王 燕|浙江省绍兴市第一中学
认知心理学认为,概念的定义是一种陈述性知识,仅仅靠记忆尚不能产生认知技能。学习者只有理解概念,即在思维活动中把握住概念的关键特征、层级结构体系和概念间的时空关联,才能使地理概念与运用条件、认知策略联系起来,成为思维合乎逻辑的重要支撑。
笔者调研发现,浙江省2021年1月普通高校招生选考科目考试地理试卷第22题对概念理解要求较高,学生普遍出现错答,以下具体分析其原因。
【试题】经过20多年的高速增长,我国某企业已发展成为全球知名数字企业,并催生大量相关数字企业,推动数字产业发展成为城市新兴的支柱产业。图1为该企业在城市扩散示意图。图2为该企业发展概况。(图注均为编者加)
影响该企业在城市扩散的主要区位因素是()
图1企业在城市扩散示意
图2企业发展概况
关键特征作为概念“质”的规定性,需要在思维的加工活动中把握。学生如果仅仅停留在“知道”“再现”的层面,缺少在情境中借助比较、联想、推测、验证等思维活动获取概念关键特征的能力,那么在面对新情境、新概念时,就会难以准确推测概念的关键特征,导致错解。
试题中,“数字企业”是一个时代气息浓郁的新概念。考生无法通过脑海中已有知识的再现来获取其关键特征,而需要经过“依据概念名称猜测”→“选择性关注企业发展概况图,联想网购体验,验证或修正猜测”→“组织运用企业空间扩散图信息,进一步验证原有猜想”等思维过程,把握数字企业的关键特征“计算机网络技术运用”。也就是说,数字企业通过网络实现采购、销售等运营环节,不属于市场指向型企业。
但是,不少考生没能在情境信息的解读中找准数字企业与一般企业“质”的差别。有的甚至仅仅逮住熟悉信息进行简单、线性推论来自圆其说,再加上缺乏进一步组织信息进行反思论证的思维能力,导致错选。如有些考生先入为主地认为“市场是决定企业布局的重要因素”,因此当看到“丙、丁阶段企业向新城区扩散”时,便想当然地以为“其目的是临近农村消费群体”,错选“D”。
地理概念之间,或因时空相互作用,有着逻辑上的因果联系,或因内涵、外延范畴上的不一致,有着交叉、并列、上下位从属等层级联系。以地理概念为节点、概念间相互关系为联结的层级结构体系,具有逻辑性、层次性,为问题解决提供了思维路径和框架。
试题中,表达数字企业空间扩张过程的概念有“集聚、扩散、迁入、扩大、发展”等。考生需要在已有概念层级结构体系中明确“集聚”“扩散”的关系:作为反映社会经济地理现象空间发展的概念,它们虽然并存但相互对立。同时,考生也需要具备在辨析中完善概念层级结构体系的思维习惯和能力:根据题干信息“该企业在城市扩散示意图”,推理得出“迁入”“扩大”“发展”是反映企业“扩散”过程的概念(详见图3)。
图3表示企业“扩散”过程的概念之间的关系
但是,有些考生不擅长依据材料“线索”辨明概念间联系的通道,错误地将“迁入”等同于“扩散”,无视“扩大”“发展”这些反映企业“扩散”过程的概念。他们分析问题的视角,局限在乙阶段,认为数字企业空间扩散是为了共享高新区的基础设施,错选“C”。
地理概念是地理理性思维的基础。高中阶段的地理概念以定义概念为主。地理定义概念是抽象的,定义中包含着与其他概念之间的时空关联性。如“断层”这一概念与其定义中的“断裂”“位移”两个概念,在形成过程上存在动态的时空联系。
只有一定空间中的岩层发生断裂并位移之后,才形成断层。局部小区域空间、短暂时间片段的视野下,“断层”稳定少变;而扩大时空尺度的视野范围,“断裂”“位移”“断层”联系的动态过程,此起彼伏、精彩纷呈。
又如,“太阳辐射”概念与其定义中的“电磁波”“能量”两个概念,在数量关系法则上存在变化的时空联系。
依据黑体辐射原理,表面温度6000K的太阳辐射,即便在长波波段的辐射能量,也高于表面温度约300K的地球辐射;但是,因日地距离较长,太阳辐射在传输过程中减小,到达地球大气上界时,其波长较长部分的能量小于地球辐射。
再如,“区位”概念与其定义中的“场所”概念,在空间结构上存在变化的时空联系。
“场所”蕴含的“地形”“气候”“市场”“交通”等地理要素,构成了“区位”概念层级结构体系中的下位概念,决定了“区位”概念解决问题的思维路径。时空环境不同,“场所”中地理要素的空间结构不同,因此运用“区位”概念解决问题的思维路径侧重点也有所变化。
