让学科思维可视化

摘 要：思维可视化是指借助于图示或图示组合的方式，将原本不可见的思维呈现出来的过程。思维可视化的应用可以提升学生对于知识脉络的掌握，帮助学生构建知识网络，进而深化学生对于地理知识的理解，发展学生的逻辑思维能力，激发学生对于学科学习的兴趣。高中地理教学应用思维可视化教学理念，对于促进学生核心素养发展，尤其是核心素养中的综合思维能力的提升有着极为重要的意义。本文分析了地理综合思维与学科思维可视化的内涵，探讨了思维可视化融入地理学科的重要意义，研究了基于学科思维可视化开展地理综合思维培养的具体路径与策略。

关键词：高中地理;思维可视化;核心素养;综合思维

一、学科思维可视化与地理综合思维的内涵

思维过程是在人的脑海中进行的，其不可见但是有着特定的逻辑结构，我们可以通过各种方式将不可见的思维表达出来，所谓思维可视化就是将原本不可见的思维过程借助技术的方式呈现出来。地理学科内容涉及广泛，很多学科知识较为抽象，地理学科思维可视化的运用可以化繁为简、清晰明了地呈现学科背后的思维内涵，对于核心素养要求下的地理教学有着重要的帮助。一般来说思维可视化包含两种方式：一是借助各种类型的思维导图来展示知识体系的内在结构;二是借助具体可操作的可视化教具，将地理的演化过程以实物变化的形式呈现出来。前者可以清晰地展示地理不同知识内容间的逻辑关系，后者可以使学生直观感受地理活动变化，两种可视化方式的应用对于激发学生课堂参与兴趣，转变传统教学方式均具有重要意义。本文的学科思维可视化重点放在前者，即思维导图在地理教学的建构和应用上，思维导图不依赖于物质教学条件，学生借助纸笔即可完成思维导图的绘制，可以在课堂上最大限度发挥可视化教学的作用。

地理综合思维是地理核心素养的重要组成，代表了学习地理的基本思维方式。地理学科涉及多个不同维度，维度内与不同维度之间的综合是高中地理学习的重点与难点。帮助学生学会从诸如地理要素、特定区域、时空架构的角度进行综合性分析，是高中地理教学的重要任务，不同组成部分之间错综复杂的关系是学生掌握地理综合思维的一大障碍。以清晰、直观而著称的学科思维可视化教学在高中地理学科的融入，对学生综合思维的建构与发育无疑有着重要的帮助。

二、学科思维可视化融入高中地理教学的重要意义

（一）教学突出重点，利于突破难点

教学重点借助于思维可视化的方法呈现，可以将凌乱的知识构造整理成系统的知识体系，对比其他常见的教学手段，更加容易吸引学生的注意力，实现学生对于地理课堂的主动参与，使得教学的重点更加清晰，知识结构更加整体连贯，进而使学生易于把握课堂的重点内容，提升高中地理重点教学的效果。

所谓教学难点，是指那些课堂上学生最易产生困惑的知识点，是学生的思维容易产生矛盾的地方。一般来说，教学难点在三个意义上影响学生的知识学习过程，即理解问题、记忆问题与运用问题。部分地理知识抽象、深奥，可视化教学对比传统的教师讲解形式，更能够切中学生的痛点。此外，可视化教学的应用还可以给学生的知识记忆提供支架，使学生在记忆琐碎的知识时把握住突破口。可视化教具等可视化工具往往是在处理实际问题或应用理论来解释具体现象时使用，其对于化解学生认知上存在的运用问题同样有重要的帮助。

（二）利于知识理解，帮助学生记忆

思维导图可以将不同模块的知识结合起来，体现出知识背后的层次关系，借助关键词、特殊符号等对其加以标记、连接，这种纲要信号式的符号和关键词拼接形式符合人体大脑的理解范式，符合人类记忆与思维的特点，可以帮助高中生更迅速地理解对应知识内容。

学生课堂学习过程中获得的记忆为短时记忆，如果不及时地汇总整理，根据艾宾浩斯记忆曲线，这些记忆很容易就被遗忘。思维可视化在课堂结束前的运用可以使学生重新梳理自己知识的获取过程，增强学生的记忆效果，使知识点之间的关系变得系统条理。

（三）优化课堂教学，提升学习效果

地理可视化教学的应用有助于改变以往呆板、单一的课堂教学模式，赋予学生课堂主体地位，使地理教学展现出新的活力。教师可以在课堂上以可视化教学工具的制作、思维导图的绘制等为轴，串联整个课堂的学习体系，给予学生更多的课堂自主权，教师则扮演好引导者的角色，帮助学生达到学以致用的目的，进而优化课堂教学的效果，使地理课堂变为灵动的生态课堂。

（四）促进思维发展，培育创新能力

思维导图的制作过程不单单是对于课上学习内容的重现过程，这一过程必然涉及学生对所学知识的理解，通过可视化框架将教师所讲授的知识重新进行链接，建立起属于自己的课程学习框架，对于学生思维发育必然有着积极的促进作用。制作和使用可视化教具对于学生的思维发展与创新能力培养亦有着积极意义，自己动手基于理论进行实践的过程必然会遇到各种各样的困难，实践的过程中会包含大量的创新要素，再加上教师的合理指导，学生可以在这一过程中获得巨大的创新意识与创新能力的提升。

三、运用可视化思维培养地理综合思维素养的具体策略

（一）新课教学中的应用——以课本为核心，学生自主构建可视化的思维流程

安排学生自主学习教材内容，在教师的引导下，借助思维导图逐步深入对于所学知识内容的理解，构建起完整的知识学习体系，這一过程中可视化思维（思维导图）的使用，既发挥了引导启发的作用，也体现了总结升华的价值，对于学生地理综合思维的培育有着重要意义。

