地理情境包含的信息往往非常复杂，如何引导差异化的学生朝着达成共同结论的角度去思考？这就需要教师在根据情境设计问题时要严谨科学，要能够循序渐进，诱导学生从复杂现象中识别并去掉干扰因素，抓住有效信息，并利用已有知识和能力进行逻辑推理和分析。在这个过程中学生通過感知、领悟和推理形成对地理情境和现象的深度认识，提升深度学习思维。情境问题设计要坚持是什么（概念、类型、特征）、在哪儿（位置、分布特征）、为什么在那儿（形成原因）、对周围环境有什么影响（评价积极影响、消极影响）、会如何发展变化（时空发展变化方向预测）、如何可持续发展（发挥优势、规避劣势）的思路。通过上述思路培养学生形成人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力。

3.营造宽松探究氛围，培养直觉判断能力

直觉思维能力是科学发现和创造过程中极为宝贵的品质。发现认知理论强调学生首先要在对真实情境感知的基础上对地理问题做出直觉假设判断，然后再根据对地理情境的探究和推理对直觉假设进行验证，最后形成结论。因此，一个能够激发学生大胆假设、猜想和敢于表达自己的直觉判断结论的宽松氛围非常重要。在发现认知的过程中，教师要容许和鼓励学生犯错并激励学生积极表达自己的直觉判断，培养学生对自己直觉的自信心。

4.验证假设达成共识，梳理建构认知逻辑

验证假设是经过情境感知、直觉假设后的关键环节。验证假设的过程就是培养学生直觉判断自信和直觉判断纠偏的过程，这个过程是学生达成对地理情境认知共识的关键。这个认知共识就是学生要通过情境探究而收获的地理知识。然而，这时知识还是零散的，与相关知识没有形成关联，还需要通过总结归纳构建起与相关知识的关联，形成结构清晰完整的知识。在课堂总结时，可以采取流程图、思维导图留取空白的形式帮助学生建构认知结构[3]。

总之，基于发现认知理论的高中地理核心素养培养就是要教师转变教学观念，以发现认知理论为指导，通过创设真实地理情境，引导学生在真实的地理情境中通过“观察现象—直觉猜想—验证（否定）假设—逻辑推理—反思总结”的过程去发现，去认知地理知识的形成过程。

参考文献：

[1] 张华.课程与教学论（2000年版）[M].上海：上海教育出版社，2000.

[2] 李家清.地理课程与教学论[M].武汉：华中师范大学出版社，2010.

[3] 张胜前.基于认知主义学习理论的地理学习策略研究[J].地理教育，2013（01）：96-97.