地理概念与其定义中其他概念间的时空关联具有尺度的敏感性,随着时空尺度的转换,它们或是形成过程的显著程度有所不同,或是数量关系、空间结构等发生着变化。因此,概念的理解过程,不仅要求学习者能形成静态的概念关键特征图式,也需要学习者能在时空动态中,借助分析、探究、发现等方式,找准构想、研究概念间联系的最佳尺度视野,为深度理解概念内涵提供支撑。
试题要求考生推测“影响数字企业在城市扩散的主要区位因素”,而材料中甲、乙、丙、丁阶段均属于企业的扩散过程,因此考生需要综合分析、比较每一个阶段,并在尺度的转换中,尝试从较大的时空视野,对比企业扩散后期丙、丁与早期甲、乙在空间分布上的差异,才能得出“土地”是影响企业在城市扩散的主要因素。但是在解题中,有些考生的思维视角仅仅局限在较小尺度——甲、乙、丙、丁中某一个阶段企业的位置和发展状况,思维纠结、徘徊在细枝末节,错失寻找区位因素的最佳视野,导致错选。
知识源于概念之间不可分解的自觉连接。在有限的课堂复习时间内,围绕复习主题,需要延伸哪些与主题存在因果联系、层级联系的概念呢?笔者认为,教师可在追求复习概念体系完整性的同时,着力于提升学生的问题意识。
首先,教师应尽可能地在学生的已有概念体系中融入与“复习主题”“命题考查主干方向”相关的断裂点。如针对联系通道不顺畅的概念、内涵外延理解错误的概念等,通过替换、删减、增加关键字的方式,融入断裂点的若干变式概念,引导学生经历变式概念与断裂点概念间内涵、外延、联系等的辨析,从而突破断裂点。
其次,教师需要围绕复习所选取的概念,从“使学生经历多要素综合分析,完善概念间联系”的角度,预设概念之间可通达的多条联系路径,提升学生建构概念间联系通道的思维灵活度。
如“地质”专题的一轮复习中,笔者围绕复习主题、命题考查主干方向,选取“地质作用”“地质构造”“矿产”三个学生认知薄弱的概念,引入“地质构造”的变式概念“构造地貌”,“断层”的变式概念“断裂”等。同时,为提升学生建构概念联结通道的思维灵活度,笔者要求学生挖掘“构造地貌留存完好度、矿产开采地空间位置等现象,与地质作用、区域自然及人文环境等的联结通道”,预设了如下复习概念体系,详见图4。
图4“地质”专题复习概念体系
正如杜威所言,只有在思维过程中获得的知识,才具有逻辑的使用价值。立足典型案例,有助于学生与案例情境互动,使其从案例有效信息的解读、辨析,以及案例发生发展的区域时空背景分析中,经历概念性思考。
首先,作为概念复习目标达成的载体,案例必须内涵丰富,能承载围绕主题的概念层级结构体系的复习,为突破学生已有概念体系中的断裂点提供平台。此外,案例还要有鲜明的地方特质,能够为学生提供契机,以提升其在案例信息解读、区域环境分析中,获取概念关键特征、厘清概念间联系、把握理解概念最佳时空尺度视角的能力。如“地质”专题一轮复习中,笔者以“地处我国阿尔泰山地区富蕴县境内的卡拉先格尔断裂带”为案例。富蕴县有着极为丰富的矿产资源,卡拉先格尔断裂带壮观的、丰富的地震遗迹,深刻地打上了“矿产、地质作用、地质构造”等概念的烙印,这为暴露学生在这些概念理解中的不足以及完善提供了平台。同时,当地保存完好的地震遗迹、海蓝宝石矿的开采位置,深受当地自然和人文环境、地质作用的影响,这为学生多要素综合分析并完善概念间联结的通道提供了空间。
其次,案例应当新颖。复习教学,尤其在临考阶段,教师应尽可能地选择“概念发生区域环境具有独特性”的特殊现象为案例。如“袭击澳大利亚部分地区的沙尘暴,风速低于先前记录的大沙尘暴,沙尘量却创了纪录”“新疆乌伦古河的尾闾湖,并不是咸水湖”“黑龙江温带蒸发旺盛地区,形成了扎龙湿地”等现象,突破了学生在新知教学中,从“我国北方冬春季节的沙尘暴、干旱地区河流尾闾的咸水湖、西伯利亚冷湿区的湿地”等普适性现象中获取的“沙尘暴形成条件、咸水湖形成条件、湿地形成条件”等规律性的概念结构体系。这些案例的运用,可打破学生已有概念体系的思维定式,有助于学生经历“觉察简单套用已有概念体系的不足”“结合区域背景及情境信息,重新审视概念关键特征,重构已有概念间联系”的思维过程,提升在新情境中理解概念、运用概念的思维灵活度。
