高阶思维是高阶能力的核心,主要包括创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力[1]。高阶思维在教师的教学和学生的学习过程中主要表现为分析、综合、评价和创造,这些表现在布鲁姆六大认知目标中属于相对高层次的目标。
利用认知冲突能高效地培养学生的地理高阶思维能力和构建地理学科的高阶思维模式。认知冲突是原有的认知结构与新知识之间无法包容的矛盾,是在原有观念与新经验之间出现对立性矛盾时,感受到的疑惑、紧张和不适的状态[2][3]。皮亚杰也认为:个体的认知发展是在认知出现不平衡时通过同化或顺应两种方式来达到新的平衡,认知的不平衡有助于学生建构自己的知识体系[4]。皮亚杰所论述的认知不平衡可以理解为认知冲突,它同样有助于学生高阶思维的形成。
一、地理高阶思维促进学科核心素养形成
地理学科核心素养的培养需要重视学生地理学习过程中的思维发展[5]。《普通高中地理课程标准(2017年版)》中提出了地理学科的四大核心素养,并对其做了详尽的解释。其中提到,地理综合思维是指人们运用
综合的观点认识地理环境的思维方式和能力,区域认知是指人们运用空间—区域的观点认识地理环境的思维和能力,而地理环境是不同时空组合条件下多个地理要素相互作用的综合体[6]。具备分析、综合及评价等高阶思维的能力有利于学生认识地球各区域不同要素相互作用下的复杂地理环境、评价区域环境的现状和发展,从而形成综合思维和区域认知的地理学科核心素养。在此基础上继而通过批判和创造等高阶思维能力去求解地理问题,培养地理实践力和形成人地协调观。所以培养学生的地理高阶思维能力是推进地理课程改革、落实新课改理念、促使地理课堂深度学习发生的必由之路。
二、地理高阶思维模式的结构特征
建构主义理论认为,学习进程的最终目标是意义建构。地理思维,包括地理高阶思维的最终目的也应该是地理学科意义与价值的建构。高考评价体系的研究提出了高考考查内容体系的“四层”要素,涵盖核心价值、学科素养、关键能力和必备知识。核心价值处于首要位置,把握方向,对学科素养、关键能力、必备知识起到引领的作用;学科素养对核心价值予以重点体现;
孙智慧
(中山市第一中学, 广东 中山 528403)
摘要:地理高阶思维模式的建构能促进地理深度学习,并在此基础上促使地理学科核心素养和学科核心
价值的形成。本文以2020年高考全国Ⅰ卷文综地理第36题为例来解析认知冲突下地理高阶思维模式的建构过程。在认知冲突下创设复杂地理问题情境,并在情境中激发思维升阶动力,构建以分析、综合、评价、批判和创造等高阶思维能力为核心的地理高阶思维模式。
关键词:认知冲突;地理高阶思维模式;地理学科核心素养
认知冲突下地理学科高阶
思维模式的构建
*
——以2020年高考全国Ⅰ卷文综地理第36题为例
* 本文系广东教育学会中学地理教学专业委员会“十三五”科研规划课题“基于地理核心素养的‘教学设计’实践研究”(项目编号:GDDL180028)的研究成果;广东省教育科学规划课题“基于课例研修的中学地理新教师培训课程建构与实施”(项目编号:2020YQJK232)的研究成果。
必备知识与关键能力是构成学科素养的基本要素或基础[7]。高考评价体系中的这“四层”要素的关系可以反映地理高阶思维模式的结构特征(见图1、图2)。
图1 高考评价体系“四层”要素的关系
图2 地理高阶思维模式的结构
地理学科必备知识和地理学科关键能力需要通过记忆和理解、阐释和运用等基础思维能力来获得,当然这两者之间是相互促进的关系。对地理学科必备知识的记忆和理解是阐释地理现象和规律、运用地理规律和原理解释地理分布和过程的基础,同时阐释地理现象和规律、运用地理规律和原理解释地理分布和过程也会加深对地理必备知识的理解和记忆。学生在这个层次的思维过程是一个地理学习的螺旋式上升的过程。在此基础上通过一定的思维训练即可将思维进阶为分析、综合及评价,从而开始形成学生的地理学科核心素养,如对某地理区域的区域认知、对地理要素和地理时空的综合思维、对地理现象和过程的实践操作能力,并继续在此基础上对地理现象和事实进行观念上的批判和创造,形成以人地协调为核心的地理观念,即地理学科的核心价值观。学科核心素养是学生在面对生活实践或学习探索问题时,能够在正确的思想价值观念指导下,合理运用科学的思维方式方法,有效地整合学科相关知识、运用学科相关能力,高质量地认识问题、分析问题和解决问题的综合品质[8]。要使学生在求解地理问题的过程中自主地运用科学的地理思维方式方法,也需要将其内化为一种地理学科的思维模式。
