發(fā)揮認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索的作用，提升高考地理解題能力

趙善民

摘 要：高考地理試題往往選取的材料新、創(chuàng)設(shè)的情境新，且設(shè)問的視角和方式也較為新穎。如何利用認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索，把知識(shí)認(rèn)知與試題涉及的新情境知識(shí)建立有效的鏈接，提升學(xué)生的解題思維能力，是高中地理教師必須破解的難題。本文提出：利用思維導(dǎo)圖，完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索;利用類比推理，探索認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索;利用逆向思維，創(chuàng)新認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索;利用變式訓(xùn)練，活化認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索四大策略，可以有效提升學(xué)生高考地理解題能力。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索;解題思維能力;高考地理試題

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在試題情境中指出，評(píng)價(jià)核心素養(yǎng)要高度重視復(fù)雜、開放性真實(shí)情境的創(chuàng)立，要把具體任務(wù)盡量放在真實(shí)、復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)情境之中[1]。面對高考地理試題的新情境，不少學(xué)生不會(huì)獲取、解讀“線索”信息，不能迅速找到解決新問題的切入點(diǎn)，無法提升高考地理解題思維能力。

一、認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索對提升高考地理解題思維能力的作用

要了解認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索，首先要了解認(rèn)知結(jié)構(gòu)。認(rèn)知結(jié)構(gòu)指學(xué)生在某一學(xué)科特殊知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)的觀念的全部內(nèi)容及其組織。德國拓?fù)湫睦韺W(xué)家K.勒溫曾指出學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化;奧蘇貝爾也指出：學(xué)習(xí)就是把新概念、新信息不斷地融入已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)過程。高考地理試題往往選取新材料、新情境，且設(shè)問的視角和方式也較為新穎。筆者把試題涉及的新情境知識(shí)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)知識(shí)建立的有效鏈接，稱為“認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索”，認(rèn)為利用認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索，快速找到解決問題的突破口，是解題的重要思維能力。

高中學(xué)生雖然經(jīng)過系統(tǒng)的地理學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)，已經(jīng)建立了基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，但是遇到新情境，特別是在命題者有意將新情境的知識(shí)巧妙“隱藏”的情況下，不少學(xué)生還是難以發(fā)現(xiàn)“認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索”，所以獲取、提取“認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索”，成了“關(guān)鍵的關(guān)鍵”。

例1.（2020年山東高考地理第8題）2020年5月27日，位于28°N的溫州晝長是13小時(shí)44分鐘，求該日珠峰頂部（28°N，87°E）日出時(shí)刻的北京時(shí)間。

A.7：20以前? ? ? ? ? ? ? ?B.7：20～7：39

C.7：40～8：00? ? ? ? ? ? ?D. 8：00以后

解析：首先，提取認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索：①珠峰頂部與溫州緯度28°N相同;②珠峰頂部與溫州海拔不同;③溫州晝長13時(shí)44分。其次，與認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立鏈接推理：溫州的晝長13時(shí)44分，推知溫州的日出時(shí)間為5：08分（地方時(shí)），由于溫州與珠峰頂部位于同一條緯線上，所以二者的晝長相同、日出時(shí)間（地方時(shí)）相同。推知珠峰頂部（28°N，87°E）的日出時(shí)間為5：08分（地方時(shí)），而此時(shí)刻北京時(shí)間（120°E）是7：20分。最后，珠峰頂部海拔高，晝更長，日出時(shí)間更早，推知答案應(yīng)為7：20分以前。圖1為認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索鏈接過程。

命題者為考查學(xué)生的創(chuàng)新能力，常選取和加工新的背景材料，打破常規(guī)以“潛伏”主干知識(shí)信息，并以新的視角、新的方式設(shè)置問題，導(dǎo)致認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索不明顯，這就需要學(xué)生認(rèn)真研讀高考試題的材料信息，合理地組織和調(diào)動(dòng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)，獲取試題中的線索，變式升華，才能建立有效鏈接。

例2.（2020年山東高考地理第17題）讀圖2，回答問題。

（1）用符號(hào)繪出冷鋒、暖鋒的位置。

（2）分析干線附近降水的原因。

（3）說明地形對干線形成的影響。

解析：由于命題者在圖中不是通過等壓線的形式呈現(xiàn)鋒面氣旋，所以認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索1“由圖中風(fēng)向指向，推知天氣系統(tǒng)是鋒面氣旋”并不明顯。如果學(xué)生由風(fēng)向符號(hào)指向推出是鋒面氣旋，就會(huì)與平時(shí)學(xué)習(xí)的常規(guī)表達(dá)形式的鋒面氣旋（圖3）建立鏈接，從而很快繪出冷鋒、暖鋒的位置。

