地理教学策略促进有意义学习_有意义学习论文

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      奥苏伯尔在教育心理学中的一个重要观念就是“有意义学习”。在他看来,学生的学习应该尽可能地有意义。有意义学习过程的实质,就是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立非任意的和实质性的联系。所谓非任意的联系,是指新知识与学习者已有认知结构中的有关观念在某种合理的或逻辑基础上的联系;而实质性的联系,是指新的符号或符号所代表的观念与学习者认知结构中已有的表象和已经有意义的符号、概念或命题的联系。[1]165

      有意义学习概念的提出对于中学地理教学具有重要价值。根据已有的研究和我们长期的课堂观察,目前在中学地理教学中,有意义学习的成分不足,主要存在以下三方面的问题。一是新知识与学生已有认知之间的逻辑联系不紧密,表现为教学中对地理事实的描述多,建立在已有认知基础上的逻辑推理少;知识整体的结构性不强,孤立知识多,知识之间浅表联系多,系统联系少。二是新知识的学习与学生已有认知之间实质性的联系不充分,表现为教学中往往局限于关注具体的、表面的地理事实,而忽视体现地理学科实质的地理观念的提炼;知识的表征方式单调,地理学科的实质不易被充分地揭示出来,学生对地理知识的理解趋向片面、肤浅和僵化,并且难以灵活迁移。三是新知识的呈现与学生已有认知之间缺少必要的联系,表现在教学中新知识经常被突兀地呈现出来,而学生的学习经验和认知基础被忽视。为此,本文提出促进地理教学中有意义学习的策略,期望对优化日常地理教学有所裨益。

      一、按照地理知识的发生逻辑安排教学进程

      按照地理知识的发生逻辑安排教学进程,就是从学生已有的认知出发,以地理知识系统化的结构、地理知识的因果关系组织教学内容,按照学生对于知识的认知时序,安排教学顺序,获得知识环环紧扣的逻辑路径,推导出合乎逻辑的新知识。学生按照地理知识的发生逻辑进行学习的过程,就是建立新知识与其认知结构中已有知识之间非任意联系的过程,是有意义学习的过程。

      地理学科研究地球表面的地理现象,这些地理现象的产生是多种地理要素综合作用的结果,在地理现象和地理要素之间存在着一定的因果关系,但这种因果关系并非一一对应:一种地理要素会影响到多种地理现象,如太阳辐射会影响气温、降水、大气环流、景观等;而一种地理现象则是多种地理要素综合作用的结果,如一个区域气候的形成,是由于太阳辐射、海陆分布、地形地势、洋流等因素综合作用形成的。这种错综复杂的因果关系带来的结果是,有人认为,地理现象和地理要素之间的因果关系不清晰、不确切,地理学科的逻辑性不强。所以,对于地理现象的认识可以从任意一个角度切入,这就造成对地理知识逻辑关系的忽视,自然也会忽视地理新知识与学生已有认知之间的逻辑关联。这种认识无论是在教材编写还是教师教学中,都普遍地存在着。

      从学生认知发展的角度来看,在学习者初次接触新知识时,如果他接触到的是与其已有认知无关的、非系统的、逻辑性不强的知识,他不会自发地将凌乱的知识与自己已有的知识联系起来,组织成符合一定逻辑规范的、结构性强的知识,这样,学习过程的无意义就不可避免。为此,在教学中,教师应尽可能地按照地理知识的发生逻辑安排教学进程,以促进学生的有意义学习。

      如在人教版高中地理(必修一)中,有一则教学内容的主题是“洋流对地理环境的影响”。按照教材的安排,洋流对地理环境所造成的影响顺序依次为:(1)对气候的影响:暖流增温增湿,寒流降温减湿;(2)对渔场分布的影响:寒暖流交汇处易形成大的渔场;(3)对航运的影响:顺流与逆流会影响航行速度,寒暖流交汇处易形成海雾;(4)对污染扩散会有影响。

