高中地理综合思维素养的假设法策略的论文
摘要：在高中地理教学中，合理地运用假设法对于增强学生自主探究意识，培养地理综合思维能力，提高创新能力等方面都具有重要作用。文章阐述验证假设法、情境假设法、赋值假设法等三种假设法在高中地理教学中的应用策略。
关键词：综合思维；验证假设法；情境假设法；赋值假设法；高中地理教学；应用策略
所谓假设法，是指当某一变因的存在形式限定在有限种可能时，假设该因素处于其中某种情况，并以此为条件进行推理。它是科学研究中常用的一种方法，广泛应用于数学、物理研究中。地理作为一门兼有自然学科属性和社会学科属性的综合性学科，在某些问题的研究中，可运用假设法或将其与其他教法进行整合组织教学，以完成对地理事物和现象的本质和规律的探究，实现对学生综合思维能力的培养，促进学生发展。笔者结合高中地理教学实践中积累的一些案例，阐述验证假设法、情境假设法、赋值假设法等三种假设法在高中地理教学中的应用策略。
一、验证假设法：正向思维无法演绎，另辟蹊径突破难点
在高中地理教学中，有时我们用演绎法归纳地理事物本质和规律行不通时，适时地运用假设，并以经验事实为前提，进行假设-演绎，将所得结论与已知事实进行比较，看是否相符，以验证假设能否成立，进而突破难点[1]。案例一：应用验证假设法实现对难点“近地面的风的形成”的突破1.案例背景学习目标：理解近地面风的形成过程，能画出近地面风的作用力和风向（风与等压线之间的关系）。知识铺垫：理解并掌握影响风的三个作用力，即水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力。2.假设过程在得出“高空的风忽略摩擦力的影响，受水平气压梯度力和地转偏向力的作用下，最终风向与等压线平行”结论后，近地面的风在增加一个摩擦力的影响下会怎样发展？这是一个动态过程，很难判断。“事有终始”，采用验证假设法，由“果”往“因”推，反向验证几种可能性。具体见图1：北半球近地面的风在水平气压梯度力的作用下，由a及b的过程中，又受到地转偏向力的作用，逐渐右偏，最终的风向可能会出现三种情况.假设风向如箭头①，此假设很快被排除，因为它违背了“风由高压区流向低压区”这一原理；假设风向如箭头②（风向与等压线平行），画出影响风的作用力如图2，运用物理力学原理，发现三力合力方向一定向西，与风向相背，该假设不成立；假设风向如箭头③，画出影响风的作用力如图3，结合物理力学平行四边形定则，当三力合力为零时，则风向稳定，最终与等压线斜交，假设成立。得出结论：近地面的风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力作用下，最终风向与等压线斜交。3.应用策略在探究地理事物本质和规律形成的过程中，有时教师采用正向思维的归纳法、演绎法无法得出结论时，则可另辟蹊径，运用验证假设法，对某一变因假设有限种可能性都成立，再逐一推理验证，排除其他可能，确定唯一可能，从而找到其内在规律。验证假设法适时地应用，可以化繁为简，便于学生理解地理事物发展的本质和内在规律，从而实现对教学难点的突破。它是符合教学内容和学生认知规律的，同时也向学生传递科学的思维方式，有助于培养学生的创新能力和提高其逻辑思维能力。验证假设法还可应用于对等温线的弯曲、地租等值线的弯曲等问题的分析。
二、情境假设法：抽丝剥茧层层递推，由简入繁终现真貌
假设法的不足之处在于过多的假设可能会使人们忽略实践的作用，最终导致理论脱离实际。当我们遇到复杂地理问题，有时运用情境假设法创设理想情境，接着给假设做“减法”，逐步还原现实，以实现探究事物形成、发展、演变规律的目的，则可取其法之长，去其之短，使之最大限度地服务于教学。案例二：应用情境假设法归纳演绎“气压带和风带的形成”1.案例背景课标要求：绘制全球气压带、风带分布示意图，说出气压带、风带的分布移动规律及其对气候的影响。前课知识铺垫：理解并掌握热力环流形成原理、大气的水平运动——风。2.假设过程全球性的大气环流是一个非常复杂的系统，会受到多种因素的干扰和影响，在不同的时间、不同的空间范围表现不一样。这时，采用情境假设法，化繁为简，由简入繁，从理想状态逐步过渡，直至接近现实，以实现探究地理事物形成、发展、演变的复杂过程的目的。假设一：地表均一（排除下垫面因素的干扰）、太阳始终直射赤道（排除地球上冷热变化对大气环流的影响）、不自转（排除地转偏向力对风的影响，此时风向与水平气压梯度力方向完全一致），推理演绎得出在赤道与极地间形成了“单圈环流”。