思維結(jié)構(gòu)視域下的高中地理問題情境設(shè)計

吳煜樂 丁翼飛 陸靜

摘 要：《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出教學(xué)中應(yīng)依托情境創(chuàng)設(shè)問題，促進學(xué)生在問題情境中實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和思維水平的進階。本文以SOLO分類理論為指導(dǎo)，基于學(xué)生地理學(xué)習(xí)思維結(jié)構(gòu)水平層級的起點和發(fā)展目標(biāo)，從問題情境的尺度、真實度和關(guān)聯(lián)度等方面進行優(yōu)化。同時，依據(jù)學(xué)生思維結(jié)構(gòu)評價的反饋對后續(xù)教學(xué)進行改進，有效實現(xiàn)教學(xué)評一致性。

關(guān)鍵詞：思維結(jié)構(gòu)；SOLO分類理論；問題情境；高中地理

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2024）05-0050-05

一、思維結(jié)構(gòu)理論對問題情境構(gòu)建的價值

1.SOLO分類理論

SOLO （Structure of the Observed Learning Out-come）意為“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”。SOLO分類理論是澳大利亞學(xué)者比格斯基于皮亞杰的認知發(fā)展階段論提出的一種對學(xué)生思維結(jié)構(gòu)以等級描述為特征的評價方法。該理論將學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果表現(xiàn)出的思維結(jié)構(gòu)特征劃分為五個層次（圖1）：無結(jié)構(gòu)（思維混亂）、單點結(jié)構(gòu)（只能涉及單一的要點或要素）、多點結(jié)構(gòu)（可涉及多個要點或要素，但無法建立相互之間的關(guān)系）、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)（能夠涉及多個要點或要素，而且能夠建立合理的聯(lián)系）和拓展抽象結(jié)構(gòu)（能夠更進一步抽象認識或給出教師預(yù)想之外的答案）［1］。

在上述思維結(jié)構(gòu)理論中，思維結(jié)構(gòu)的各個層次是遞進的，每一個層次都比前一個層次要求更高。學(xué)生表現(xiàn)出的較高層次的思維結(jié)構(gòu)水平包含了較低層次運用知識的能力，其反映了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中思維水平的發(fā)展從單一、混亂向系統(tǒng)性、邏輯性方向發(fā)展的一般過程［2］。思維結(jié)構(gòu)理論對地理教學(xué)具有多方面的指導(dǎo)作用，依據(jù)該理論可促進教師科學(xué)地確立教學(xué)目標(biāo)、選擇教學(xué)資源、設(shè)計教學(xué)過程，并對學(xué)生學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)出的思維結(jié)構(gòu)水平進行診斷和評價，從而為后續(xù)的教學(xué)改進和銜接提供理論依據(jù)。

2.思維結(jié)構(gòu)理論與問題情境

在高中地理學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生學(xué)科思維水平的發(fā)展是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要內(nèi)容。SOLO分類理論認為，一個人的總體認知結(jié)構(gòu)是一個純理論性的概念，是不可檢測的。而一個人回答某個問題時所表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)卻是可以檢測的［1］?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）同樣提出，實現(xiàn)對學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的評價，需要提供給學(xué)生具體的問題，特別是開放式問題，讓學(xué)生回答問題的思維過程可見，形成學(xué)習(xí)結(jié)果［3］?？梢哉f，在高中地理學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生思維結(jié)構(gòu)特征只有在對具體地理問題的信息提取、解讀分析和歸納概括中才能體現(xiàn)出來。因此，教學(xué)中要促進學(xué)生高階思維發(fā)展，尤其需要重視問題的設(shè)計。

新課標(biāo)在“教學(xué)與評價建議”中強調(diào)問題式教學(xué)，教學(xué)中提出的地理問題應(yīng)與具體情境相關(guān)聯(lián)，創(chuàng)設(shè)問題需要依托情境。問題情境就是指基于教學(xué)目標(biāo)，圍繞地理問題的解決，在對相關(guān)信息進行選擇、簡化、組合和加工的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)的背景和條件，從而促進學(xué)生認知的發(fā)展和學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。教學(xué)中，適切的問題情境是學(xué)生構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)、提高思維水平的重要載體。

以SOLO分類理論為導(dǎo)向和依據(jù)，可有效優(yōu)化地理問題情境設(shè)計。一方面，學(xué)生思維水平起點是問題情境設(shè)計的基礎(chǔ)，學(xué)生思維水平發(fā)展的目標(biāo)是問題情境教學(xué)目標(biāo)的核心內(nèi)容；另一方面，對學(xué)生思維結(jié)構(gòu)狀況的評價是問題情境在教學(xué)實踐中的反饋以及改進的方向（圖2）。