認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索2“溫度相同時(shí)濕空氣比干空氣密度小，兩個(gè)溫度相近的干、濕氣團(tuán)相遇所形成的鋒，稱為干線”，對學(xué)生來說是陌生概念。學(xué)生可以根據(jù)認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的冷氣團(tuán)（密度大）與暖氣團(tuán)（密度?。┫嘤鲂纬傻匿h面類比推理：鋒面以下是干空氣（密度大），鋒面以上是濕空氣（密度小），濕空氣上升，氣溫降低凝結(jié)降水;同時(shí)根據(jù)氣旋知識(shí)及干線符號(hào)也可推知干空氣勢力強(qiáng)，干線自西向東逆時(shí)針向中心輻合，降雨區(qū)主要在干線后。認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索3“落基山以東平原地區(qū)形成的三個(gè)鋒：冷鋒、暖鋒和干線”，“落基山以東平原地區(qū)”暗示著圖示干線兩側(cè)的干空氣、濕空氣的“前身”都是來自海洋的暖濕空氣，分別經(jīng)過山脈和平原后發(fā)生了不同變化：越過山脈后的暖濕空氣經(jīng)過降水后變成了干空氣，且沿山坡上升后降溫，越過山脈后下降升溫與來自墨西哥灣并經(jīng)過平原地區(qū)的暖濕空氣溫度相近;流經(jīng)平原地區(qū)的暖濕空氣，受地形影響小，變化不大，仍為暖濕空氣。學(xué)生需變式升華，才能建立指向問題的有效鏈接，進(jìn)而提升解題思維能力。圖4為相應(yīng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索鏈接過程。

二、利用認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索，提升地理解題思維能力的策略

面對激烈的高考競爭，如何在有效時(shí)間內(nèi)提升解題思維能力，取決于學(xué)生在試題新情境中如何迅速抓住認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索，鏈接認(rèn)知結(jié)構(gòu)知識(shí)，找到問題的突破口。筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了以下四個(gè)策略，以提升學(xué)生的解題思維能力。

1.利用思維導(dǎo)圖，完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索

奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：假如學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有可以利用的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，就有助于學(xué)習(xí)遷移。假如原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中沒有適當(dāng)?shù)?、起固定作用的觀念可以用來同化新知識(shí)，新知識(shí)就不能有效地被鏈接在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，從而產(chǎn)生模糊的、甚至錯(cuò)誤的意義，進(jìn)而無法表現(xiàn)出積極的應(yīng)用遷移。由此可見認(rèn)知結(jié)構(gòu)的全面性、深刻性始終影響著新知識(shí)的獲得與保持。

筆者在長期的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，利用思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生對認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)知識(shí)執(zhí)行重組整合，形成系統(tǒng)的、融會(huì)貫通的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，是應(yīng)對新情境的“必備知識(shí)”。思維導(dǎo)圖的建構(gòu)能夠完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，既能把握認(rèn)知結(jié)構(gòu)的整體性，也能把握認(rèn)知結(jié)構(gòu)中知識(shí)的關(guān)聯(lián)性、成因和規(guī)律，有利于知識(shí)的遷移應(yīng)用。構(gòu)建思維導(dǎo)圖時(shí)，一級(jí)指標(biāo)應(yīng)簡明扼要，二級(jí)指標(biāo)應(yīng)全面詳細(xì)，三級(jí)指標(biāo)應(yīng)深化拓展，切忌知識(shí)要點(diǎn)的簡單羅列。例如，在學(xué)習(xí)“影響氣候的主要因素”時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建思維導(dǎo)圖（圖5）。

認(rèn)知結(jié)構(gòu)越完善，認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索就會(huì)越豐富，面對高考試題新情境時(shí)，就能迅速發(fā)現(xiàn)復(fù)雜新情境中關(guān)鍵的線索信息，并與認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立有效鏈接，從而將所學(xué)知識(shí)遷移到新情境中，解決新問題。

