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高中地理綜合思維素養的假設法策略的論文
摘要：在高中地理教學(xué)中，合理地運用假設法對于增強學(xué)生自主探究意識，培養地理綜合思維能力，提高創(chuàng )新能力等方面都具有重要作用。文章闡述驗證假設法、情境假設法、賦值假設法等三種假設法在高中地理教學(xué)中的應用策略。
關(guān)鍵詞：綜合思維；驗證假設法；情境假設法；賦值假設法；高中地理教學(xué)；應用策略
所謂假設法，是指當某一變因的存在形式限定在有限種可能時(shí)，假設該因素處于其中某種情況，并以此為條件進(jìn)行推理。它是科學(xué)研究中常用的一種方法，廣泛應用于數學(xué)、物理研究中。地理作為一門(mén)兼有自然學(xué)科屬性和社會(huì )學(xué)科屬性的綜合性學(xué)科，在某些問(wèn)題的研究中，可運用假設法或將其與其他教法進(jìn)行整合組織教學(xué)，以完成對地理事物和現象的本質(zhì)和規律的探究，實(shí)現對學(xué)生綜合思維能力的培養，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。筆者結合高中地理教學(xué)實(shí)踐中積累的一些案例，闡述驗證假設法、情境假設法、賦值假設法等三種假設法在高中地理教學(xué)中的應用策略。
一、驗證假設法：正向思維無(wú)法演繹，另辟蹊徑突破難點(diǎn)
在高中地理教學(xué)中，有時(shí)我們用演繹法歸納地理事物本質(zhì)和規律行不通時(shí)，適時(shí)地運用假設，并以經(jīng)驗事實(shí)為前提，進(jìn)行假設-演繹，將所得結論與已知事實(shí)進(jìn)行比較，看是否相符，以驗證假設能否成立，進(jìn)而突破難點(diǎn)[1]。案例一：應用驗證假設法實(shí)現對難點(diǎn)“近地面的風(fēng)的形成”的突破1.案例背景學(xué)習目標：理解近地面風(fēng)的形成過(guò)程，能畫(huà)出近地面風(fēng)的作用力和風(fēng)向（風(fēng)與等壓線(xiàn)之間的關(guān)系）。知識鋪墊：理解并掌握影響風(fēng)的三個(gè)作用力，即水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力。2.假設過(guò)程在得出“高空的風(fēng)忽略摩擦力的影響，受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的作用下，最終風(fēng)向與等壓線(xiàn)平行”結論后，近地面的風(fēng)在增加一個(gè)摩擦力的影響下會(huì )怎樣發(fā)展？這是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，很難判斷�！笆掠薪K始”，采用驗證假設法，由“果”往“因”推，反向驗證幾種可能性。具體見(jiàn)圖1：北半球近地面的風(fēng)在水平氣壓梯度力的作用下，由a及b的過(guò)程中，又受到地轉偏向力的作用，逐漸右偏，最終的風(fēng)向可能會(huì )出現三種情況.假設風(fēng)向如箭頭①，此假設很快被排除，因為它違背了“風(fēng)由高壓區流向低壓區”這一原理；假設風(fēng)向如箭頭②（風(fēng)向與等壓線(xiàn)平行），畫(huà)出影響風(fēng)的作用力如圖2，運用物理力學(xué)原理，發(fā)現三力合力方向一定向西，與風(fēng)向相背，該假設不成立；假設風(fēng)向如箭頭③，畫(huà)出影響風(fēng)的作用力如圖3，結合物理力學(xué)平行四邊形定則，當三力合力為零時(shí)，則風(fēng)向穩定，最終與等壓線(xiàn)斜交，假設成立。得出結論：近地面的風(fēng)在水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力三力作用下，最終風(fēng)向與等壓線(xiàn)斜交。3.應用策略在探究地理事物本質(zhì)和規律形成的過(guò)程中，有時(shí)教師采用正向思維的歸納法、演繹法無(wú)法得出結論時(shí)，則可另辟蹊徑，運用驗證假設法，對某一變因假設有限種可能性都成立，再逐一推理驗證，排除其他可能，確定唯一可能，從而找到其內在規律。