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高中地理綜合思維素養(yǎng)的假設(shè)法策略的論文
摘要：在高中地理教學(xué)中，合理地運用假設(shè)法對于增強學(xué)生自主探究意識，培養(yǎng)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(shè)法、情境假設(shè)法、賦值假設(shè)法等三種假設(shè)法在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用策略。
關(guān)鍵詞：綜合思維；驗證假設(shè)法；情境假設(shè)法；賦值假設(shè)法；高中地理教學(xué)；應(yīng)用策略
所謂假設(shè)法，是指當(dāng)某一變因的存在形式限定在有限種可能時，假設(shè)該因素處于其中某種情況，并以此為條件進行推理。它是科學(xué)研究中常用的一種方法，廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理研究中。地理作為一門兼有自然學(xué)科屬性和社會學(xué)科屬性的綜合性學(xué)科，在某些問題的研究中，可運用假設(shè)法或?qū)⑵渑c其他教法進行整合組織教學(xué)，以完成對地理事物和現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的探究，實現(xiàn)對學(xué)生綜合思維能力的培養(yǎng)，促進學(xué)生發(fā)展。筆者結(jié)合高中地理教學(xué)實踐中積累的一些案例，闡述驗證假設(shè)法、情境假設(shè)法、賦值假設(shè)法等三種假設(shè)法在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用策略。
一、驗證假設(shè)法：正向思維無法演繹，另辟蹊徑突破難點
在高中地理教學(xué)中，有時我們用演繹法歸納地理事物本質(zhì)和規(guī)律行不通時，適時地運用假設(shè)，并以經(jīng)驗事實為前提，進行假設(shè)-演繹，將所得結(jié)論與已知事實進行比較，看是否相符，以驗證假設(shè)能否成立，進而突破難點[1]。案例一：應(yīng)用驗證假設(shè)法實現(xiàn)對難點“近地面的風(fēng)的形成”的突破1.案例背景學(xué)習(xí)目標：理解近地面風(fēng)的形成過程，能畫出近地面風(fēng)的作用力和風(fēng)向（風(fēng)與等壓線之間的關(guān)系）。知識鋪墊：理解并掌握影響風(fēng)的三個作用力，即水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力。2.假設(shè)過程在得出“高空的風(fēng)忽略摩擦力的影響，受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，最終風(fēng)向與等壓線平行”結(jié)論后，近地面的風(fēng)在增加一個摩擦力的影響下會怎樣發(fā)展？這是一個動態(tài)過程，很難判斷�！笆掠薪K始”，采用驗證假設(shè)法，由“果”往“因”推，反向驗證幾種可能性。具體見圖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的過程中，又受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，逐漸右偏，最終的風(fēng)向可能會出現(xiàn)三種情況.假設(shè)風(fēng)向如箭頭①，此假設(shè)很快被排除，因為它違背了“風(fēng)由高壓區(qū)流向低壓區(qū)”這一原理；假設(shè)風(fēng)向如箭頭②（風(fēng)向與等壓線平行），畫出影響風(fēng)的作用力如圖2，運用物理力學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)三力合力方向一定向西，與風(fēng)向相背，該假設(shè)不成立；假設(shè)風(fēng)向如箭頭③，畫出影響風(fēng)的作用力如圖3，結(jié)合物理力學(xué)平行四邊形定則，當(dāng)三力合力為零時，則風(fēng)向穩(wěn)定，最終與等壓線斜交，假設(shè)成立。得出結(jié)論：近地面的風(fēng)在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三力作用下，最終風(fēng)向與等壓線斜交。3.應(yīng)用策略在探究地理事物本質(zhì)和規(guī)律形成的過程中，有時教師采用正向思維的歸納法、演繹法無法得出結(jié)論時，則可另辟蹊徑，運用驗證假設(shè)法，對某一變因假設(shè)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(nèi)在規(guī)律。驗證假設(shè)法適時地應(yīng)用，可以化繁為簡，便于學(xué)生理解地理事物發(fā)展的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律，從而實現(xiàn)對教學(xué)難點的突破。它是符合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認知規(guī)律的，同時也向?qū)W生傳遞科學(xué)的思維方式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高其邏輯思維能力。驗證假設(shè)法還可應(yīng)用于對等溫線的彎曲、地租等值線的彎曲等問題的分析。
二、情境假設(shè)法：抽絲剝繭層層遞推，由簡入繁終現(xiàn)真貌
假設(shè)法的不足之處在于過多的假設(shè)可能會使人們忽略實踐的作用，最終導(dǎo)致理論脫離實際。當(dāng)我們遇到復(fù)雜地理問題，有時運用情境假設(shè)法創(chuàng)設(shè)理想情境，接著給假設(shè)做“減法”，逐步還原現(xiàn)實，以實現(xiàn)探究事物形成、發(fā)展、演變規(guī)律的目的，則可取其法之長，去其之短，使之最大限度地服務(wù)于教學(xué)。案例二：應(yīng)用情境假設(shè)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，說出氣壓帶、風(fēng)帶的分布移動規(guī)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——風(fēng)。2.假設(shè)過程全球性的大氣環(huán)流是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，會受到多種因素的干擾和影響，在不同的時間、不同的空間范圍表現(xiàn)不一樣。這時，采用情境假設(shè)法，化繁為簡，由簡入繁，從理想狀態(tài)逐步過渡，直至接近現(xiàn)實，以實現(xiàn)探究地理事物形成、發(fā)展、演變的復(fù)雜過程的目的。