CPS模型在提升地理思維品質(zhì)中的運(yùn)用

CPS（Creative Problem Solving）意即創(chuàng)造性問題解決模型，它是針對(duì)“學(xué)生缺乏創(chuàng)造力”這一問題所提出的一種教學(xué)模式，其核心在于解決問題的過程中，將發(fā)散性思維和聚斂性思維相結(jié)合并交替應(yīng)用。地理教學(xué)中按照“選擇思維發(fā)散點(diǎn)（問題情境）——發(fā)散思維（獲得解決策略）——聚斂思維（聚斂情景）——?dú)w納結(jié)論（最優(yōu)策略）”這樣的程序?qū)煞N思維方式進(jìn)行綜合、交替使用，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、提升學(xué)生思維品質(zhì)。

一、橫向與聚斂思維交替——多個(gè)角度看問題

橫向思維即突破問題的結(jié)構(gòu)范圍，從其它領(lǐng)域的事物、事實(shí)中得到啟示而產(chǎn)生新設(shè)想的思維方式。在美國(guó)的一個(gè)城市里，地鐵里的燈泡經(jīng)常被偷。竊賊常常擰下燈泡，這會(huì)導(dǎo)致安全問題。接手此事的工程師不能改變燈泡的位置，也沒多少預(yù)算供他使用，但他提出了一個(gè)非常好的橫向解決方案，即把電燈泡的螺紋改為左手方向或者是逆時(shí)針方向，而不再用傳統(tǒng)的右手方向或順時(shí)針方向。這意味著當(dāng)小偷認(rèn)為他們正在試圖擰下電燈泡時(shí)，實(shí)際上他們反而是在擰緊它們。

示例：讀某海域等深線和表層年平均等溫線分布圖（圖1），則乙處洋流可能是加那利寒流、西澳大利亞寒流、加利福尼亞寒流、千島寒流中的哪一支寒流？

方法一：由圖形“等深線”入手，從其分布規(guī)律看，該海域西北淺東南深，洋流應(yīng)在大陸東邊海域，而結(jié)合高中教材“洋流分布圖”分析可知，只有千島寒流在大陸東岸。

方法二：由圖形“等溫線”信息入手，結(jié)合“洋流分布圖”分析可知，加那利寒流、西澳大利亞寒流、加利福尼亞寒流三支寒流均位于中低緯度海域；從已有的背景知識(shí)可知，中低緯度海域水溫應(yīng)在10℃以上。而圖中海域水溫在5～7℃，所以該寒流是較高緯度的千島寒流。

方法三：思考問題中的加那利寒流、西澳大利亞寒流、加利福尼亞寒流三支洋流性質(zhì)均為寒流，且緯度位置均在中低緯（穿越30°緯線南北），從而推導(dǎo)出該三支洋流分布區(qū)水溫大致相等。乙處洋流只是一支寒流，因此不能考慮這三支寒流。

三種思考方法推理過程的共同點(diǎn)：都運(yùn)用所學(xué)的“世界表層洋流的分布”圖這一主干知識(shí)，進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換、圖圖結(jié)合。對(duì)比三種思維方式不難看出，它們的切入點(diǎn)不同，思路各異，側(cè)重點(diǎn)在變：方法一、方法二分別從圖中不同信息點(diǎn)（等深線、等溫線）切入，方法三是抓住問題的排他性。

聚斂問題（情景）：歸納寒流的分布規(guī)律，聚斂思維如下。

中低緯：北太平洋東岸為加利福尼亞寒流；大西洋東岸為加那利寒流；南太平洋東岸為秘魯寒流；南大西洋東岸為本格拉寒流；南印度洋東岸為西澳大利亞寒流。

中高緯：北太平洋西岸為千島寒流；北大西洋西岸為拉布拉多寒流。

結(jié)論（策略）：中低緯大洋東岸（大陸西岸）為寒流。中高緯大洋西岸（大陸東岸）也為寒流。

二、聚斂與逆向思維交替——解決問題獲得新途徑

司馬光砸缸的故事很有啟發(fā)性。有人落水，常規(guī)的思維模式是“救人離水”，而司馬光面對(duì)緊急險(xiǎn)情，運(yùn)用了逆向思維，果斷地用石頭把缸砸破，“讓水離人”，救了小伙伴性命。