假设二：地表均一（理想状态）、太阳始终直射赤道（理想状态）、自转（与实际一致，在此影响下，来自赤道高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力的作用到不了极地，在南北纬30°附近堆积下沉，近地面形成副热带高压带，而在近地面来自于极地的冷气流与来自于副热带高气压带的暖气流在南北纬60°附近相遇形成副极地低气压带），推理演绎得出：在赤道与极地间形成了“三圈环流”，全球共形成了七个气压带和六个风带。假设三：地表均一（理想状态）、太阳直射点季节移动（与实际一致，在此影响下，地表的冷热状况有季节变化，由此引发各气压带风带控制的范围有季节差异）、自转（与实际一致），由此推出气压带、风带的'季节移动规律，并进一步引出“地球上有的地方可能会受多个气压带或风带交替控制，气候有明显的季节变化，而有的地方可能常年受一种气压带或风带控制，气候全年相对稳定”，为之后学习气压带和风带对气候的影响奠定基础。假设四：海陆差异、太阳直射点季节移动、自转，至此，几乎所有的条件都与实际一致，以东亚与南亚（海陆差异最显著的区域）为例，形成了季风环流。3.应用策略当分析比较复杂的地理问题时，教师可以运用情境假设法，先将复杂地理系统的影响因素逐一地假设在理想状态下，排除各因子的干扰，再通过对假设情境做“减法”，逐步还原现实真象。经过一步步地分解分析，抽丝剥茧，层层递推，当归纳演绎到所有的假设条件都接近实际时，学生便能在认识地理事物发展过程中，把握事物的整体、本质和内在规律。情境假设法与分析综合法、归纳演绎法的有机结合，是符合学情和学生认知规律的，有助于增强学生自主探究意识，提高学生综合思维能力。情境假设法还可应用于对全球表层洋流分布规律的分析。
三、赋值假设法：加强地理概念解读，“假设”理清逻辑关系
“获取和解读地理信息的能力”是地理考试大纲所要求的四大核心能力之一。高考地理试题经常在地理统计图表的基础上，考查学生对地理统计数据概念的解读和分析能力。学生对此类问题产生错误判断，往往和未透彻地解读地理统计数据概念有直接的关系。在分析不同地理数据概念之间的逻辑关系时，赋值假设法是理清其数量关系的重要方法。案例三：应用赋值假设法解读地理数据概念及内在逻辑关系1.典型例题（2012年福建省质检）地-气系统（大气和地面）吸收太阳短波辐射（能量收入），又向外发射长波辐射（能量支出），能量收支的差值，称为辐射差额。沿海某地多年平均辐射差额的月份分配，完成6～7题。6.若只考虑辐射差额对气温的影响，该地气温最高的月份是A.4月B.6月C.7月D.8月解答问题时，很多学生误选了C项。其错误的原因是对辐射差额的概念理解不清，混淆了其与气温的关系，把辐射差额等同于气温，辐射差额的最高值就是气温最高值。2.假设过程在题中“若只考虑辐射差额对气温的影响”排除了其他因素对气温影响的前提下，如何让学生正确地理解辐射差额与气温之间的关系呢？赋值假设法不失为对症的良方。依题意，辐射差额=地-气系统对太阳辐射的能量收入-能量支出，其值有三种情况：①大于0；②等于0；③小于0。假设①时，近地面大气热量收入大于支出，热量盈余，气温升高；假设②时，近地面大气热量收支平衡，气温不变；假设③时，近地面大气热量支出大于收入，热量亏损，气温下降。通过假设给“辐射差额”赋上三类不同的数值，学生理清了已知（辐射差额）与所求（气温）之间的内在联系，问题迎刃而解——4月至8月辐射差额大于0，气温持续升高；8月至次年4月辐射差额小于0，气温持续下降，故气温最高出现在8月，D项正确。3.应用策略地理概念是学生认识各种地理事物的基础，是学习地理原理和规律的前提，是培养抽象思维能力的重要过程和方法。[2]对地理数据概念的正确解读是“地理统计图表类问题”解题的关键。赋值假设法可使地理数据概念清晰化，关系明朗化，有助于学生走出认知误区，提高地理数据分析能力。赋值假设法还可应用于人口增长率对人口数量变化的影响、水库入水量和出水量对其水位高低的影响等问题的分析。综上所述，假设法作为一种科学的思维方式，在地理核心素养的“综合思维”培养方面有较大的应用空间。但是，“教学有法，教无定法”，教师应根据课程标准、教学内容和学情，恰当把握运用时机，选择合适的假设方法，或与其他教法和思维方式有机融合，以实现教学效果的最优化。[3]所谓“法从道生”，道即知识发展的逻辑规律、学生认知规律、学生身心发展规律，法即符合这些规律的科学方法。只有做到“道法合一”，方能游刃有余地实现对学生终身发展有重要影响的“综合思维素养”的提升。
参考文献：
[1]刘周全,张洪波.假设法探讨[J].锦州师范学院学报(哲学社会科学版),1997(2):47-51.
[2]朱俸贤.高中地理概念学习障碍研究[D].西安:陕西师范大学,2015.
[3]王清,胡再.例谈假设法在高中地理教学中的运用[J].咸宁学院学报,2011(12):238-239.
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