高中逻辑思维与有效地理教学的案例研究_地理论文

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      逻辑思维,其特点是以概念、判断和推理等为思维的基本形式,以比较分类、分析综合、抽象概括和归纳演绎等为思维的基本过程,从而揭示事物的本质特征和规律性联系。“必修1”涉及的地理事物、地理规律多且时空跨度大,是学习后续课程的基础。在“必修1”教学时关注逻辑思维,可以化解自然地理学习难点,更好地培养高中生的地理能力。本文以人教版“必修1”中“岩石圈的物质循环”“亚洲季风环流”“气候形成因子”“锋面系统”和“洋流”为例(岩石圈1个、大气圈3个和水圈1个,共5个典型案例),围绕教学内容选择、教学过程预设及教学活动开展等环节,对利用逻辑思维基本形式和基本过程实现高中地理高效教学做粗浅尝试。

      一、概念、判断、推理与“岩石圈的物质循环”

      概念反映事物的特有或本质属性,判断和推理则是基于概念并依据储备知识或新获取的信息,对新的事物进行断定,并给出其正误。

      课程标准对“岩石圈的物质循环”的要求为“运用示意图说明地壳内部物质循环过程”。地壳内部物质循环所在的主要空间除了地壳,还包括上地幔顶部的固体岩石,因此教材框题为“岩石圈物质循环”,参与循环的物质主要有三大类岩石和岩浆。课程标准要求的侧重点是运用示意图推断三大类岩石和岩浆在岩石圈的循环过程,对各类岩石概念的介绍也重点围绕其成因展开,对其他属性的介绍则辅助进行。教师可预设以下过程,展开学生的逻辑思维活动。

      提供教材第72页“图4.8岩石圈物质循环示意”的简略图(如图1所示),图中忽略了沉积岩和两类岩浆岩转化为岩浆的箭头,目的是降低活动的难度。学生依据教材判断图1中各字母对应的物质名称及其形成过程。通过分析,学生判断出两类岩浆岩

是岩浆侵入岩石圈上部或喷出地表,冷却凝固形成的;沉积物B,是裸露地表的岩浆岩在风化、侵蚀、搬运和堆积作用下形成的;沉积岩B是沉积物经过固结成岩作用形成的;变质岩C是各类岩石发生变质作用形成的;岩浆M是变质岩(还包括沉积岩、岩浆岩)发生重熔再生作用形成的。这样的逻辑思维过程,使学生能运用示意图和文字材料明确三类岩石的概念(按成因)及其与岩浆之间的转化过程。地理概念的形成和地理规律的发现,源于学生对图像表述内容的逻辑解读(构建地理概念,并围绕地理概念展开判断和推理)。

      

      提供图2(各物质关系的箭头暂不添加),学生通过推理,为循环过程添加箭头,实现核心概念间结构的建模。学生能否顺利完成推理在于其思维时能否对图1信息进行适当的合并和删减,即合并

为岩浆岩且删减

。学生以图1中物质间的转化关系进行新的推理,达成图2中实线箭头的绘制;通过判断图1缺失的转化过程,达成图2中虚线箭头的绘制。

      

      二、比较分类与“亚洲季风环流”

      比较是依据一定标准,辨别有某种联系的不同事物的异同或高低;分类则是按事物的性质划分类别。比较分类有助于鉴别地理事物、现象的统一性和差异性,对观测、调查与实验的结果进行定性、定量分析。在高中地理教学中,常从时间、空间上对地理事物的分布、特征和成因等方面进行比较分类。

      课程标准对“季风环流”没有直接的要求,但隐含在“绘制全球气压带、风带分布示意图,说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响”中。以气压带、风带的分布及其移动为基础,叠加海陆位置和下垫面等因素,形成世界上复杂多样的气候,这些是高中生需要形成的基本认识;我国深受季风环流影响,居住在季风区的学生对其有切身体验;东南亚和南亚与我国的联系愈加密切。因此,高中生有必要对“亚洲季风环流”做较全面了解。

      教师可对教材中的图文材料进行重组,将气压带风带的分布和移动与亚洲季风环流的形成融合,将两幅地图(1月亚洲季风环流图、7月亚洲季风环流图)和一个表格(亚洲季风环流比较表)作为逻辑思维活动的载体,对1月和7月东亚、南亚和东南亚的季风气候进行比较和分类。为便于比较,教师提供的两幅亚洲季风环流图的底图均包含亚洲地区热带、亚热带和温带季风气候分布的世界空白海陆轮廓图。学生在绘图活动中比较不同季节气压带、风带的位置及海陆热力性质差异对北半球气压带的影响。

