認(rèn)知地圖在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用

劉義龍 王仲智

地圖是地理教學(xué)的“第二語言”,加強(qiáng)中學(xué)生地圖技能和地圖意識的培養(yǎng)具有重要意義。在提倡創(chuàng)新教育的今天,地理教師如何根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,靈活運(yùn)用認(rèn)知地圖組織教學(xué)過程,從而提高教師教學(xué)能力和學(xué)生主體性學(xué)習(xí)能力,是一值得探討的問題。

一、認(rèn)知地圖概述

1.認(rèn)知地圖的概念

“認(rèn)知地圖”(cognition map)一詞最早源于美國心理學(xué)家T·C·托爾曼的研究,他以白鼠為實(shí)驗(yàn)對象,探究動(dòng)物的尋址能力。1930—1950年代,格式塔心理學(xué)派是早期研究認(rèn)知地圖的代表。1960—1970年代,地理學(xué)家開始參與認(rèn)知地圖研究,主要從認(rèn)知地圖整體結(jié)構(gòu)、類型、構(gòu)成要素以及認(rèn)知地圖與實(shí)際地圖關(guān)系等角度展開研究。美國城市規(guī)劃學(xué)者林奇使用了城市認(rèn)知地圖概念,其理論和方法很快在美國及世界其它地區(qū)被推廣應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以來認(rèn)知地圖概念體系開始由靜態(tài)轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)。心理學(xué)家從信息加工理論角度重新詮釋認(rèn)知地圖本質(zhì),認(rèn)為認(rèn)知地圖實(shí)質(zhì)是認(rèn)知映射,即一個(gè)包括獲取、解釋、組織、貯存、提取和使用外部環(huán)境信息的動(dòng)態(tài)過程。

認(rèn)知地圖的概念集心理學(xué)、地理學(xué)、制圖學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)等諸多學(xué)科的認(rèn)識于一體,因其復(fù)雜性,至今尚未形成統(tǒng)一界定。有學(xué)者認(rèn)為認(rèn)知地圖是基于概念地圖的表達(dá)對概念間因果關(guān)系的關(guān)聯(lián)圖示,用于可視化評價(jià)與決策;認(rèn)知地圖是指人們通過多種手段獲得空間信息后,在大腦中形成的關(guān)于認(rèn)知環(huán)境(空間)的“抽象替代物”;認(rèn)知地圖是地圖的一種表現(xiàn)形式,是客觀事象在頭腦中的反映,是客觀世界到主觀世界的結(jié)合部。認(rèn)知地圖研究即是對人類主觀感受的外化研究,它提供多渠道信息的綜合分析方法和空間信息的綜合模型化方法。綜上所述,筆者認(rèn)為,在地理學(xué)中認(rèn)知地圖的內(nèi)涵主要有:認(rèn)知地圖是一種空間表象。它是對地理事物形狀和分布的主體反映,同時(shí)在頭腦中保持和再現(xiàn),包括順序型結(jié)構(gòu)和空間型結(jié)構(gòu)。認(rèn)知地圖是對區(qū)域多方面特征的總體反映。認(rèn)知地圖不僅包括對某地位置和輪廓等空間幾何特征的記憶,也包括該地的自然人文特征。通過語言編碼,可以獲得該地地理位置的空間概念。即認(rèn)知地圖是基于概念地圖的一種空間表象,是在過去經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,類似于一張現(xiàn)實(shí)地圖的模型。通過對學(xué)生認(rèn)知地圖的系統(tǒng)訓(xùn)練,使學(xué)生獲得地域知識的認(rèn)知技能。

2.認(rèn)知地圖的特征

綜合文獻(xiàn)分析認(rèn)為,認(rèn)知地圖的特征主要有:①不完整性。認(rèn)知地圖是基于對客觀環(huán)境的感知,具有主觀色彩;由于目的和意識不同,對同一局部環(huán)境的認(rèn)識存在一定偏差。②差異性。認(rèn)知地圖的差異性即由個(gè)體的相關(guān)因素決定,如個(gè)人學(xué)歷、年齡、性別和種族等因素?；谶@些因素,不同個(gè)體會產(chǎn)生不同的認(rèn)知映像,這些因素決定著認(rèn)知地圖的形成和發(fā)展。③可實(shí)施性。認(rèn)知地圖能夠承擔(dān)具體操作任務(wù),如調(diào)取個(gè)人內(nèi)在的“腦中地圖”,可以指引一個(gè)人完成從某空間位置到另一空間位置的移動(dòng)。④逼真性。它是對某一地理空間或區(qū)域地理的再認(rèn)識和再現(xiàn),形象而具體。⑤規(guī)律性。認(rèn)知地圖再現(xiàn)的地理信息是對區(qū)域地理本質(zhì)屬性和特征的反映。