      尽管教材对上述每个结论都以学生能够理解的方式解释了其原因,但从有意义学习的角度来看,如果拘泥于这样的编排顺序进行教学,就不能有效地促进学生的有意义学习。原因在于它不是从学生的已知合乎逻辑地推理出未知,即没有按照地理知识发生的逻辑顺序安排教学进程,教材所呈现的关于洋流对地理环境影响的四个结果的顺序与学生对洋流已有认知的顺序没有很好对应。

      按照知识发生的逻辑安排教学进程,首先要明确学生的已有知识,并在此基础上按照知识之间的逻辑关系推导出新知识:学生已经学过洋流的特性是“大规模的海水流动”“洋流有暖流、寒流之分,即不同的洋流具有温度差异”。同时懂得,这样的特性会对流经地区的地理环境造成一系列的影响。按照地理知识的发生逻辑,本文对教学进程进行了重新设计,如下图所示:

      

      二、设计具有知识内在逻辑关联的先行组织者

      先行组织者是奥苏伯尔为了实施有意义学习而提出的一个概念,指的是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料,它能清晰地与学习者的认知结构中原有的观念和新的学习任务关联。[1]171先行组织者概念的提出,启发我们在进行教学时,应先呈现引导性的材料,为新的学习任务提供观念上的固定点。它对于地理教学的意义在于:这种引导性的材料应该是与教学的核心内容有着实质而非表面的联系,即具有内在的逻辑关联,以为学习提供明确的指向。

      之所以特别提出这一点,是因为中学地理教学经常停留在对地理现象的描述(如区域的地理表象等),而决定这些地理表象的内在因素或这些表象之间的内在关联则是内隐的,因其内隐而在教学中不易被揭示出来(如区域特征对区域地理表象的决定作用等)。因而,我们常常看到,不少教师的教学内容支离破碎,如区域地理的教学内容往往是一个区域的位置、地形地势、气象、经济、文化等,它们看上去互不关联,混杂无序。要改变这一状况的关键之一是,教师正确理解地理学科的实质,把握教学中的核心内容,创设与核心内容具有逻辑关联的先行组织者。

      在教学中构建先行组织者并不是一个新鲜的课题,传统地理教学中所倡导的“导入”就具有类似构建先行组织者的功能,只是在进行“导入”设计时,传统的教学理论似乎更多地关注表面的形式,而忽视其与教学主题逻辑性的联系。如将导入的类型分为“温故导入、开门见山导入、情境导入、悬念导入”[2]等。这些导入方式多数是用一些描述性的语言及示例进行说明,而不触及其内容方面实质性的要求,这就造成了在中学地理的教学实践中,经常会出现缺乏知识内在逻辑关联而只注重表面符号联系的导入,起不到促进学生有意义学习的作用。

      例如,有这样一个教学片断:湘教版八年级上册有一则教学内容的主题是“青藏高原”,教师在教学导入时用多媒体播放了歌曲《天路》:“黄昏我站在高高的山冈,看那铁路修到我家乡,一条条巨龙翻山越岭,为雪域高原送来安康,那是一条神奇的天路,带我们走进人间天堂……”与高亢激扬的歌曲相伴,教师出示了青藏铁路上疾驶列车的画面。播放完毕,教师问学生:这条“天路”是什么呢?学生齐声回答:青藏铁路!教师肯定地说:对!这条“天路”就是世界闻名的“青藏铁路”,它所在的位置就是青藏高原。“今天,我们一起来认识这个神奇的地方——青藏高原。”

      显然,教师力图创设“与实际生活相联系”的情境导入,因为当时青藏铁路刚刚竣工,而《天路》这首歌曲与青藏铁路、青藏高原有关,所以这样的导入可以激发学生的学习兴趣,引出教学主题。但是从有意义学习的角度来看,它却并不能真正促进学生的有意义学习。原因在于:青藏高原是中国的一个区域,在区域地理的教学中,“区域特点”是其核心内容,也是将区域中的地理现象组织成系统性知识的出发点。因此,教学的导入应该以“区域特点”为学生观念上的固着点,建立新知识与“区域特点”这个核心内容合理的或逻辑上的关联。

