谈地理高考复习教学中的“有效建模”策略

浙江省杭州第四中学（310018） 耿文强

建构模式是一种重要的科学操作与科学思维的方法。它是为解决特定的问题，在一定的抽象、简化、假设条件下，再现原型客体的某种本质特性。它是作为中介，从而更好地认识和改造原型、建构新型客体的一种科学方法。因此，“建模”是学习中关于知识掌握、能力形成的一种方法和策略。地理高考复习中，在“考查主干知识，注重能力立意”的高考命题思想指导下，师生都充分认识到了“建模”的重要性。但在复习指导中教师缺乏有效的建模策略，学生解决地理问题的能力仍有待提高。因此，必须在教学中充分调动学生思维的积极性，通过有效的策略，提高学生自主“建模”的能力。

一、关注“愤悱”状态，鼓励学生尝试建模

学习者能通过建模形成解决问题的策略性知识，被视为“悟”。孔子认为“悟”的边缘状态是“愤”、“悱”，即“不愤不启，不悱不发”。在高考复习中要关注学生的“愤悱”状态，并借此鼓励学生尝试建模。如以“热带雨林气候的形成原因”为例，传统复习中主要突出纬度和大气环流的影响（纬度低，终年受赤道低气压带控制，盛行上升气流），但回归线附近（如马达加斯加岛东部、澳大利亚东北部、巴西高原东侧、尤卡坦半岛等）不在赤道低气压带控制下，却也分布有此类气候。教师可指导学生读图并逐级提问：热带雨林气候有何特征？该气候主要分布在什么纬度带？为什么主要分布在赤道附近地区？南回归线附近大陆东岸不在赤道低压带控制下，为什么也有此类气候分布？学生对前三问容易得出结论，但对第四问却难以圆满解答，在这样的“愤悱”状态下，教师便可指导学生从纬度、大气环流、地形、洋流等因素着手，分析得出这些地区——处于信风迎风坡，沿岸有暖流经过，从而形成热带雨林气候，并进一步指导学生尝试建构“气候形成因子”的分析模型（表1）。通过运用模型解决实际问题，让学生体验到建模的实效性，从而提高建模的积极性。

表1 气候形成因子分析模型

表2 正午太阳高度计算模型

图1 运用几何方法求正午太阳高度（图片来源：《普通高中地理课程标准实验教科书——地理必修I》，湖南教育出版社2004年版）

二、注重推理，深入浅出，巧构模型

高考中常涉及地理规律的计算和成因分析，其复习需充分运用推理的方法，由浅入深，有效建构解决问题的模型。

1．地理规律计算的推理。以正午太阳高度计算为例，教师可以先提问：当太阳直射赤道时，北纬1°正午太阳高度为多少？多数同学可以答出：89°。教师再问：为什么？同学也可答出：因为北纬1°与赤道之间相差1°。显然，在此学生不自觉地运用了太阳高度的计算模型，即：某地正午太阳高度=90°-直射点和该地的纬度差。教师可指导学生在此基础上提升总结出更完善的计算模型（表2），并进一步结合几何常识分析验证该计算模型（图1）。

2．地理规律形成的推理。地理规律的形成是地理教学的难点和重点，现行地理教材基本上遵循由浅入深，从理想到接近现实（影响因素逐级叠加）的原则来进行编排的。这符合学生认知规律，但由于诸多因素的制约（如学生认知能力、教学课时、考试要求等），此类知识在新课教学中往往是重结论轻推理，重识记轻理解。在高考复习中教师应重视有效运用推理策略，遵循“理想→现实”、“单因素分析→多因素分析（影响因素逐级叠加）”的模式，由浅入深地帮助学生建构解决问题的基本模型。如大气环流的复习，可按照以下步骤逐级推理：（1）假设地球表面物质均匀光滑，且地球静止不动，太阳始终直射赤道——单圈环流；（2）考虑地球自转，产生地转偏向力——三圈环流；（3）考虑地球公转，太阳直射点在南北回归线之间回归运动——气压带风带季节移动；（4）考虑地球表面的海陆分布因素——部分地区产生季风环流。

三、借助相关学科原理，科学建模

地理学科综合性的特征决定了许多知识的学习需借助其它学科原理。如等高线间两点（A、B）的相对高度计算（图2），就是数学中区间的简单应用。其中A的海拔为（100，200），B的海拔为（300，400），则A、B两地之间的相对高度为（100，300）。

又如在“影响蒸发量的因素”的复习中，学生都知道“气温越高，蒸发越旺盛”，影响蒸发量的其它因素往往容易被忽视，而在物理学科中相关知识学生已经学习过，具体如表3所示。

图2

表3 影响地表蒸发量的因素

以“海洋表面蒸发量的纬度分布规律和成因分析”为例，结合上述物理知识，便能清楚地解释赤道地区由于降水丰富（湿度大），蒸发量较弱，而副热带地区由于降水稀少（湿度小），蒸发量大，使得海洋表面蒸发量的纬度分布呈现从“副热带地区向南北两侧递减”的规律。

四、注重变式训练，引导学生自主建模

真正有效的建模是自主建模，而变式训练是实现学生自主建模的有效途径。学生在以前已经建构起的固有模型，被称为认知的“图式”。如果一个事物能纳入已建构的“图式”，称为“同化”；如果不能纳入就要调整、改造已有的“图式”，称为“顺应”。“同化”属于一种平衡状态，它对于学生认知的进一步提高意义不大，在教学中体现出来的就是重复训练；而“顺应”则是先打破平衡，再建构起新的“图式”，经过“同化”、“顺应”又达到新的平衡，如此循环往复，认知才不断进化，在教学中体现出来的就是变式练习。在建模的过程中教师切忌运用“灌输式”的教学模式，这是一种线性、封闭的教学模式，教师可能提供了大量所谓的变式练习，但不是让学生自主形成新的“图式”，就不可能使认知有进步和发展。因此，应提倡“交流互动式”的高考复习教学模式，这是一种非线性的、开放的教学模式，教师想教的原则与学生想学的原则不一定一致。通过交流互动，在异中求同，同中求异，结果是不确定的。“交流互动”不仅使学生的提高较快，对教师的提高也很显著，因此“交流互动”也是“教学相长”的极佳体现。总之，“交流互动”是要让学生去自主建构，而不是机械地灌输和死记硬背。同样，这一过程也是教师自主建构的一个过程。

需要指出的是，“建模方法”仅仅是学习方法中的一种综合方法，任何方法都有其自身的局限性。“至人无法，非无法也。无法而法，乃为至法”，同样，学习有模，但无定模，无模之模，乃为至模。因此，高考复习中必须强调，无论是教师还是学生，都要在教和学的过程中不断发现新的问题，敢于超越模式，总结出更有效的方法策略，这样才能立于不败之地。