二、認(rèn)知地圖在地理教學(xué)中的實(shí)踐價(jià)值

1.促進(jìn)地理思維能力和記憶能力的提高

地圖思維是分析解決各類地理問題,總結(jié)地理規(guī)律,獲取地理知識行之有效的重要途徑。認(rèn)知地圖的培養(yǎng)可以發(fā)散學(xué)生思維,通過自身思考和假設(shè)提出新的問題,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。認(rèn)知地圖還可以為學(xué)習(xí)地理知識提供載體,學(xué)生只需要在腦中定位,把內(nèi)化的知識調(diào)出并經(jīng)過自己的分析推理,不僅可以解決具體問題,而且可以不斷鞏固和提高記憶能力。

2.促進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境適應(yīng)能力和教學(xué)方法的改善

比較清晰完整地認(rèn)知地圖可以幫助學(xué)生充分有效地體驗(yàn)環(huán)境,使環(huán)境更加富有意義,從而為人們提供更強(qiáng)的安定感和控制感。頭腦中已有的認(rèn)知地圖能夠進(jìn)一步提高學(xué)生對教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境的適應(yīng)能力。認(rèn)知地圖的構(gòu)建還有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的地理學(xué)習(xí)狀態(tài),便于學(xué)生對自己所學(xué)地理知識進(jìn)行復(fù)習(xí)、鞏固和評價(jià),促使教師及時(shí)改善和創(chuàng)新自己的教學(xué)方法。

三、中學(xué)生地理認(rèn)知地圖的構(gòu)建

1.認(rèn)知地圖構(gòu)建的程序和方法

中學(xué)生地理認(rèn)知地圖的構(gòu)建是一個(gè)靈活多變的系統(tǒng)過程。在教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,合理安排構(gòu)建認(rèn)知地圖的基本環(huán)節(jié)。其基本構(gòu)建程序如圖1。

地理認(rèn)知地圖構(gòu)建的方法。一是絕對地理位置法。絕對地理位置是指某一點(diǎn)或區(qū)域的經(jīng)緯度位置。運(yùn)用絕對地理位置訓(xùn)練學(xué)生認(rèn)知地圖,不能片面將地理位置理解為數(shù)學(xué)意義上的點(diǎn)、線和面。如地圖上的點(diǎn)可以表示某個(gè)城鎮(zhèn)或山峰;交通線、河流等則以線表示;國家、區(qū)域等用面表示。通過長期訓(xùn)練,學(xué)生可以掌握地圖上任一點(diǎn)或區(qū)域的精確位置,從而在學(xué)生腦中形成精確的“認(rèn)知地圖庫”。二是相對地理位置法。相對地理位置是兩種地理事物相對的空間關(guān)系,是一種建立在相關(guān)地理位置基礎(chǔ)上的空間認(rèn)知方式。相對地理位置主要包括海陸位置、鄰國位置、交通位置、資源位置,相對地理位置也可用于判別兩地的方位和距離。運(yùn)用相對地理位置形成認(rèn)知地圖觀念,教師要引導(dǎo)學(xué)生辨析地理事物的位置和范圍,讓學(xué)生學(xué)會識圖、析圖、填圖。可綜合運(yùn)用分析法、對比法、聯(lián)系法、講畫法和地圖法等描述地理位置,幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的地圖認(rèn)知。