三、认知冲突下地理高阶思维模式的建构
恰当地使用认知冲突策略可优化教学效果,提高学生的思维品质[9]
。提升学生的地理思维品质就是要促使学生的地理高阶思维能力发展,建立起可再现、可重
复运用的地理高阶思维模式。本文以2020年全国统一高考全国Ⅰ卷文综试卷地理第36题(以下简称为第
36题)为例来解析认知冲突下地理高阶思维模式的建构过程。试题展示如下:
36.阅读图文材料,完成下列要求。(22分)葡萄喜光,耐旱,如图3所示为某坡度较大的地方用顺坡垄方式种植葡萄的景观。该地位于52°N附近,气候湿润。
图3 葡萄园顺坡垄
(1)当地采用顺坡垄种植葡萄,据此分析该地区的降水特点。(8分)
(2)指出该地种植葡萄宜选择的坡向,并分析与梯田相比,顺坡垄利用光照的优势。(8分)
(3)说明温带半干旱地区坡地耕作不宜采用顺坡垄的理由。(6分)
参考答案:
(1)顺坡垄不利于保水保土(灌溉不便)。因此,该地区降水应具有以下特点:降水频率高(经常降雨),强度小(少暴雨或每次降雨量较小),降水量季节分配较均匀。
(2)葡萄喜光。种植葡萄宜选择向阳坡(或用方位表示的阳坡,如南坡)。该地纬度高,太阳低(正午太阳高度小)。与梯田相比,顺坡垄接受阳光照射的角度较大,植株和垄接受光照的面积较大。
(3)温带半干旱地区偶有暴雨,种植作物需要灌溉,而坡地顺坡垄不利于保水保土。
1.利用认知冲突创设复杂地理问题情境
能有效培养学生高阶思维的地理问题必须是真实地理情境中的问题。让学生在真实的地理情境中去发现问题、分析问题、解决问题,才能发展地理学科思维、培养高阶思维能力。地理问题情境越复杂,学生所需要分析的信息点就越多,信息点之间的联系也越复杂,将多个信息进行分析、综合后再整合时的难度也就越大,对信息进行评价和批判时所需要辨识的有效信息也就越
多越隐蔽,这样复杂的地理问题情境对于训练和发展学生的分析、综合、评价与创造思维能力有着积极意义。
突破学生的固有认知、建立起认知冲突有利于创设复杂的地理问题情境。地理问题情境是否复杂不在于描述情境的材料的字数和辅助情境展开的地理图像系统的多少,而在于是否突破学生原有的知识结构和能力结构,并与新的知识和能力产生新的链接点;地理问题情境是否复杂不在于情境中所包含的问题及问题的信息结构是否完整,而在于情境展示的地理现象和过程是否是不良结构和地理问题的求解过程是否具备多元多解的特点。
第36题以文字和景观图呈现信息,相比以往的地理高考题,文字量较少、景观图较为简单,但是所呈现的地理情境却是较为复杂的,其根本原因就在于所呈现的地理信息表达的地理认知与一般情况下学生所认知的地理事象存在较为强烈的矛盾冲突。试题材料利用这种认知冲突创设了一个由多点信息连接而成的关联结构和不良的情境结构(见表1)。这种多个显性或隐性信息的呈现与关联,及不良好的结构造成了地理情境的复杂性。
表1 2020年全国统一高考文综Ⅰ卷地理第36题
问题情境分析
第36题题干信息认知冲突规律性地理事象认知文字材
料:葡萄喜光,耐旱,如图3所示为某坡度较大的地方来用顺坡垄方式种植葡萄的景观。该地位于52°N附近,气候湿润。图片材料如图3所示。信息点1:葡萄
生长习性为喜光
耐旱。
信息点2:该地
葡萄生长在纬度
较高的地区。
信息点3:该地
葡萄生长在气候
湿润的地区。
信息点4:该地
葡萄种植在坡度
较大的山坡上。
信息点5:该地
采用的是顺坡、
垄状的葡萄种植
方式。
认知冲突1:位于
52°N且气候湿润的地
区属于热量条件和光
照条件较弱的地区,
不适合种植葡萄;
认知冲突2:湿润地
区土壤湿度大、降水
较多,不满足葡萄耐
旱,成熟期需降水少
的生长习性要求;
认知冲突3:该地坡度
较大且气候湿润(降
水较多)易发生水土
流失,不利于农业种
植;
认知冲突4:顺坡垄
状种植不利于水土保
持。
葡萄的优势种植区域
要求满足光照强、温
差大、降水相对较少
但灌溉水源充足且便
利的地区;
葡萄优势种植区通常
分布在干旱或半干旱
地区的绿洲(如我国
西北绿洲)或者夏秋
季节相对干旱的地
区(如地中海
气候
区);
在山地丘陵等地形起
伏较大的地区发展种
植业需进行地形改造
(如等高梯田)。
从上表的分析中可以看出,该试题通过简要的文字和图片材料,综合光照、热量、降水、土壤水分、地形等农业环境的地理要素角度,创设了一个与学生对葡萄种植和农业中地形改造的地理事象的规律性认知有着强烈认知冲突的 “特殊区域葡萄种植”的地理情境。这种强烈的认知冲突将多个信息点进行了复杂的关联,并且制造出了一个不良的问题结构(见图4),从而创设出一个复杂的地理问题情境。
