高中地理綜合思維素養(yǎng)的假設(shè)法策略

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摘要：在高中地理教學(xué)中，合理地運(yùn)用假設(shè)法對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生自主探究意識(shí)，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(yàn)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(yàn)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(shí)，假設(shè)該因素處于其中某種情況，并以此為條件進(jìn)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(huì)學(xué)科屬性的綜合性學(xué)科，在某些問(wèn)題的研究中，可運(yùn)用假設(shè)法或?qū)⑵渑c其他教法進(jìn)行整合組織教學(xué)，以完成對(duì)地理事物和現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的探究，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合思維能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。筆者結(jié)合高中地理教學(xué)實(shí)踐中積累的一些案例，闡述驗(yàn)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(yàn)證假設(shè)法：正向思維無(wú)法演繹，另辟蹊徑突破難點(diǎn)

在高中地理教學(xué)中，有時(shí)我們用演繹法歸納地理事物本質(zhì)和規(guī)律行不通時(shí)，適時(shí)地運(yùn)用假設(shè)，并以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為前提，進(jìn)行假設(shè)-演繹，將所得結(jié)論與已知事實(shí)進(jìn)行比較，看是否相符，以驗(yàn)證假設(shè)能否成立，進(jìn)而突破難點(diǎn)[1]。案例一：應(yīng)用驗(yàn)證假設(shè)法實(shí)現(xiàn)對(duì)難點(diǎn)“近地面的風(fēng)的形成”的突破1.案例背景學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解近地面風(fēng)的形成過(guò)程，能畫(huà)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(shí)鋪墊：理解并掌握影響風(fēng)的三個(gè)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(guò)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(gè)摩擦力的影響下會(huì)怎樣發(fā)展？這是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，很難判斷。“事有終始”，采用驗(yàn)證假設(shè)法，由“果”往“因”推，反向驗(yàn)證幾種可能性。具體見(jiàn)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(guò)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(huì)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?yàn)樗`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(huà)出影響風(fēng)的作用力如圖2，運(yùn)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(huà)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(shí)，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(guò)程中，有時(shí)教師采用正向思維的歸納法、演繹法無(wú)法得出結(jié)論時(shí)，則可另辟蹊徑，運(yùn)用驗(yàn)證假設(shè)法，對(duì)某一變因假設(shè)有限種可能性都成立，再逐一推理驗(yàn)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(yàn)證假設(shè)法適時(shí)地應(yīng)用，可以化繁為簡(jiǎn)，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(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)難點(diǎn)的突破。它是符合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的，同時(shí)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(yàn)證假設(shè)法還可應(yīng)用于對(duì)等溫線的彎曲、地租等值線的彎曲等問(wèn)題的分析。