有四個(gè)相同的瓶子，怎樣擺放才能使其中任意兩個(gè)瓶口的距離都相等？可能琢磨很久還找不到答案。那么，辦法是什么？原來，把三個(gè)瓶子放在正三角形的頂點(diǎn)，將第四個(gè)瓶子倒過來放在三角形的中心位置，答案就出來了。把第四個(gè)瓶子“倒過來”，這是非常形象的逆向思維。其實(shí)在地理教學(xué)和研究中常?？梢岳眉僭O(shè)發(fā)散來培養(yǎng)逆向思維能力。

從正向思維（在許多情況下偏重于單向思考追求惟一正確的答案，其思維具有較明顯的聚斂性特征）分析，地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義是：地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了晝夜更替現(xiàn)象；產(chǎn)生地方時(shí)；物體水平運(yùn)動(dòng)的方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；對(duì)地球形狀的影響。假設(shè)地球逆向自轉(zhuǎn)，地球上的自然現(xiàn)象會(huì)有哪些變化？運(yùn)用發(fā)散思維至少可分析出如下變化：一是日月星辰由東升西落變?yōu)槲魃龞|落；二是晝夜時(shí)間比二十四小時(shí)短；三是地球偏向力的方向由北半球向右偏變?yōu)橄蜃笃瑥亩鴮?dǎo)致全球風(fēng)帶的風(fēng)向和洋流的流向發(fā)生重大變化；四是全球氣候、自然景觀、動(dòng)植物分布等都會(huì)發(fā)生重大改觀等。

聚斂與發(fā)散交替使用，在聚斂的基礎(chǔ)上如果發(fā)散量增加到一定程度而成為質(zhì)的飛躍時(shí)，發(fā)散就變成了創(chuàng)造。

三、多項(xiàng)與聚斂思維交替——強(qiáng)化類比思維遷移

多項(xiàng)思維是發(fā)散思維中最重要的形式，表現(xiàn)為思維不受點(diǎn)、線、面限制，不局限于一種模式，既可以是從盡可能多的方面去思考同一個(gè)問題，也可以從同一思維起點(diǎn)出發(fā)，讓思路呈輻射狀，形成諸多系列。它最直接的效果是能避免思路閉塞、單一和枯竭。多項(xiàng)思維可以發(fā)揮聯(lián)想，溝通知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，反映出學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識(shí)的廣度。

大氣保溫作用可以發(fā)散出許多問題而且解決這些問題都可以使用相同的原理。解釋為什么有云的夜晚比晴朗的夜晚溫暖？可發(fā)散出的問題如下。

·為什么庫(kù)區(qū)比周圍地區(qū)日較差?。?/p>

·為什么農(nóng)民霜期時(shí)在農(nóng)田中燒柴草可防霜凍？

·為什么青藏高原的日較差大？

·為什么新疆內(nèi)陸地區(qū)的日較差大？

·為什么山地比附近平原的日較差小？

·為什么隨二氧化碳增多，全球氣溫不斷變暖？

·城市熱島效應(yīng)是怎樣產(chǎn)生的？

·為什么月球表面日較差非常大？

上述八個(gè)問題從表面看差異很大，但在回答問題時(shí)，它們具有許多基本的思維元素，其類比性相當(dāng)高，都涉及到大氣保溫效應(yīng)原理。

聚斂思維的主要功能是求同，它的特點(diǎn)是小心求證，尋求惟一正確的答案。在思維過程中，它對(duì)信息進(jìn)行抽象、概括、推理、判斷、比較，使之朝一個(gè)方向聚斂集中，形成一種答案。上述案例中，發(fā)散的情景雖然各異，但解決問題的策略相同，在大量多項(xiàng)思維基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過聚斂就可得出結(jié)論性的大氣保溫作用理論：太陽(yáng)輻射大氣吸收、散射、反射的很少，絕大多數(shù)能透過大氣層到達(dá)地表，造成地表增溫，地表增溫后，又通過地面輻射向上輻射，這時(shí)大氣大量吸收地面輻射，大氣增溫后又通過大氣逆輻射將熱量又傳給地面，所以由于大氣的逆輻射作用，熱量散失很少，地面溫度變化很少，即大氣的保溫效應(yīng)。

因此，對(duì)于一些可從多角度思考的地理問題，要從整體上把握，注意發(fā)散思維訓(xùn)練。解答問題中注重加強(qiáng)一因多果、一果多因問題的研究，充分利用一題多變、一題多解，訓(xùn)練解題思路，促進(jìn)地理概念、地理原理、地理規(guī)律的理解。