地理定义概念与其定义中其他概念间的时空动态关联,对学习者“突破时空局限,学会选择最佳时空视角构想地理概念”提出了要求。
首先,教师应借助演示或展示恰当时空尺度中的图文、影像资料,将学生置于“最佳尺度”的、“可视”的时空情境中,以此推进学生理解概念与其定义中其他概念的时空关联。如“大气受热过程”的复习教学中,面对已经学习过黑体辐射知识的物理选科班学生,教师可提供“大气上界部分波段太阳光谱与地球黑体(300K)光谱图”(详见图5),引导学生直观地觉察到“在地球大气环境中,太阳辐射与电磁波、能量概念间的数量关系法则,既符合‘物体温度越高,能量最强部分电磁波波长越短’的规律性,又存在‘波长较长部分的能量小于地球辐射’的独特性”,推进他们对太阳辐射关键特征“短波辐射”的深度理解,帮助他们形成“大气受热过程分析,如涉及较长波长的探讨,可忽略太阳辐射”的概念运用策略。
图5大气上界部分波段的太阳光谱与地球黑体(300K)光谱
其次,教师应鼓励学生个性化地运用不同时空尺度专题地图,尝试在尺度转换中,生成个人意义理解的时空尺度选择策略。如在太阳辐射区位条件的一轮复习课堂上,笔者提供全球地表面年太阳辐射总量分布图、全球大气上界太阳辐射的日总量分布图,引导学生自主选取图中感兴趣的太阳辐射分布现象,并运用平板电脑中卫星地图的缩放功能、地图册中不同空间尺度的专题地图,说明形成的区位条件。学生从宏观尺度视角,借助时空差异、时空联系的思维,揭示太阳辐射区位条件的一般规律和联系;从地方微观尺度视角,运用地方综合思维,提炼台湾岛、横断山区等小区域太阳辐射区位条件的鲜明区域特质等。这有助于学生优化已有“太阳辐射区位条件”的概念层级结构体系,生成具有个人意义理解的该区位条件所蕴含思维路径展开的时空尺度要求,如“太阳高度决定宏观尺度下太阳辐射时空分布特点”“大气透明度、日照时数,影响中小尺度太阳辐射时空分布特点”等。
表1渭河咸阳站、泾河张家山站水文情况对比
地理学研究对象的综合性,决定了对概念的理解离不开学生分析、推理、综合等思维活动的深度推进。
复习教学中,教师应针对学生“思维固步不前”的症结,搭建推进思维深度的支架。教师可借助小组讨论、绘制思维导图等活动,引导学生外显思维路径,使学生在经历与其他学生思维路径的比较、碰撞中获得灵感,觉察自己原有思维过程的不足并予以突破。教师也可合理表达信息,或埋下伏笔,制造认知冲突,以推进思维深入;或引导学生借助定量的方式,突破定性分析中较难厘清的“影响概念的各项指标权重”,以保障推测概念关键特征、时空关联的思维深入过程方向可控、思路清晰。
例如,在“河流含沙量”的复习课堂上,笔者提供了“泾渭分明”的景观照、泾河渭河所在区域地形图,并在图中标注泾渭交汇处的泾河张家山水文站、渭河咸阳水文站位置,以及这两个水文站的流域集水面积、植被覆盖率、年降水量、多年平均径流量、多年平均年含沙量(见表1),然后提出问题:“景观照片中清澈的河流是渭河还是泾河?你的依据是什么?”
采用量化分析方式复习,有助于学生跳出仅仅依托定性分析的思维局限,使他们准确得出是“泥沙”而不是“单位水体”决定了该区域的河流含沙量。同时,笔者提供的景观照片中,清澈河流的河道较窄,这引发学生产生“作为渭河的支流,泾河虽然多年平均含沙量较高,但出现了比渭河清澈的现象”这一认知冲突,促使他们尝试转换时空尺度,从流域产沙量这一主导因素入手,结合年内季节变化的视角,综合多个可能影响流域产沙量的要素,如人类活动强度、降水量、土壤冻融等,进行深入的探究。在这一活动中,学生不仅增进了对“河流含沙量”这一概念的关键特征“单位水体中所含泥沙质量”的理解,而且完善了影响“单位水体”“泥沙”的概念层级结构体系,提升了多要素综合分析河流含沙量的思维能力。
综上,对地理概念的理解需要具有较高的理性思维能力。因此,在推进学生对地理概念理解的复习教学中,笔者通过对典型试题的分析,得出学生在地理概念理解中普遍出现的问题,然后以此为基点,创设相关情境,以预设的概念层级体系提升学生建构概念间联系通道的思维灵活度,以典型的案例带动学生经历概念性思考,以概念间的时空动态关联引导学生生成具有个人意义的理解,并搭建合适的支架以推进学生的思维深度,从而使学生逐步突破概念理解的症结,提升理性思维能力。