2.利用類比推理，探索認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索

如果兩個(gè)或多個(gè)地理事物在形式、特征、成因和規(guī)律等方面存在相同或相似之處，可以運(yùn)用類比推理。高考地理解題中運(yùn)用類比推理，可以使學(xué)生調(diào)動(dòng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)，聯(lián)系、同化試題新情境中的知識(shí)，探索解決新問題的線索。為考查學(xué)生的思維認(rèn)知能力，高考試題材料涉及的真實(shí)情境和問題，常以新的“姿態(tài)”展現(xiàn)，需要學(xué)生能夠從不同視角，運(yùn)用聯(lián)想、發(fā)散思維等進(jìn)行綜合分析、類比推理，探索認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索?！案删€附近降水的原因”“地形對干線形成的影響”，就是類比推理很好的例證。再如，2020年高考全國文綜地理試題Ⅲ卷第9～11題考查堪察加半島火山錐的林線、雪線的分布、變化及影響因素。學(xué)生對林線分布特點(diǎn)及影響因素是不熟悉的，但是對于山體自然帶、雪線的分布特點(diǎn)及影響因素是理解掌握的。根據(jù)林線的概念，推知林線是自然帶的一部分，故可以類比推理林線、雪線的分布特點(diǎn)與影響因素之間的相互關(guān)系及相互影響，從而順利解決問題。

考查學(xué)生的“基礎(chǔ)性”，類比推理相對簡單。如果考查學(xué)生的“綜合性”“應(yīng)用性”，問題情境則更為復(fù)雜，需要學(xué)生對認(rèn)知結(jié)構(gòu)的知識(shí)做到融會(huì)貫通、學(xué)以致用、觸類旁通、類比推理就相對困難。

例3.（2018年高考全國文綜Ⅰ卷地理試題第37題）

（1）烏裕爾河排水受阻則形成沼澤濕地，據(jù)此推測扎龍濕地的地貌、氣候特點(diǎn)。

（2）當(dāng)烏裕爾河從內(nèi)流河到扎龍濕地面積相對穩(wěn)定的過程中，分析此流域降水量、蒸發(fā)量數(shù)量關(guān)系的變化。

（3）指出未來扎龍濕地中水的含鹽量變化及其原因。

解析：此題主要考查學(xué)生對水平衡原理的掌握及應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)。學(xué)生在平時(shí)做題的過程中經(jīng)常遇到分析湖泊濕地變化的原因、淡水湖變咸水湖的原因等，但是此題需要學(xué)生深刻理解水平衡原理后，綜合分析影響烏裕爾河濕地的各要素，類比推理出濕地的時(shí)空變化?，F(xiàn)實(shí)中學(xué)生常見滑坡堵塞河道形成堰塞湖，可以推知河流河谷相對較深，徑流量豐富，但是烏裕爾河排水受阻卻形成沼澤濕地。學(xué)生可以根據(jù)堰塞湖的形成，運(yùn)用類比推理：烏裕爾河排水受阻，河水漫溢，說明河谷較淺;扎龍濕地面積廣大，說明漫溢的河水沒有在地勢低洼處匯集，地勢平坦開闊。扎龍濕地“積水較淺”，說明上游徑流量小，從而推測出降水少、氣候干旱。

可以運(yùn)用水平衡原理梳理烏裕爾河水的時(shí)空變化情況：①最初烏裕爾河為外流河，此時(shí)降水量=蒸發(fā)量+徑流量，推知降水量>蒸發(fā)量;②后來烏裕爾河為內(nèi)流河，河水漫溢形成濕地，此時(shí)仍是降水量>蒸發(fā)量;③再后來隨著濕地面積不斷擴(kuò)大，降水量相對穩(wěn)定，蒸發(fā)量不斷加大，二者差值逐漸縮小;④最后降水量與蒸發(fā)量趨于平衡，降水量=蒸發(fā)量，濕地面積相對穩(wěn)定。探究未來扎龍濕地水中含鹽量的變化的原因，可以根據(jù)淡水湖變咸水湖的原理類比推理：假設(shè)未來一段時(shí)間，濕地面積相對穩(wěn)定，降水量=蒸發(fā)量，濕地含鹽量不變，但是此時(shí)烏裕爾河為內(nèi)流河，濕地為烏裕爾河水的最終匯集地，河流帶來的鹽分不斷積累，導(dǎo)致含鹽量增高;不排除隨著全球氣候變暖，蒸發(fā)量>降水量，濕地含鹽量增加，加上河流帶來的鹽分積累，濕地含鹽量更高。

