浅谈基于学科基本观念的地理思维建模，本文主要内容关键词为：建模论文,浅谈论文,学科论文,观念论文,思维论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
地理基本观念是人们在科学认识地球表层各种地理事象及学科研究方法的基础上提炼出来的、可以解释其他同类地理事象的观念与推断法则，集世界观、价值观、方法论于一体。它为人们提出、回答、识别和解决地理问题，以及评价可能产生的后果，提供了一个参考框架。
图1为地理学科知识层次示意图。可以看出，地理基本观念是概括的、抽象的、能够反映事物本质、具有统摄力的知识。例如，人地协调观、可持续发展观、区位与空间分布观点、空间分布上的成因联系观、地理环境整体性与差异性观点等，均体现了地理学科的核心思想、方法。
如果将地理知识比作一棵树的枝叶，那么地理思维（如判断、比较、推理、分析综合等）就是这棵大树的主干。地理思维的培养，也就是地理基本观念教学的具体体现。可以说，为“地理知识大树”提供营养的“根系”，就是地理基本观念。
思维模型是引导思维活动演进的程序，地理思维建模就是对若干个具有相似性思维要求的地理事件与现象进行概括，归纳出普适性的分析模型。
“对于学习者来说，支持有意义的学习最有力的策略之一就是对他们所学的知识进行模型的建构。”笔者认为，基于地理基本观念的地理思维建模应该结合“空间、相互作用、时间动态”三个独特的地理视角，抓住知识的内在联系，去发现、解释、提炼和总结地理学科自身的地理概念、原理、规律和技能等。
本文试图从宏观的地理知识系统（学什么）、中观的地理认知方式（怎么学）、微观的具体地理问题解决过程（怎么办）三个层面，谈谈对地理思维模型建构的一点思考。
一、地理知识系统的思维建模
奥苏贝尔建议教师要教给学生学科和教材的基本结构，即那些最有“解释力量”的高度抽象和概括性的观念，以有效的方式促进学习和迁移。这与布鲁纳倡导的“课程—结构”说是一致的。
地理课程要关注学生掌握人地协调发展的地理基础知识；强调把注意力放在学科整体知识结构的理解上，而不是对孤立事实的记忆；强调学习概括性的、应用性的、有迁移价值的地理原理和观念性知识，而不是某些个别国家、个别省区的具体知识。
地理教学应该强调以学科基本观念和方法为中心，使学科内容结构化，这样才能形成对学习内容的整体认识，并关注到系统以及系统内部的相互关系。
知识建构的过程是一个知识内化的过程，这一过程是学生进行内在思维的过程，借助思维建模可以将内在的思维过程外显，让思维过程可视化。知识系统的思维建模为所学地理知识搭建逻辑结构，这样可以简化知识内容，深化思维联系。
1.中学地理课程知识系统的思维建模
教材知识逻辑结构是怎样形成的？是否符合学生学习的认知心理结构？为什么会是这样的？这些对教材最本质的追问和思考，有利于进行思维建模，从而使学生在这种知识逻辑体系下主动地、有意义地建构知识。例如，下页图2就是基于地理基本观念的思维建模。
（1）基础地理
地图是传统地理学研究的基本工具，经纬网是最基本的地理定位工具。“在哪里”即定位是一切地理问题研究的起点，定位具有“瓶颈”效应，因为地理位置制约着一个区域的地理特征（区域地理研究的核心）及其成因（系统地理研究的核心），前者是回答“怎么样”，后者是回答“为什么”。只有掌握地图及“经纬网”工具，才有能力在准确定位的基础上，通过图像系统，解读所示区域内的自然和人文地理特征。
地球自转、公转运动的特征和地理意义决定了地球表面太阳辐射的空间和时间分布规律，而这些规律建立了地球五大自然要素的时空变化和分布的全部秩序。
地理信息技术则是现代地理学研究的重要工具与手段。
（2）区域地理
区域性与综合性是地理环境的特征之一，区域地理是从空间的角度表述区域特征（位置+自然+人文），但这里的“+”绝不是把三者的关系概括为简单的加法，更重要的是把握三者之间的联系与内在逻辑。
（3）自然地理