驗證假設法適時(shí)地應用，可以化繁為簡(jiǎn)，便于學(xué)生理解地理事物發(fā)展的本質(zhì)和內在規律，從而實(shí)現對教學(xué)難點(diǎn)的突破。它是符合教學(xué)內容和學(xué)生認知規律的，同時(shí)也向學(xué)生傳遞科學(xué)的思維方式，有助于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力和提高其邏輯思維能力。驗證假設法還可應用于對等溫線(xiàn)的彎曲、地租等值線(xiàn)的彎曲等問(wèn)題的分析。
二、情境假設法：抽絲剝繭層層遞推，由簡(jiǎn)入繁終現真貌
假設法的不足之處在于過(guò)多的假設可能會(huì )使人們忽略實(shí)踐的作用，最終導致理論脫離實(shí)際。當我們遇到復雜地理問(wèn)題，有時(shí)運用情境假設法創(chuàng )設理想情境，接著(zhù)給假設做“減法”，逐步還原現實(shí)，以實(shí)現探究事物形成、發(fā)展、演變規律的目的，則可取其法之長(cháng)，去其之短，使之最大限度地服務(wù)于教學(xué)。案例二：應用情境假設法歸納演繹“氣壓帶和風(fēng)帶的形成”1.案例背景課標要求：繪制全球氣壓帶、風(fēng)帶分布示意圖，說(shuō)出氣壓帶、風(fēng)帶的分布移動(dòng)規律及其對氣候的影響。前課知識鋪墊：理解并掌握熱力環(huán)流形成原理、大氣的水平運動(dòng)——風(fēng)。2.假設過(guò)程全球性的大氣環(huán)流是一個(gè)非常復雜的系統，會(huì )受到多種因素的干擾和影響，在不同的時(shí)間、不同的空間范圍表現不一樣。這時(shí)，采用情境假設法，化繁為簡(jiǎn)，由簡(jiǎn)入繁，從理想狀態(tài)逐步過(guò)渡，直至接近現實(shí)，以實(shí)現探究地理事物形成、發(fā)展、演變的復雜過(guò)程的目的。假設一：地表均一（排除下墊面因素的干擾）、太陽(yáng)始終直射赤道（排除地球上冷熱變化對大氣環(huán)流的影響）、不自轉（排除地轉偏向力對風(fēng)的影響，此時(shí)風(fēng)向與水平氣壓梯度力方向完全一致），推理演繹得出在赤道與極地間形成了“單圈環(huán)流”。假設二：地表均一（理想狀態(tài)）、太陽(yáng)始終直射赤道（理想狀態(tài)）、自轉（與實(shí)際一致，在此影響下，來(lái)自赤道高空的風(fēng)受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的作用到不了極地，在南北緯30°附近堆積下沉，近地面形成副熱帶高壓帶，而在近地面來(lái)自于極地的冷氣流與來(lái)自于副熱帶高氣壓帶的暖氣流在南北緯60°附近相遇形成副極地低氣壓帶），推理演繹得出：在赤道與極地間形成了“三圈環(huán)流”，全球共形成了七個(gè)氣壓帶和六個(gè)風(fēng)帶。假設三：地表均一（理想狀態(tài)）、太陽(yáng)直射點(diǎn)季節移動(dòng)（與實(shí)際一致，在此影響下，地表的冷熱狀況有季節變化，由此引發(fā)各氣壓帶風(fēng)帶控制的范圍有季節差異）、自轉（與實(shí)際一致），由此推出氣壓帶、風(fēng)帶的季節移動(dòng)規律，并進(jìn)一步引出“地球上有的地方可能會(huì )受多個(gè)氣壓帶或風(fēng)帶交替控制，氣候有明顯的季節變化，而有的地方可能常年受一種氣壓帶或風(fēng)帶控制，氣候全年相對穩定”，為之后學(xué)習氣壓帶和風(fēng)帶對氣候的影響奠定基礎。假設四：海陸差異、太陽(yáng)直射點(diǎn)季節移動(dòng)、自轉，至此，幾乎所有的條件都與實(shí)際一致，以東亞與南亞（海陸差異最顯著(zhù)的區域）為例，形成了季風(fēng)環(huán)流。3.應用策略當分析比較復雜的地理問(wèn)題時(shí)，教師可以運用情境假設法，先將復雜地理系統的影響因素逐一地假設在理想狀態(tài)下，排除各因子的干擾，再通過(guò)對假設情境做“減法”，逐步還原現實(shí)真象。經(jīng)過(guò)一步步地分解分析，抽絲剝繭，層層遞推，當歸納演繹到所有的假設條件都接近實(shí)際時(shí)，學(xué)生便能在認識地理事物發(fā)展過(guò)程中，把握事物的整體、本質(zhì)和內在規律。情境假設法與分析綜合法、歸納演繹法的有機結合，是符合學(xué)情和學(xué)生認知規律的，有助于增強學(xué)生自主探究意識，提高學(xué)生綜合思維能力。情境假設法還可應用于對全球表層洋流分布規律的分析。