3.利用逆向思維，創(chuàng)新認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索

逆向思維是創(chuàng)新思維的重要特征?！吨袊呖荚u(píng)價(jià)體系》在考查學(xué)生“關(guān)鍵能力”中提到：能夠靈活地、創(chuàng)造性地運(yùn)用不同方法，發(fā)散地、逆向地解決問題，能夠通過敏銳的洞察力，發(fā)現(xiàn)復(fù)雜新情境中的關(guān)鍵事實(shí)特征和有價(jià)值的新問題[2]。高考地理情境材料的選取和問題的設(shè)置，常常引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，需要學(xué)生運(yùn)用發(fā)散思維，從逆向、側(cè)向多角度思考問題，所以利用逆向思維，創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索是常用的思維方式之一。例如，2008年高考全國文綜Ⅰ卷地理試題第36題：分析剛果河沒有形成明顯三角洲的原因。首先理解河口三角洲的形成原因，然后運(yùn)用逆向思維即可：①河流含沙量較大，逆向思維含沙量小：流域內(nèi)大部分為熱帶雨林氣候，植被覆蓋率高，水土流失輕;中游經(jīng)過盆地，流動(dòng)較慢，泥沙沉積。②河流入海口處水下坡度相對平緩，加上海水的頂托作用，導(dǎo)致入海水速降低，泥沙堆積形成三角洲;逆向思維河口附近水流速度快，河流下游段速度快，河流入?？谔幩缕露认鄬^大。再如，2019年高考全國文綜Ⅰ卷地理試題第37題：（2）解釋末次冰期晚期里海變?yōu)榈脑颉W(xué)生學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)時(shí)接觸較多的是分析干旱、半干旱地區(qū)淡水湖慢慢變成咸水湖的原因：①湖泊的蒸發(fā)量>補(bǔ)給量;②河流只流入不流出，帶來鹽分積累;③淡水補(bǔ)給減少。此題的設(shè)問角度正好相反，需要逆向思維、綜合分析：里海緯度高于40°N，氣溫較低，湖面蒸發(fā)量少，湖泊補(bǔ)給量>蒸發(fā)量;多瑙河等流入，鹽分稀釋，含鹽量降低;鄰近山脈的冰雪融水補(bǔ)給多，鹽分得到稀釋，鹽度降低。2014年高考全國文綜Ⅱ卷地理試題第36題：（2）分析鄂畢河泥沙含量較少的原因。（3）說明鄂畢河河口魚類資源較少的原因。這兩個(gè)問題同樣考查學(xué)生的逆向思維，因此教師在平時(shí)的地理教學(xué)中，要注意提升學(xué)生的逆向創(chuàng)新思維能力。

4.利用變式訓(xùn)練，活化認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索

高考地理考查學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，更考查學(xué)生在新情境中靈活變換方法、思維、觀念解決實(shí)際問題的能力及核心素養(yǎng)，故教師在教學(xué)過程中不僅要變式訓(xùn)練學(xué)生的陳述性知識(shí)，還要變式訓(xùn)練程序性知識(shí)。通過變式訓(xùn)練，能夠開闊學(xué)生的視野，激活學(xué)生思維的變通性和發(fā)散性、嚴(yán)密性和深刻性，快速發(fā)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)線索，找到問題的突破口。例如，學(xué)習(xí)氣旋時(shí)，要變式訓(xùn)練：①氣旋與鋒面氣旋的等壓線形狀有什么區(qū)別？（氣旋等壓線大致呈同心圓狀，鋒面氣旋某些方向向外凸起明顯）。②低壓槽線兩側(cè)的風(fēng)向如何？如何解釋左冷右暖？（低壓槽兩側(cè)冷暖氣團(tuán)相遇，并逆時(shí)針（北半球）由四周向中心輻合）。③南半球的鋒面氣旋是否還是左冷右暖？（仍是左冷右暖，氣旋順時(shí)針由四周向中心輻合）。④氣旋除了用等壓線表示外，還有其他形式嗎？（風(fēng)向符號(hào)，如2012年山東高考地理第4題;遙感衛(wèi)星圖片;語言敘述有低壓槽線或畫了低壓槽線——暗示有鋒面氣旋）。

學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)地理知識(shí)時(shí)要從不同的視角，設(shè)置不同的情境去理解，避免鉆“牛角尖”。如，同樣是棉紡廠布局，布局在新疆或上海主導(dǎo)因素不同，工業(yè)類型就不同。變式訓(xùn)練時(shí)除了需對基礎(chǔ)知識(shí)的語言文字進(jìn)行變式外，更要結(jié)合地理學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行圖形的變式。學(xué)生接觸晨昏線變式圖、氣候類型變式圖、巖石圈的物質(zhì)循環(huán)變式圖等較多。接觸比較少的則需要師生思考提升、歸類總結(jié)。

總之，學(xué)生要像警察破案一樣，抓住新情境的“蛛絲馬跡”，順勢進(jìn)行邏輯推理，提升高考地理的解題思維能力;也要像律師一樣，進(jìn)行嚴(yán)密的法律條文表述，提升規(guī)范表達(dá)的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 教育部考試中心.中國高考評(píng)價(jià)體系[M].北京：人民教育出版社，2019.