      在本部分内容中,青藏高原的区域特点是,“高”,该区域的许多地理现象都是因其“高”而引发的:因高而成为大江大河之源;因高而寒,所以,生态环境脆弱,冰川广布,冻土面积大;因高而缺氧,所以,耐寒耐旱的青稞、耐受力强的牦牛成为当地主要的农作物与牲畜。因此,在导入时,应着眼于构建具有知识逻辑关联的先行组织者,导入的内容应与教学的核心内容即青藏高原的特点“高”相一致,而不是只满足表面上出现“青藏高原”这个字词符号。

      在此,按照知识逻辑设计先行组织者,可以遵循以下思路,从青藏高原因其地势高而产生的“寒、缺氧”等特点入手,突出其“高”:青藏铁路被称为“世界最高的铁路”,堪称“铁路建设奇迹”。其“奇”在于它的建设克服了两大施工难题:一是高原冻土。铁路全长1956公里,但因为其寒冷,经过冻土区路段为1264公里,给施工造成极大困难。二是高原缺氧。青藏铁路海拔4000米以上的地段占全线85%左右,大部分地区空气含氧量只有内地的50%~60%,不仅要求工作人员体质好,而且每天都要吸氧1~2小时。为此,许多施工设备是为缺氧而特制的。

      三、促进学生理解地理观念

      有意义学习建立在新信息与学生认知结构中已有的观念相互作用的基础上。这种相互作用,导致了新旧知识有意义的同化,[1]168即建立了新旧知识实质性的联系。也就是说,学习者要想获得有意义的学习,就需要为新材料寻找到已有认知作为新知识的固着点,并以此为基础同化新信息。当学生的学习只涉及具体的、概括程度低或包容范围较小的事实性知识时,学生只能获得知识表层的、个别的意义,由于这些知识与学生已有认知之间缺乏关联,也就难以形成有意义的学习。当学生的学习涉及抽象的、概括程度高或包容范围较广的观念性知识时,由于这类知识是依赖于事实而又超越事实的认识,是对知识深层的、实质性的理解,是在学生已获得的事实或已有观念的基础上建构起来的,同时也是联系事实性知识的纽带,自然对其学习的过程是有意义的学习。因此,有意义学习要促进学生建立“理解知识”的观念,从而使输入的新知识能够被顺利地整合进原有的图式和认知框架中。[3]62

      地理学是研究地球表面自然与人文现象及其时空变化规律的科学。因此,地理学科的学习内容既包括对具体地理事实的描述,例如,地理现象“在哪里”“是什么”“有什么”,也包括对地理规律的抽象概括,例如,地理事物“为什么如此”“有什么联系”“有什么规律”等。前者以相对孤立的事实性知识为主,其认知过程主要与记忆和保持有关,在学生的已有认知中不易寻找到能联系的固着点。因而不易形成有意义的学习,学生也就不易把握知识的实质。后者则以具有逻辑关联的观念性知识为主,它是在地理事实的基础上抽象概括出的一般性的地理规律,其认知过程与促进学生的理解有关,它需要以学生的已有认知作为固着点,其学习过程易于形成有意义的学习,学生易于把握地理知识的实质。

      目前的中学地理教学主要关注地理事实性知识,教学内容庞杂、浅表而零散。为了帮助学生深刻理解地理知识的实质,促进学生的有意义学习,促进教学内容的系统性和条理化,地理教学应该着眼于促进学生理解地理观念。

      理解地理观念就是学生在地理事实的基础上,抽象概括出地理规律,形成地理观念的学习过程。对于教师来说,促进学生理解地理观念的教学关键点有二:一是把握教学内容,教学具体的地理事实性知识的最终目标在于以其为工具促进学生形成有益的地理观念;二是把握学生的认知发展,既要使新知识的学习建立在学生已有认知的基础上,又要使习得的知识具有迁移的价值。