系统地理是从成因的角度分析区域特征。自然地理的内容则可以概括为两大基本问题。一是自然环境的物质运动与能量交换，二是自然环境的整体性与差异性。世界是物质的，物质是运动的，运动的物质是有规律的，地理要素是相互联系、相互作用的，差异无处不在。对于自然地理，要重点掌握一些基本的地理原理、规律与地理过程。基本原理包括太阳辐射对地球的影响，地球运动的地理意义，地球的圈层结构，地表形态变化的原因，大气受热的过程，天气系统的特点，全球气候变化，自然灾害发生的原因等等。基本规律包括气压带、风带的分布与移动规律，洋流的分布规律，地理环境地域分异规律等。基本过程则包括地壳内部物质循环，大气环流，水循环，大洋环流，生物循环等。
（4）人文地理
人文地理的核心思想包括区位论和人地关系论。
区位论包括人口区位、聚落区位、产业活动（农业、工业、交通、商业、旅游业等）区位等。区位论蕴涵着地理环境的区域性、动态性和综合性三大特征，区位分析的实质是建立在区域位置基础上对区域自然与人文特征的分析，同时深刻体现了人地关系思想。
人地关系是双向作用、互相影响的。自然环境与人类社会的作用是相互的，对于两者的发展都具有有利和不利的两方面影响。因此，可以把人地关系分成四大主题：资源问题、灾害问题、环境问题和环境保护。
2.地理专题知识系统的思维建模
地理专题知识系统的思维建模，要以凸显知识产生、发展的思维过程和脉络为核心，建构知识的横向与纵向联系线索，对知识进行重组与加工，达到“有意义”地建构知识的目的（如图3“大气环流的思维模型”）。这样，旧知识在新的指导思想下，经过重新组合、归纳、联系、迁移，就成为“有组织”的新知识，从而有力地促进地理思考，全面提升学生地理素养和综合解决问题的能力。
可利用人地关系主线（人类活动—地理环境）建构知识联系。如黄土高原沟壑纵横的原因。
可利用概念的内涵和外延，区分一些相近的、相对的和上下位的概念，把各地理要素的有关概念组成概念群和概念体系。如洪涝灾害包括洪水灾害（暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水）和雨涝灾害。
可利用地理事物的演变建构知识联系。如以太古代→元古代→古生代→中生代→新生代为主线建构生物进化过程。
可利用地理事物间的因果关系建构知识联系。例如，太阳辐射的纬度分布不均—气压带、风带的分布—洋流的分布—气候类型的分布—植被的分布—自然带的分布等。
二、地理认知方式的思维建模
《地理教育国际宪章》指出，地理学是一门旨在解释地区特征以及人类和事物在地球上出现、发展和分布情况的科学，它所关注的是人与环境在特定地点和位置的相互作用。因此，地理认知应该抓住地理学科三个独特的视角——空间、相互作用和时间动态，围绕“它在哪里？它是什么样子的？它为什么在那里？它是什么时候发生的？它产生了什么作用？怎样使它有利于人类和自然环境？”等问题而展开。
地理认知方式的思维模型可建构如图4所示的“五W”原则，具体阐释见图5所示。
依据该思维模型，我们面对地理事象时，首先要明确时空分布，说明其分布特征，分析其形成原因，推测其发展变化与影响，进而提出可持续发展对策。当然在面对具体问题时，可能只是针对其中的某一个或几个环节，但我们必须有正确的地理认知方式，才可能对问题作出科学合理的解释。
三、地理问题解决过程的思维建模
地理新课程非常重视学生地理思维方式和问题解决能力的培养，这些能力的核心就是地理问题的发现与提出、地理问题的探究与解决、地理成果的表达与交流，而这正是地理观念、方法的体现。
在地理学习过程中，我们进行知识系统与认知方式的思维建模，一个非常重要的指向就是为了解决具体的地理问题。如果将问题解决过程建构成可视化的模型，则具体问题解决的过程自始至终就是一个思维建模的过程，其基本流程如图6所示。
面对某一地理事象时，获取、解读、分析和整合地理信息中的有效内容和价值，运用地理基本观念、技能与方法，从“空间、相互作用、时间动态”三个独特的地理视角出发，发现与提出地理问题，并将中心问题分解成具有逻辑关系的各个层次的子问题，使其易于理解分析。同时调动和运用地理基本概念、原理、规律等分析问题，运用文字、图表等描述和阐释地理事物的特征、分布和发展变化，论证和探讨地理问题，从而最终解决地理问题。
学生对自己当前问题解决的过程进行建模，可以深刻理解隐含在问题背后的地理观念与方法，发展有效的问题解决技能，并达到知识经验建构，实现真正意义上的问题解决。
综上所述，基于地理基本观念的思维建模可以为学生在学习中更好地、全面地管理所学的知识与技能提供支架，使学生在学习和思考中“站得更高，看得更远，视野更广”。