假設(shè)一：地表均一（排除下墊面因素的干擾）、太陽始終直射赤道（排除地球上冷熱變化對大氣環(huán)流的影響）、不自轉(zhuǎn)（排除地轉(zhuǎn)偏向力對風(fēng)的影響，此時風(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(shè)二：地表均一（理想狀態(tài)）、太陽始終直射赤道（理想狀態(tài)）、自轉(zhuǎn)（與實際一致，在此影響下，來自赤道高空的風(fēng)受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)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，而在近地面來自于極地的冷氣流與來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”，全球共形成了七個氣壓帶和六個風(fēng)帶。假設(shè)三：地表均一（理想狀態(tài)）、太陽直射點季節(jié)移動（與實際一致，在此影響下，地表的冷熱狀況有季節(jié)變化，由此引發(fā)各氣壓帶風(fēng)帶控制的范圍有季節(jié)差異）、自轉(zhuǎn)（與實際一致），由此推出氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)移動規(guī)律，并進一步引出“地球上有的地方可能會受多個氣壓帶或風(fēng)帶交替控制，氣候有明顯的季節(jié)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(wěn)定”，為之后學(xué)習(xí)氣壓帶和風(fēng)帶對氣候的影響奠定基礎(chǔ)。假設(shè)四：海陸差異、太陽直射點季節(jié)移動、自轉(zhuǎn)，至此，幾乎所有的條件都與實際一致，以東亞與南亞（海陸差異最顯著的區(qū)域）為例，形成了季風(fēng)環(huán)流。3.應(yīng)用策略當(dāng)分析比較復(fù)雜的地理問題時，教師可以運用情境假設(shè)法，先將復(fù)雜地理系統(tǒng)的影響因素逐一地假設(shè)在理想狀態(tài)下，排除各因子的干擾，再通過對假設(shè)情境做“減法”，逐步還原現(xiàn)實真象。經(jīng)過一步步地分解分析，抽絲剝繭，層層遞推，當(dāng)歸納演繹到所有的假設(shè)條件都接近實際時，學(xué)生便能在認識地理事物發(fā)展過程中，把握事物的整體、本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律。情境假設(shè)法與分析綜合法、歸納演繹法的有機結(jié)合，是符合學(xué)情和學(xué)生認知規(guī)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(shè)法還可應(yīng)用于對全球表層洋流分布規(guī)律的分析。
三、賦值假設(shè)法：加強地理概念解讀，“假設(shè)”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(tǒng)計圖表的基礎(chǔ)上，考查學(xué)生對地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)概念的解讀和分析能力。學(xué)生對此類問題產(chǎn)生錯誤判斷，往往和未透徹地解讀地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)概念有直接的關(guān)系。在分析不同地理數(shù)據(jù)概念之間的邏輯關(guān)系時，賦值假設(shè)法是理清其數(shù)量關(guān)系的重要方法。案例三：應(yīng)用賦值假設(shè)法解讀地理數(shù)據(jù)概念及內(nèi)在邏輯關(guān)系1.典型例題（2012年福建省質(zhì)檢）地-氣系統(tǒng)（大氣和地面）吸收太陽短波輻射（能量收入），又向外發(fā)射長波輻射（能量支出），能量收支的差值，稱為輻射差額。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月解答問題時，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(shè)過程在題中“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(shè)法不失為對癥的良方。依題意，輻射差額=地-氣系統(tǒng)對太陽輻射的能量收入-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(shè)①時，近地面大氣熱量收入大于支出，熱量盈余，氣溫升高；假設(shè)②時，近地面大氣熱量收支平衡，氣溫不變；假設(shè)③時，近地面大氣熱量支出大于收入，熱量虧損，氣溫下降。通過假設(shè)給“輻射差額”賦上三類不同的數(shù)值，學(xué)生理清了已知（輻射差額）與所求（氣溫）之間的內(nèi)在聯(lián)系，問題迎刃而解——4月至8月輻射差額大于0，氣溫持續(xù)升高；8月至次年4月輻射差額小于0，氣溫持續(xù)下降，故氣溫最高出現(xiàn)在8月，D項正確。3.應(yīng)用策略地理概念是學(xué)生認識各種地理事物的基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)地理原理和規(guī)律的前提，是培養(yǎng)抽象思維能力的重要過程和方法。[2]對地理數(shù)據(jù)概念的正確解讀是“地理統(tǒng)計圖表類問題”解題的關(guān)鍵。賦值假設(shè)法可使地理數(shù)據(jù)概念清晰化，關(guān)系明朗化，有助于學(xué)生走出認知誤區(qū)，提高地理數(shù)據(jù)分析能力。賦值假設(shè)法還可應(yīng)用于人口增長率對人口數(shù)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題的分析。綜上所述，假設(shè)法作為一種科學(xué)的思維方式，在地理核心素養(yǎng)的“綜合思維”培養(yǎng)方面有較大的應(yīng)用空間。但是，“教學(xué)有法，教無定法”，教師應(yīng)根據(jù)課程標準、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情，恰當(dāng)把握運用時機，選擇合適的假設(shè)方法，或與其他教法和思維方式有機融合，以實現(xiàn)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(guī)律、學(xué)生認知規(guī)律、學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，法即符合這些規(guī)律的科學(xué)方法。只有做到“道法合一”，方能游刃有余地實現(xiàn)對學(xué)生終身發(fā)展有重要影響的“綜合思維素養(yǎng)”的提升。
參考文獻：
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[2]朱俸賢.高中地理概念學(xué)習(xí)障礙研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2015.
[3]王清,胡再.例談假設(shè)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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