2.認(rèn)知地圖構(gòu)建的典型案例

運(yùn)用絕對地理位置構(gòu)建認(rèn)知地圖:絕對地理位置反映地理空間絕對性和地球表面地理事物的具體地點(diǎn)和分布范圍,它是學(xué)生地理認(rèn)知地圖形成的重要保障。教學(xué)中可以根據(jù)經(jīng)緯度原理指導(dǎo)學(xué)生感知、理解、填繪和記憶地圖。如可先讓學(xué)生觀察中國行政區(qū)域圖,并給出若干條經(jīng)緯線;然后指導(dǎo)學(xué)生繪制中國行政疆域圖,同時(shí)要求學(xué)生標(biāo)注已給的經(jīng)緯線位置;最后教師再次展示中國行政區(qū)域圖,要求學(xué)生觀察總結(jié)中國疆域主體部分所跨經(jīng)緯度的大致范圍,通過不斷訓(xùn)練,學(xué)生腦中將會逐步建立起關(guān)于中國行政疆域的“認(rèn)知地圖”。此外,還要記住一些重要的經(jīng)緯線,了解經(jīng)緯線沿岸的地理要素,并掌握彼此之間的空間位置關(guān)系。通過對重要經(jīng)緯線的學(xué)習(xí),重要的地理事物將會被轉(zhuǎn)化為各種空間符號儲存在學(xué)生的腦海,從而形成一張“全球空間格局”的認(rèn)知地圖。

為加深和鞏固學(xué)生對已有“認(rèn)知地圖”的印象,強(qiáng)化學(xué)生對主要國家位置與經(jīng)緯度關(guān)系的認(rèn)識,形象記憶主要國家的輪廓特征,抽象記憶空間定位定點(diǎn)的地理坐標(biāo),了解境內(nèi)重要地理事物分布特征,從而構(gòu)建這些地區(qū)的“認(rèn)知地圖”也至關(guān)重要。如根據(jù)圖2經(jīng)緯度的分布,確認(rèn)國家名稱。

運(yùn)用相對地理位置構(gòu)建認(rèn)知地圖:相對地理位置包含著地理事物的規(guī)律、特征和屬性,這些因素是構(gòu)建“認(rèn)知地圖”的切入點(diǎn)。在確定相對地理位置時(shí),必須充分發(fā)揮學(xué)生空間想象能力。因此,認(rèn)知地圖能力的培養(yǎng)實(shí)質(zhì)就是對人空間能力的具體運(yùn)用,用空間智力解決地理學(xué)習(xí)中的問題。相對地理位置的確定要求學(xué)生學(xué)會選擇相對參照物,以確定目標(biāo)位置。如利用兩地緯度判斷某地的相對空間位置(圖3)。

在經(jīng)緯網(wǎng)上,以赤道為基準(zhǔn)將地球劃分為南北半球。因此,利用不同地區(qū)緯度可以確定經(jīng)緯網(wǎng)上任意兩點(diǎn)的相對位置。如果兩地都在北緯,則緯度數(shù)值大的地點(diǎn)位置偏北,數(shù)值小的地點(diǎn)位置偏南(如圖中C與B兩點(diǎn),C偏北,B偏南);若兩地同在南緯,則與北緯相反(如圖中E與D兩點(diǎn),E偏南,D偏北);若兩地中的一地為南緯,另一地為北緯,則北緯的地點(diǎn)位置偏北,南緯的地點(diǎn)偏南(如圖中F與G兩點(diǎn),F偏北,G偏南);北極點(diǎn)四周皆為正南,南極點(diǎn)則相反。在地理教學(xué)中,應(yīng)遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,結(jié)合地理課程標(biāo)準(zhǔn)要求多維度訓(xùn)練學(xué)生知識遷移能力。通過相對地理位置認(rèn)知訓(xùn)練,可以使學(xué)生把握知識的整體性及規(guī)律性,促進(jìn)其空間思維能力發(fā)展,從而在學(xué)生頭腦中形成一種“空間意象”,即地理認(rèn)知地圖。

認(rèn)知地圖在當(dāng)前地理課堂教學(xué)中的應(yīng)用還未得到廣大地理教師的重視,然而認(rèn)知地圖的有效性經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐已經(jīng)被證實(shí)和認(rèn)可。在日后的教學(xué)活動(dòng)中,地理教師應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的地圖認(rèn)知能力,以期通過認(rèn)知地圖的構(gòu)建提升課堂教學(xué)質(zhì)量與效果。