      参照教材第37页“图2.131月份海平面等压线分布”和“图2.147月份海平面等压线分布”,并考虑气压带风带移动,绘出图3中的副极地低气压带和图4中的副热带高气压带,用椭圆绘出图3和图4中亚洲和北太平洋的高低压中心;参照教材第38页“图2.15东亚季风”完成1月和7月东亚温带和亚热带气候区的盛行风向及中南半岛和印度半岛热带季风区的盛行风向。最后,引导学生将图像内容进行文字化的加工处理,完成对亚洲季风环流的比较分类(见右表)。

      

      

      三、分析综合与“气候形成因子”

      分析是把事物分解为各个部分、侧面、属性,分别加以研究,是认识事物整体的必要阶段;综合是把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为整体,以掌握事物的本质和规律。分析综合是地理学常用的加工、整理地理资料的基本方法。

      影响气候形成的因素较多,学生学习时有一定难度,但该内容对学生认识地理学的综合性和区域性极为有利。教材中对一个地方气候形成的影响因素是以简单的文字形式给出,学生难以理解,教师可充分挖掘教材图文材料,并提供“欧洲西部地形图”“世界气候分布图”和“世界洋流图”,预设基于分析和综合思维的系列问题,达成由欧洲西部气候分布影响因子的个案分析到气候形成因子的整体综合的逻辑思维活动。

      先开展分析思维,分析欧洲西部所在的主要温度带及主要形成因子;该地区面积最大的气候类型名称及其与我国东北气候类型不同的主要形成因子;该地区北极圈沿岸气候类型名称、附近洋流性质及对其气候形成的可能影响;该地区大陆轮廓、山地走向特点及其与温带海洋性气候分布区形状的关系。基于分析得出影响气候的因子有纬度位置(太阳辐射)、大气环流、海陆分布、洋流和地形等。再以“世界气候类型图”开展综合思维,分组比较上海与北京、长春与乌鲁木齐、30°N亚洲和非洲大陆两岸、30°N长江下游与青藏高原等气候差异的主要因子。

      四、抽象概括与“锋面系统”

      抽象是从众多的事物中抽取出共同、本质性的特征,而舍弃其非本质的特征;概括是从某些具有相同属性的事物中抽取出来的本质属性,推广到具有这些属性的一切事物,从而形成关于这类事物的普遍概念。很多地理现象与学生生活密切相关,教师可引导学生以生活材料为地理学科知识的思维支架,进行抽象概括。

      锋面系统和天气与学生生活关系密切,学生的学习兴趣较大,但由于涉及过境前、过境时、过境后的时空转换,加之冷、暖锋雨区主要位置的差异,造成学生学习时有一定难度,教师可依据本区域学生感知的典型天气现象开展教学活动。如教师提供本地(灌云)2012年11月4天的天气变化资料(略),引导学生概括冷空气活动对本地天气状况的影响,为抽象概括锋面过境的天气变化做好铺垫。

      教材第41页“图2.18锋的形成”给出的锋面时空跨度小,教师可将其概括为图5(三种锋面系统的锋面坡度有差异,但绝对坡度都很小,在示意图中可以忽略),开展抽象概括逻辑思维活动。应用语文学科的释文解字和物理学科的密度知识:天气系统中的“锋”有交锋、争锋之意,涉及两类不同性质的事物;锋的两侧都有冷气团和暖气团,由于冷暖气团的密度差异,锋面下侧为冷气团,上侧为暖气团。应用物理学科的物态变化知识:气流上升,分析对应水的三态转变及与阴雨天气的关联;思考若图中没有三个箭头,A、B、C三地最可能正处于阴雨天气的是哪个。应用英语语法时态知识:思考该地点对应锋面过境的时态;若只有两个实线箭头,思考锋面性质及判断此时A和B两地各为过境的过去时还是将来时;若还有虚线箭头,再次判断;若没有箭头,但已知冷、暖气团势力相当,判断锋面性质。

      

      五、归纳演绎与“洋流”