在“荒漠化的防治──以我国西北地区为例”的学习中，教师明确本课时的核心主题——荒漠化，而后借助资料或语言明确与这一核心主题密切相关的三个一级分支：认识荒漠化、荒漠化的成因、荒漠化的防治。此后，思维导图的建构过程主要由学生结合教材内容合作分析得出，教师负责设问引发学生思考及补充学生的思维不足之处。接下来以本课时重点“荒漠化的成因”这个一级分支为例，探讨思维可视化背景下，其内容逻辑的建构过程。

学生以小组为单位对教材“荒漠化的成因”这一基本单位进行条目式的梳理，从中勾选出构建可视化视图的关键词：植被破坏、地表裸露、养分流失等。在阅读过程中，学生认识到造成地表裸露荒漠化的根本原因是植被数量的不足，而植被数量的稀缺又可以从人为破坏与自然稀少两个角度入手处理，这两个因素彼此促进共同构成荒漠化成型的要素，对这两个要素的分析可以体现综合思维中的地理要素综合。这时，教师带领学生将目光集中在西北地区这一特殊地域荒漠化成型的原因，其背后包含着自然因素与人为因素两个分支。自然要素的分析，根据教师给定的“干旱”关键词，学生依照材料确定好西北地区的位置，从地理位置、地形地势与具体表现的角度综合分析西北地区干旱的原因。从地理位置上看：我国西北地区深居亚欧大陆内部，距离海洋较为遥远;从地形地势上看：西北地区以高大山系与盆地为主，海洋水汽难以到达形成降水;从具体表现上看：以大陆性气候为主，且多大风天气，地表疏松，沙质沉积物较多。

至此，造成西北地区荒漠化的自然原因的基本框架已经确定，但自然原因内部不同要素彼此叠加，其背后关系对于初学者来说不易把握，此时安排学生绘制思维导图，可以帮助学生梳理各要素的关系，为后续教学做好铺垫。（见图1）

在学生绘制完成之后，教师可结合学生的思维导图，进一步启发式设问，帮助学生进一步完善对于荒漠化自然成因的理解。“干旱为何会导致风化作用加强？”“植被数量的减少还会如何影响荒漠化的形成？”“人的活动会不会对西北地区荒漠化产生出负面效应？”在教师的启迪下，学生以思维导图为蓝本，进一步完善自己的思路。这一过程中，可视化工具给学生的深入思考提供了平台，学生得以在清晰的思路基础上，进一步理解荒漠化的成因。（见图2）

时间要素以及时空综合是地理综合思维的重要部分，教师通过多媒体给出过去几十年西北地区随人为活动增多而产生的地理变化，从人为因素的角度，对于西北荒漠化的成因进行进一步探讨。学生结合教师的指导与教材内容，在小组商议后将自己本课时的思维过程完全呈现在思维导图中。（见图3）课堂的教学逻辑通过思维导图得以清晰呈现，教师通过思维导图可以带领学生重新整理本课时学习的内容，思维可视化工具在这一过程中发挥的作用从思维引导启发转变为思维记录回顾，思维可视化工具将零散的地理要素组合在一起，使课堂井井有条。

（二）习题课教学中的应用——建立多维分析思路，引导学生统筹分析区域特点

从“区域”角度进行地理综合分析，是地理综合思维培育的关键，也是高考中最容易涉及的部分内容，需要学生能够结合区域内部的地理要素与时空要素，构建完整的区域分析体系，这一过程中可视化思维工具可以发挥重要的作用。

以2017年全国卷36题第三问为例，材料介绍了坦桑尼亚剑麻生产中的重要地位，要求结合材料，分析剑麻收割后需要及时加工的原因。这一问题的求解需要从剑麻的生产地点入手（坦桑尼亚为热带地区），综合考虑其纬度因素与海陆位置，明确其气候类型，结合其气候特点进行解答。这一高考题目通过设置具体情境，要求考生从多个维度进行思路分析，将多方面的思考综合，学生解答这一类型的题目时，需要养成借助可视化工具处理的习惯，其可以将自己的思维过程清晰地呈现出来，有助于考生在答题过程中减少遗漏，实现表达的条理性。

习题课教学时，教师要善于为学生做出示范，带领学生分析材料中的每一句提示，将其拆解成可供使用的要素，带领学生养成正确的读图顺序与读图方式，能够提炼出文字材料或图片材料背后的隐藏信息，将这些信息转变成可以相互关联的要素。而后按照不同要素之间的逻辑关系，结合题目要求，借助思维导图，将其整理成目标答案。（见图4）

结束语

在高中地理学科中让学科思维可视化的教学方法，可以帮助学生构建完整、清晰的知识框架，将枯燥、分散、无序的地理知识内容梳理成一个条理鲜明、简易明了的知識体系，有助于帮助学生快速、高效地加深对地理知识的理解，对于学生地理综合素养以及课堂教学质量的提升都有着非常重要的积极作用。因此，高中地理教师要深刻理解学科思维可视化的内涵，了解学科思维可视化在地理教学中的重大意义，建立以教材为核心，以习题教学为载体的教学策略，积极地结合实践教学运用不同的教学方法，让学科思维可视化理论与实践切实地结合起来，打造一个全新、高效、趣味的高中地理课堂。

参考文献

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作者简介：钱跃兰（1982—），女，汉族，江苏溧阳人，江苏省溧阳中学，中学一级教师，本科。研究方向：提升课堂教学效率。

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