图4 2020年全国统一高考文综Ⅰ卷地理第36题的
问题情境结构
构建该问题情境的信息有些是通过图文材料呈现的显性信息,而有些则是需要通过逻辑推理才能得到的隐性信息。对所有关联信息进行综合分析后指向的结果(该地不利于种植葡萄)与该地的地理事实(有较大规模葡萄种植)之间产生认知冲突,从而构建出一个不理想的劣构情境。
2.利用认知冲突激发地理思维升阶动力
在情境中求解地理问题,学生需要在情境中解读和提取地理信息,然后针对自己所具备的地理知识、能力及情境中的地理信息进行识记、理解、阐释、运用等基础思维。但如果此时缺乏让思维继续提升的动力,思维很难向分析、综合、评价、批判、创造等高阶思维方向发展。在认知冲突下创设的地理问题情境中,学生原有的地理知识和能力的认知结构与情境中的地理事象发生无法包容的矛盾,这种矛盾会激发学生求解地理问题的思维动力,从而使学生在通过地理知识和能力的记忆、理解、阐释、运用等基础思维活动不能解决矛盾的状态下,推动学生朝综合、分析、评价、批判、创造等相对较高级的思维活动发展进阶。这种思维活动状态就如同《论语》里“不愤不启,不悱不发”中的“愤”和“悱”,能够迅速激发学生的好奇心和探究欲,进而引起学生的主动思考和自我建构,促进地理高阶思维能力的发展和高阶思维模式的建构[10]。
一般情况下,学生在地理学习过程中所建立的固有认知是:光照强、温差大、充足稳定的灌溉水源是种植葡萄的优势条件;有一定坡度起伏的山地丘陵地形下进行梯田耕作便于灌溉及有利于保水保土。而第
36题地理情境中的区域明显不满足以上条件,而且种植方式也不符合其所认知的科学农业耕作技术方式,但文字材料和图片背景显示这里却存在着较大规模的葡萄种植,两者之间强烈的冲突矛盾会激发起学生的“愤悱”心理,继而对新的地理现象产生强烈的好奇心,在精心设计的问题导引下去探究事实的真实原因。很明显这种违背常理的地理事象(非葡萄优势种植区种葡萄)存在及其
原因的探究过程需要运用的思维就不再局限于固有认知
下的地理知识与能力(葡萄种植的优势条件)的记忆、
理解和运用,它必须在一定的思维模式下对地理信息进
行分析与综合,在原有认知的知识基础上进行批判和评
价,继而做出决策与创造,这就产生了促使学生思维朝
高阶方向发展的动力。
3.利用认知冲突建构高阶地理思维模式
高阶思维是在基础思维的基础上进行的,但如果
没有一定的触发机制,基础思维并不一定会向高阶思维
发展。认知冲突能触发这个转向机制,帮助学生完成基
础思维向高阶思维的进阶转变。此外,认知冲突也提
供了学生对地理信息进行分析、综合和评价等思维的条
件,同时也提供了学生进行批判和创造等思维的地理事
象载体。第36题充分利用了认知冲突帮助学生逐步展开
地理思维,构建起了地理高阶思维的过程和模式(见
图5)。
当然,在此情境中的地理高阶思维构建的过程
中,试题的设问对引导学生思维模式的建构方向影响非
常大。第36题的三个设问都非常巧妙:“分析该地区的
降水特点;指出该地种植葡萄宜选择的坡向和顺坡垄利
用光照的优势;说明温带半干旱地区坡地耕作不宜采用
顺坡垄的理由”,上述三道问题既能将学生的视角引向
认知冲突下的矛盾焦点,又能通过认知冲突将学生的思
维引导向更高级的层次。
学科学习过程必然是由知识的积累和能力的培养
走向学科思维的训练及学科思维模式的构建,并最终形
成学科核心素养和学科核心价值。利用认知冲突创设复
杂的地理问题情境,在情境中利用认知冲突引导学生在
记忆、理解、运用等基础思维上逐步发展分析、综合、
评价、批判和创造等高阶思维能力并构建起地理高阶思
维模式,这是促进学生走向地理深度学习的有效方式。
参考文献:
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[2][9] 周洁,李琳.认知冲突策略在地理教学中的应
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[8] 李勇,赵静宇,史辰羲.高考评价体系的基本内涵
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[10] 何叶.新课改下拉萨市高中地理作业优化设计
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(责任编校:蔡艺鸣)图5 2020年全国统一高考文综Ⅰ卷地理第36题地理高阶思维模式建构
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