以SOLO分類理論為指導(dǎo)，依據(jù)不同學(xué)習(xí)階段、不同思維結(jié)構(gòu)水平基礎(chǔ)，可在問題情境的情境尺度大小、組成要素的種類與特征、要素之間相互的聯(lián)系、不同問題情境之間的關(guān)聯(lián)以及問題的設(shè)問角度與層次等方面對問題情境進行優(yōu)化。

二、基于思維結(jié)構(gòu)的問題情境優(yōu)化策略

1.優(yōu)化問題情境的尺度

地理學(xué)研究對象的格局、時空分布和過程的特征都是有尺度依存的。地理問題情境中的地理事物、現(xiàn)象和過程具有一定時間和空間尺度。一般尺度越大的問題情境，內(nèi)部空間異質(zhì)性降低，細節(jié)性的地理要素被忽略，往往關(guān)注整體性和規(guī)律［4］，是高中地理課程學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。因此，一般大尺度的問題情境更為學(xué)生所熟悉，問題的答案相對單一和標(biāo)準(zhǔn)，邏輯關(guān)系簡單，思維水平要求較低。尺度越小的問題情境，內(nèi)部個性越突出，表現(xiàn)出的獨特性更顯著，地理要素之間的關(guān)聯(lián)和要素相互作用的過程更加多樣和復(fù)雜。因此，學(xué)生回答小尺度的問題，需要在大尺度背景下，對小尺度地域性要素進行綜合分析，因地制宜、因時制宜，靈活應(yīng)用知識解決問題，對學(xué)生思維水平層級要求更高。

根據(jù)情境中關(guān)聯(lián)要素的多少和內(nèi)在邏輯關(guān)系的復(fù)雜程度，不同尺度的問題情境可參考SOLO分類層次進行劃分。問題情境的設(shè)計和優(yōu)化，應(yīng)依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)起點的思維結(jié)構(gòu)水平和思維結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)，選擇尺度適宜的情境和角度適當(dāng)?shù)膯栴}。

案例分析“探究河西走廊區(qū)域綠洲的空間分布特征及原因”如表1所示。

案例中圍繞同一內(nèi)容創(chuàng)設(shè)的三個問題情境具有不同的空間尺度。隨著對綠洲的位置、規(guī)模、分布和成因的探究尺度不斷縮小，局部區(qū)域的關(guān)聯(lián)要素增多以及思維的邏輯鏈條延長且相互交織，對學(xué)生思維水平要求提高。

2.優(yōu)化問題情境的真實度

問題情境包括模擬問題情境和真實問題情境，兩者的“真實度”不同［5］。模擬問題情境也可稱為典型情境，模擬情境并非虛假情境，其來源于對現(xiàn)實世界的歸納、提煉和概括；通常問題結(jié)構(gòu)良好，即問題的目標(biāo)、條件和途徑清晰明確。對學(xué)生而言，通過模擬情境的學(xué)習(xí)，較容易獲取學(xué)習(xí)結(jié)論、控制學(xué)習(xí)進度，但會缺少對所學(xué)結(jié)論真實意義的賦予和將結(jié)論遷移到實際問題的能力。

真實的問題情境具有多元性、復(fù)雜性和開放性的特點。真實情境源于現(xiàn)實生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究實際素材，其包含的信息更加豐富和復(fù)雜；真實情境始終與外界環(huán)境存在交流、處于不斷變化發(fā)展之中；解決真實問題情境方法往往也是多元的［5］。因此，真實問題情境通常結(jié)構(gòu)不良，即問題的目標(biāo)、條件和途徑至少有一個要素是不明確的。真實問題情境有利于學(xué)生親身經(jīng)歷知識發(fā)現(xiàn)、形成和發(fā)展的過程。學(xué)生通過對情境中各要素和整個系統(tǒng)特征進行分析和綜合，將具有真實學(xué)科意義的知識納入自身知識體系，并形成符合地理學(xué)科邏輯關(guān)系的知識結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu)。

在教學(xué)設(shè)計中，情境的“真實度”需要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)所處階段、學(xué)科思維發(fā)展的一般過程和規(guī)律進行優(yōu)化。在新概念、原理和規(guī)律的學(xué)習(xí)階段，可設(shè)計一些能更加體現(xiàn)所學(xué)結(jié)論典型特征的模擬問題情境。當(dāng)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)在“同化”問題的基礎(chǔ)上進一步“順應(yīng)”和“重組”時，則需要設(shè)計真實復(fù)雜的問題情境。