二、情境假設(shè)法：抽絲剝繭層層遞推，由簡(jiǎn)入繁終現(xiàn)真貌

假設(shè)法的不足之處在于過(guò)多的假設(shè)可能會(huì)使人們忽略實(shí)踐的作用，最終導(dǎo)致理論脫離實(shí)際。當(dāng)我們遇到復(fù)雜地理問(wèn)題，有時(shí)運(yùn)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(shí)，以實(shí)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(zhǎng)，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(biāo)要求：繪制全球氣壓帶、風(fēng)帶分布示意圖，說(shuō)出氣壓帶、風(fēng)帶的分布移動(dòng)規(guī)律及其對(duì)氣候的影響。前課知識(shí)鋪墊：理解并掌握熱力環(huán)流形成原理、大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)。2.假設(shè)過(guò)程全球性的大氣環(huán)流是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，會(huì)受到多種因素的干擾和影響，在不同的時(shí)間、不同的空間范圍表現(xiàn)不一樣。這時(shí)，采用情境假設(shè)法，化繁為簡(jiǎn)，由簡(jiǎn)入繁，從理想狀態(tài)逐步過(guò)渡，直至接近現(xiàn)實(shí)，以實(shí)現(xiàn)探究地理事物形成、發(fā)展、演變的復(fù)雜過(guò)程的目的。假設(shè)一：地表均一（排除下墊面因素的干擾）、太陽(yáng)始終直射赤道（排除地球上冷熱變化對(duì)大氣環(huán)流的影響）、不自轉(zhuǎn)（排除地轉(zhuǎn)偏向力對(duì)風(fēng)的影響，此時(shí)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(yáng)始終直射赤道（理想狀態(tài)）、自轉(zhuǎn)（與實(shí)際一致，在此影響下，來(lái)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(lái)自于極地的冷氣流與來(lái)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(gè)氣壓帶和六個(gè)風(fēng)帶。假設(shè)三：地表均一（理想狀態(tài)）、太陽(yáng)直射點(diǎn)季節(jié)移動(dòng)（與實(shí)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(shí)際一致），由此推出氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)規(guī)律，并進(jìn)一步引出“地球上有的地方可能會(huì)受多個(gè)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(duì)穩(wěn)定”，為之后學(xué)習(xí)氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響奠定基礎(chǔ)。假設(shè)四：海陸差異、太陽(yáng)直射點(diǎn)季節(jié)移動(dòng)、自轉(zhuǎn)，至此，幾乎所有的條件都與實(shí)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(wèn)題時(shí)，教師可以運(yùn)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(guò)對(duì)假設(shè)情境做“減法”，逐步還原現(xiàn)實(shí)真象。經(jīng)過(guò)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(shí)際時(shí)，學(xué)生便能在認(rèn)識(shí)地理事物發(fā)展過(guò)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(jī)結(jié)合，是符合學(xué)情和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的，有助于增強(qiáng)學(xué)生自主探究意識(shí)，提高學(xué)生綜合思維能力。情境假設(shè)法還可應(yīng)用于對(duì)全球表層洋流分布規(guī)律的分析。

三、賦值假設(shè)法：加強(qiáng)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(jì)圖表的基礎(chǔ)上，考查學(xué)生對(duì)地理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)概念的解讀和分析能力。學(xué)生對(duì)此類問(wèn)題產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷，往往和未透徹地解讀地理統(tǒng)計(jì)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(shí)，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(yáng)短波輻射（能量收入），又向外發(fā)射長(zhǎng)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(duì)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(wèn)題時(shí)，很多學(xué)生誤選了C項(xiàng)。其錯(cuò)誤的原因是對(duì)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(guò)程在題中“若只考慮輻射差額對(duì)氣溫的影響”排除了其他因素對(duì)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(duì)癥的良方。依題意，輻射差額=地-氣系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)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(shí)，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(shí)，近地面大氣熱量收支平衡，氣溫不變；假設(shè)③時(shí)，近地面大氣熱量支出大于收入，熱量虧損，氣溫下降。通過(guò)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(wèn)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(xiàng)正確。3.應(yīng)用策略地理概念是學(xué)生認(rèn)識(shí)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(guò)程和方法。[2]對(duì)地理數(shù)據(jù)概念的正確解讀是“地理統(tǒng)計(jì)圖表類問(wèn)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(rèn)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(zhǎng)率對(duì)人口數(shù)量變化的影響、水庫(kù)入水量和出水量對(duì)其水位高低的影響等問(wèn)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(wú)定法”，教師應(yīng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情，恰當(dāng)把握運(yùn)用時(shí)機(jī)，選擇合適的假設(shè)方法，或與其他教法和思維方式有機(jī)融合，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。[3]所謂“法從道生”，道即知識(shí)發(fā)展的邏輯規(guī)律、學(xué)生認(rèn)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(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生終身發(fā)展有重要影響的“綜合思維素養(yǎng)”的提升。

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[3]王清,胡再.例談假設(shè)法在高中地理教學(xué)中的運(yùn)用[J].咸寧學(xué)院學(xué)報(bào),2011(12):238-239.

作者:劉登海 單位:福建省永安市第三中學(xué)