三、賦值假設法：加強地理概念解讀，“假設”理清邏輯關(guān)系
“獲取和解讀地理信息的能力”是地理考試大綱所要求的四大核心能力之一。高考地理試題經(jīng)常在地理統計圖表的基礎上，考查學(xué)生對地理統計數據概念的解讀和分析能力。學(xué)生對此類(lèi)問(wèn)題產(chǎn)生錯誤判斷，往往和未透徹地解讀地理統計數據概念有直接的關(guān)系。在分析不同地理數據概念之間的邏輯關(guān)系時(shí)，賦值假設法是理清其數量關(guān)系的重要方法。案例三：應用賦值假設法解讀地理數據概念及內在邏輯關(guān)系1.典型例題（2012年福建省質(zhì)檢）地-氣系統（大氣和地面）吸收太陽(yáng)短波輻射（能量收入），又向外發(fā)射長(cháng)波輻射（能量支出），能量收支的差值，稱(chēng)為輻射差額。沿海某地多年平均輻射差額的月份分配，完成6～7題。6.若只考慮輻射差額對氣溫的影響，該地氣溫最高的月份是A.4月B.6月C.7月D.8月解答問(wèn)題時(shí)，很多學(xué)生誤選了C項。其錯誤的原因是對輻射差額的概念理解不清，混淆了其與氣溫的關(guān)系，把輻射差額等同于氣溫，輻射差額的最高值就是氣溫最高值。2.假設過(guò)程在題中“若只考慮輻射差額對氣溫的影響”排除了其他因素對氣溫影響的前提下，如何讓學(xué)生正確地理解輻射差額與氣溫之間的關(guān)系呢？賦值假設法不失為對癥的良方。依題意，輻射差額=地-氣系統對太陽(yáng)輻射的能量收入-能量支出，其值有三種情況：①大于0；②等于0；③小于0。假設①時(shí)，近地面大氣熱量收入大于支出，熱量盈余，氣溫升高；假設②時(shí)，近地面大氣熱量收支平衡，氣溫不變；假設③時(shí)，近地面大氣熱量支出大于收入，熱量虧損，氣溫下降。通過(guò)假設給“輻射差額”賦上三類(lèi)不同的數值，學(xué)生理清了已知（輻射差額）與所求（氣溫）之間的內在聯(lián)系，問(wèn)題迎刃而解——4月至8月輻射差額大于0，氣溫持續升高；8月至次年4月輻射差額小于0，氣溫持續下降，故氣溫最高出現在8月，D項正確。3.應用策略地理概念是學(xué)生認識各種地理事物的基礎，是學(xué)習地理原理和規律的前提，是培養抽象思維能力的重要過(guò)程和方法。[2]對地理數據概念的正確解讀是“地理統計圖表類(lèi)問(wèn)題”解題的關(guān)鍵。賦值假設法可使地理數據概念清晰化，關(guān)系明朗化，有助于學(xué)生走出認知誤區，提高地理數據分析能力。賦值假設法還可應用于人口增長(cháng)率對人口數量變化的影響、水庫入水量和出水量對其水位高低的影響等問(wèn)題的分析。綜上所述，假設法作為一種科學(xué)的思維方式，在地理核心素養的“綜合思維”培養方面有較大的應用空間。但是，“教學(xué)有法，教無(wú)定法”，教師應根據課程標準、教學(xué)內容和學(xué)情，恰當把握運用時(shí)機，選擇合適的假設方法，或與其他教法和思維方式有機融合，以實(shí)現教學(xué)效果的最優(yōu)化。[3]所謂“法從道生”，道即知識發(fā)展的邏輯規律、學(xué)生認知規律、學(xué)生身心發(fā)展規律，法即符合這些規律的科學(xué)方法。只有做到“道法合一”，方能游刃有余地實(shí)現對學(xué)生終身發(fā)展有重要影響的“綜合思維素養”的提升。
參考文獻：
[1]劉周全,張洪波.假設法探討[J].錦州師范學(xué)院學(xué)報(哲學(xué)社會(huì )科學(xué)版),1997(2):47-51.
[2]朱俸賢.高中地理概念學(xué)習障礙研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2015.
[3]王清,胡再.例談假設法在高中地理教學(xué)中的運用[J].咸寧學(xué)院學(xué)報,2011(12):238-239.
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