      下面以“美国高度发达的农业经济”为例,演示促进学生理解地理观念的教学过程。

      ①呈现地理事实性知识,使学生形成初步感知:美国的玉米、大豆、牛奶产量居世界第一,玉米、大豆、棉花、肉类出口量居世界第一。归纳总结得出结论:美国的农业经济高度发达。

      ②在学生的已有认知中寻找固着点:一个地域农业的发展与该地地势、土壤、水源、温度等自然地理要素密切相关。

      ③建立新旧知识之间的联系:从美国影响农业发展的自然地理要素人手,思考美国发达农业的形成原因:地势低平、土壤肥沃、河流灌溉水和降水较丰沛、热量充足。

      ④进一步呈现地理事实性知识,为学生的分析提供材料:美国农业机械化程度高,农业生产地区专门化程度高。

      ⑤抽象概括地理规律,初步形成地理观念:一个地区农业的发展首先依赖当地的热量、水文等自然地理因素,其次受到经济、科技发展水平等人文因素的影响。

      ⑥进一步抽象概括,深层次理解地理观念:每一种地理现象的产生都是多种地理要素相互作用的结果;人类活动要适应地理环境,因地制宜地采取行动。

      四、运用多种形式表征知识

      有意义学习强调建立学生已有认知与新知识之间实质性的联系。要做到这一点,前提是学生真正理解了知识的本质,即无论该知识以何种形式出现,都能够被学生识别与理解。认知心理学把信息在头脑中的呈现称为表征。相关研究表明:同一事物,其表征的形式不同,对它的加工也不相同。每种表征都能较好地适用于特定的目的。任何一种表征形式都不能代表所要表征事物的全部特征。[4]也就是说,在学习过程中,只有当多种表征形式共同作用时,才能刻画出知识更全面的特征,也才能够彰显出知识的本质。这就意味着,对新知识意义的建构如果通过多种表征形式进行阐释和表达,可以唤起学生已有认知中的多种知识背景,使学生经历对新信息的多种加工过程,获得对知识本质的理解,从而更有利于学生构建起新知识与已有认知之间实质性的关联。

      地理学科的显著特征是空间性和综合性。其中,空间性要求学生掌握地理事物的空间分布和空间结构,阐明地理事物的空间联系和空间差异,并学会运用表象(人们头脑中形成的与现实世界的情境相类似的心理图像[1]256)表征知识的方式;综合性要求学生能够识别与提取地理事物多种要素的信息,根据信息进行分析与判断,把握地理事物的特征与关系,学会运用符号、概念、命题、语义网络等方式表征知识。由此可见,要实现对地理知识全面的、实质性的理解,就需要学生通过多种表征方式、从多个角度理解知识,如读图、绘图、罗列数据图表、陈述、概括、综合分析等。这些多种表征方式的运用,能够为新旧知识提供多渠道的联系,对新知识的理解起到相互补充、印证、巩固和强化的作用,为学生理解新知识的实质提供认知基础。

      例如,义务教育阶段,学生应了解“四大洋(太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋)的面积大小”。由于这部分知识是相对孤立的事实性知识.难以被组织成有逻辑关联的系统性知识,在此情况下,运用多种表征形式帮助学生理解是促进学生对知识理解的有效途径。为此,可做如下教学设计。

      (1)表象表征:在世界地图上,呈现四大洋的分布及轮廓(对四大洋的空间关系进行编码和表征)。

      (2)概念表征:呈现四大洋大小的绝对数值(概念代表着事物的基本属性和基本特征,概念表征是对事物属性进行抽象的编码和表征)。

      (3)图形表征:将四大洋面积的大小转换成相对的比例,它们的面积占总面积的比例分别约50%、260%、20%和4%,将这些数据用饼状图表示出来,可以直观地看到各个大洋的相对面积大小(图形是抽象的信息形象化的表达,图形表征是对事物属性进行具体的编码和表征)。

      (4)命题表征:用文字表述关于四大洋面积的事实或状态:太平洋的面积最大,其次为大西洋和印度洋,而北冰洋的面积最小(命题是意义或观念的最小单元,命题表征是用字词对事实或状态的编码和表征)。