案例分析“探究影響晝夜溫差的因素”如表2所示。

案例中兩個情境對比，在模擬情境部分體現(xiàn)出天氣對晝夜溫差特征一般和典型的影響，是學(xué)生在學(xué)習(xí)初期階段可選擇的教學(xué)設(shè)計。而在真實的情境中，平均氣溫、氣溫的日溫差和氣溫逐日變化受到多種因素的綜合影響，對真實問題情境的分析，有利于學(xué)生辯證思維的發(fā)展，思維結(jié)構(gòu)向抽象拓展水平發(fā)展。

3.優(yōu)化問題情境的關(guān)聯(lián)度

不同的時空背景和尺度下，因環(huán)境要素的組合關(guān)系不同，相同地理原理和規(guī)律在不同問題情境中的作用和表現(xiàn)不同。因此，在教學(xué)過程中往往需要采用多情境的教學(xué)方式，該方式針對同一概念，設(shè)計多種類型的問題情境，組成問題情境群，引導(dǎo)學(xué)生從多視角、多層面對概念進行全面建構(gòu)，從而落實促進學(xué)生思維水平的不斷進階。

在多情境教學(xué)過程中，一方面，教師需要基于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)建構(gòu)和思維結(jié)構(gòu)發(fā)展的一般規(guī)律，合理安排問題情境的順序，確定問題間合適的梯度。另一方面，需要通過設(shè)計問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生從對單一問題情境的分析，到對多個問題情境的比較和綜合，從而歸納出不同情境內(nèi)在的共同核心概念，并進一步通過演繹，將所學(xué)結(jié)論遷移到更多的陌生情境中，從而形成結(jié)構(gòu)化的知識和高層次的思維結(jié)構(gòu)。

案例分析“探究陸地水體的相互關(guān)系”如表3所示。

案例中的三個問題情境反映了三個區(qū)域陸地水體之間不同的相互關(guān)系。三個問題情境按照適當(dāng)?shù)捻樞虺尸F(xiàn)，并提出相應(yīng)的問題，有利于學(xué)生不斷完善對影響陸地水體關(guān)系因素的認知。同時，在設(shè)計針對單一情境的問題基礎(chǔ)上，案例還優(yōu)化設(shè)計了針對多個情境的問題，引導(dǎo)學(xué)生提煉出影響陸地水體之間相互作用的共同因素。

三、基于思維結(jié)構(gòu)的問題情境設(shè)計反思

1.問題情境的進階應(yīng)依據(jù)學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律

學(xué)生是教學(xué)過程的主體，SOLO分類理論可為問題情境契合學(xué)生特點、貼合學(xué)情提供理論依據(jù)。學(xué)生地理學(xué)科思維結(jié)構(gòu)的發(fā)展特征是從單點向多點，從缺乏聯(lián)系、混亂無序向邏輯嚴(yán)密、條理有序的方向發(fā)展。地理問題情境的設(shè)計應(yīng)遵循學(xué)生思維水平的基礎(chǔ)和發(fā)展規(guī)律，情境特征由封閉向開放、組成要素由單點向多點、內(nèi)在邏輯關(guān)系由單向唯一向綜合復(fù)雜、地理事物特征由典型向非標(biāo)準(zhǔn)化的方向不斷推進。

2.問題情境的優(yōu)化需回應(yīng)學(xué)生問題表現(xiàn)性評價

以SOLO分類理論為指導(dǎo)，可幫助教師反思和改進教學(xué)過程，從而有效促進學(xué)生思維水平提高，推進深度教學(xué)的實施［6］。在教學(xué)過程中，一方面，SOLO分類理論是問題情境思維結(jié)構(gòu)水平要求劃分的重要依據(jù)；另一方面，針對具體問題情境，基于SOLO分類理論對學(xué)生思維結(jié)構(gòu)進行診斷和評價，可及時了解學(xué)生思維結(jié)構(gòu)發(fā)展目標(biāo)達成情況，為后續(xù)對問題情境針對性的優(yōu)化和改進提供參考，從而實現(xiàn)教學(xué)的目標(biāo)適宜、梯度適當(dāng)和教學(xué)過程循序漸進。這也是教學(xué)設(shè)計—教學(xué)過程—學(xué)生反饋—教學(xué)改進的閉環(huán)過程，體現(xiàn)了教學(xué)評一致性。

參考文獻：

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