      归纳是从多个个别事物中获得的普遍性规则;演绎与归纳相反,是从普遍性规则推导出个别性规则。地理教学先采用归纳思维依据典型地理现象或地理过程推导地理规律,再采用演绎思维用于解释一般地理现象的方法,有利于学生深化对地理规律的认知及科学学习方法的养成。

      课程标准对“洋流”的要求分为两个部分。第一部分“运用地图,归纳世界洋流分布规律”,教材给出了“世界海洋表层洋流分布图(北半球冬季)”,并安排了一个“读图思考”和一个“活动”。通过教学实践发现,教材的活动安排对绝大部分学生而言,难度仍然较大(有对中低纬范围的困惑,也有对文字设问与图像之间关联的迷茫),即使开展小组合作,也难以顺利完成。针对以上问题,可采用梯度的逻辑思维活动为学生轻松归纳提供支架。以中低纬大洋环流规律的学习活动为例,先设问:将全球纬度划分成低、中、高,据此判断中低纬的范围。教师提供教材第39页“图2.16下页世界气候类型的分布”,见下页图6(图中洋流流向由学生绘制,点状虚线箭头在演绎日本偷袭珍珠港路线选择的案例之前由教师添加),引导学生模仿教材图(赤道逆流暂不绘)完成:用四个箭头绘制南印度洋中低纬海区的洋流;用八个箭头绘制北太平洋、南太平洋中低纬海区的洋流。引导归纳:据所绘的三个海区大洋环流,可以得出中低纬海区大洋环流的规律。再联系气压带、风带知识并参照教材第58页的图文开展演绎思维,深化对中低纬海区大洋环流规律的理解。

      

      第二部分“说明洋流对地理环境的影响”,教材以图文材料演绎了洋流对气候的影响,其他三方面的影响则以文字演绎。教师可通过以下步骤协助学生开展全面的演绎思维活动:观察图6中南美大陆西岸热带沙漠气候的北界位置,说明沿岸洋流性质对气候的影响;观察图6中澳大利亚东北沿海热带雨林气候区的分布,说明沿岸洋流性质对气候的影响;在图6中标注福岛的位置,并说明2011年日本地震引发福岛核电站核泄漏,洋流对物质主要扩散方向及扩散浓度的可能影响;在图6中标注北海道渔场、秘鲁渔场的位置,要求学生说明洋流对海洋生物资源和渔场分布的影响;添加图6点状虚线箭头,教师说明1941年12月,日本偷袭夏威夷群岛的珍珠港,其舰队航线没有选用自然条件较好的南航线,而是选用自然条件恶劣的北航线,要求学生应用洋流知识对此进行评述(北航线是北太平洋暖流经过的海区,冬季暖流上空的海域大雾弥漫,给舰队航行造成了困难,但军事保密性强,该海域又处在西风带,舰队顺风顺水提高了航速)。

      鉴于教材及图6将大西洋海区洋流边缘化,可安排以大西洋为中心的洋流分布图的演绎思维活动,即引导学生回忆欧洲、非洲和美洲之间持续数百年的三角贸易(如图7所示),说明其出程、中程和归程路线选择涉及的洋流知识,达成知识的深化和情感的升华。

      

      六、运用逻辑思维的几点思考

      1.逻辑思维与其他思维的综合

      地理思维不只是地理逻辑思维,还有地理形象思维、地理动作思维和地理创新思维等,组织学生活动时宜综合进行。如“岩石圈物质循环”案例,可用火山喷发短视频引入(形象思维),要求学生绘制示意图(动作思维)和教师比较多版本教材预设教学内容(创新思维)等。

      2.逻辑思维形式与过程的融合

      逻辑思维的基本形式和基本过程密切相关,概念是逻辑思维的前提,判断、推理则始终存在于逻辑思维过程之中,三种逻辑思维形式与四类逻辑思维过程本身也联系紧密,组织学生活动时宜融合进行。如本文的五个逻辑思维教学案例,其实都是围绕概念、判断、推理的形式,与逻辑思维某一过程(比较分类、分析综合、抽象概括或归纳演绎)融合进行。

      3.逻辑思维与学生已有能力的结合

      学生已有能力是进一步开展后续逻辑思维的基础,组织学生活动时,逻辑思维宜与学生已有地理能力结合进行。如依据学生能力差异,可用图1替代图2来增强学生参与探究和发现的热情,让学生更好地掌握三类岩石与岩浆之间的过程联系。

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