      上述的教学设计通过运用表象、概念、图形、命题等多种表征方式,从不同的角度和程度,反映了“四大洋面积的大小”,揭示了其本质属性,激活学生已有的相关认知,使其获得对这一主题深刻而实质性的理解,从而促进有意义学习的发生。

      五、构建地理事实性知识的意义

      在地理知识中,存在着大量由“术语知识、具体细节和要素的知识”[3]41组成的事实性知识,如地名、位置、数据、符号等。这类知识很难与学习者认知结构中的有关观念建立起实质性的或逻辑基础上的联系,其学习方式通常采用指认、描述、记忆等,学习过程不具备有意义学习的特征,被奥苏伯尔称为“机械学习”,[1]166是一种学习价值相对较低的学习方式。意义学习理论启发我们:在地理教学中,如果能够为这些事实性知识构建起新的意义,增加其“有意义”的成分,可以促进学生的有意义学习。

      例如,《义务教育地理课程标准(2011年版)》提出“在地图上能够指出我国的邻国”,这就要求学生应掌握中国邻国的名称、相对位置。在很多的教学实际中,我们看到教师会在地图上沿一定的方向依次指出中国的各个邻国,或者把这些国家的名称编成口诀帮助记忆:东朝鲜,北蒙古,东北西北俄罗斯,西部哈吉塔阿巴,西南印度尼西丹,南部还有缅老越。这样的学习固然能够帮助学生记忆,达到学习目标,但是这里的每个地理名称只是一种符号表征,字词与它所表征的事物之间的关系是任意的而非实质性或逻辑性的,同时,这些命题也只是对意义的一些零散的表征,并没有把它们对应的事物组成系统化、结构化的知识体系,知识之间没有建立必然的逻辑关系,其学习过程缺乏与学生已有认知逻辑性和实质性的联系。因此,这样的学习是机械学习,而非有意义学习。

      为了促进学生的有意义学习,可以将这些无意义的知识与学生的已有认知建立起联系,即在涉及某个国家时,介绍与这个国家相关的、具有内在逻辑或实质性关联的知识背景,如下面一段教学实录。

      请大家在地图上找到我国的邻国。我国东部与朝鲜相邻——说到朝鲜,大家经常在电视上看到对它的报道是关于“朝核问题”的吧。(学生回答“是。”)我国会同意它发展核武器吗?(学生回答:“不会。”)为什么不会呢?因为它会严重威胁到我们国家的安全。俄罗斯的东北部与我国黑龙江接壤,西北部与我国新疆接壤,是世界上面积最大的国家。它是欧洲国家还是亚洲国家?(学生回答:欧洲国家。)因为面积广大,所以尽管它是欧洲国家,但依然能够与我国接壤,而且还是与遥远的东西两端接壤,它也是与我国相邻的唯一欧洲国家。蒙古国与我国内蒙古自治区相连,历史上它是我国领土的一部分,清朝末期在俄国干预下蒙古宣布独立,第二次世界大战期间的雅尔塔会议又迫使中国放弃蒙古国,这就使我国失去了156万平方千米的土地;大家看,我国的地图在这里深深地凹下去了……在了解了这些国家之后,为了帮助大家记忆,我们编了顺口溜,来一起读:“东朝鲜,北蒙古……”

      在以上课例中,教师通过解释“朝鲜”“俄罗斯”“蒙古”等国家与中国相邻的有关信息,对这些原本无意义的地名符号进行了意义化的构建,变成了以学生的已有认知为基础并且易于理解的知识,同时,知识之间也具有了相互的关联,从而使得“地名—位置—事件”成为一个具有逻辑联系的知识体系,将事实性知识转化为逻辑性知识,促进了学生的有意义学习。

      编者手记:有意义学习是新知识与学习者已有认知结构建立密切联系的重要学习过程,教学活动应当成为有意义学习的重要推动力。张旭如副教授立足于认知心理学的相关理论,结合翔实的教学实例,提出了促进有意义学习的地理教学策略,值得地理教师深入思考并借鉴于教学实践。

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