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平衡思维在高中地理教学中的应用

平衡思维在高中地理教学中的应用
摘要:在新高考背景下,地理学科对学生综合思维与地理过程分析能力的要求日益提升,而平衡思维作为解构地理要素动态关系的重要路径,对破解地理过程类问题具有显著价值。本文基于《普通高中地理课程标准(2017 版 2020 年修订)》对综合思维的培养要求,结合近年高考地理试题特点,探讨平衡思维在高中地理教学中的应用策略。研究提出,地理过程类问题的分析可遵循 “寻找平衡对立要素 — 分析影响因素 — 规范地理表述” 的思维路径:首先识别地理系统中自然或人文要素的平衡关系(如水量平衡、冲淤平衡、盐分平衡等),明确对立双方(如输入与输出、侵蚀与沉积、收入与支出);其次综合自然与人文因素,剖析平衡状态的影响变量及作用机制,构建多要素关联的逻辑框架;最后通过 “五步连环法”(审题 — 分析 — 建构 — 组织语言 — 规范答题)规范思维表达,提升学生解题的逻辑性与准确性。结合全国卷及山东卷典型试题案例,本文论证了平衡思维在阐释地理事物演变规律、突破思维盲区中的实践价值,为高中地理教学中培养学生综合思维、应对复杂情境问题提供了可操作的方法论参考,助力学生在真实情境中形成动态辩证的地理思维范式,落实地理学科核心素养的培养目标。

关键词:新高考;平衡对立要素;平衡思维;综合思维;地理过程

高考地理试题坚持落实立德树人根本任务,全国各地试卷在题型的设置、整体的风格,基本保持稳定。近年来,在试题的选取上,更加突出真实情境,思维的综合性。强化对地理学科核心素养中必备知识、关键能力、综合思维和地理实践力的考察,符合新时代创新拔尖人才的选取与培养。地理学是研究人类活动与地理环境关系的学科,地理学科的特点兼具自然科学和社会科学的性质。《普通高中地理课程标准(2017版2020年修订)》(以下简称“新课标”)提出,要培养和训练学生的综合思维,使学生能够多要素、多角度而不是孤立、静止的分析地理事物和现象,对地理各要素之间的相互作用有较强的分析判断能力,能够比较全面地观察、分析地理事物的发生、发展的过程,动态辩证的看待地理问题〔1〕。近年来各地高考题不断地选取地理过程变化类题目,对学生的综合思维有较高的要求,学生在解答这类题目时往往没有头绪,思路容易混乱不清晰,对地理过程变化类问题的分析容易片面化,缺少一种思维路径的引领。因此,帮助学生构建出地理过程变化类题目的思维路径显得尤为重要。区域是一个社会经济生态复合系统,组成系统的各要素之间存在着相互影响、相互制约的关系。要实现区域的综合发展,就必须使各组成要素间的关系协调,所谓协调就是平衡〔2〕。关于平衡理论的定义,不同的学科有不同的定义,一般认为地理上的平衡理论是指地理系统中各种自然和人为因素相互作用,最终达到相对稳定的状态。在这种状态下,各种因素之间相互制约、相互促进,使得地理系统能够保持相对稳定。笔者通过对近几年高考试题的分析研究,整理出基于平衡思维设计的地理过程类答题的思维路径,以帮助学生更好的备考。

一、寻找平衡对立要素

自然地理事物的演变包含着不断地物质迁移和能量交换,最终各地理要素达到相对的平衡稳定状态即所呈现出来的地理景观。人文地理中,人口的迁移,各经济文化要素的流动也存在这一定的推力和阻力,各人文要素之间相互作用达到一种平衡。当构成地理事物平衡点的要素发生变化时,原有的地理平衡被打破,生成新的平衡,地理事物发生演变。因此对地理过程类题目的分析,第一步就是要找出地理事物中的平衡对立要素。

例如:2019年全国地理三卷第37题

某河发源于美国内陆高山,河流上游河段受季节性融雪和大气降水补给。7月后主要受降水补给,降水多为暴雨。该河段流量和含沙量年内变化大,但河面宽度变化不明显。下图示意该河段典型河流断面不同时间的水体形态。

该组题目中,通过对材料和表格的分析可以找出两组平衡点。根据材料中“河面宽度变化不明显”,一个平衡点为河流断面平衡,根据表格中的深度值,另一个平衡点为河流的纵向平衡。
河流断面平衡的对立点应该为河流侧蚀和沉积,河流的纵向平衡对立要素应该为河流淤积量和沉积量。
2017年新课标一卷第5—6题
下图示意我国西北某闭合流域的剖面,该流域气候较干,年均降水量仅为210毫米,但湖面年蒸发量可达2000毫米,湖水浅,盐度饱和,盐湖面积多年稳定,水下已形成较厚盐层。
该组题目中,通过对材料的分析,该盐湖位于西北地区,年降水量仅为210毫米,但湖面年蒸发量达2000毫米,湖水浅,盐度饱和,盐湖面积稳定。一个为内流区水平衡,一个为盐分平衡。对于内流区的水平衡,对立点应该是该地的降水量与实际蒸发量。注意:对于内流区来说,应该有两个蒸发量,一是理论蒸发量,一个实际蒸发量。题目中的2000毫米蒸发量为当地的理论蒸发量,而降水量应该与实际蒸发量相对应,这也是该题学生的易错点。另一个平衡为盐分平衡。盐分平衡的对立点应该为盐分的输入和盐分的输出,对于内流区来说,只有盐分的输入,没有盐分的输出。所以在分析材料时,一定要区分好区域的位置,不同的区域平衡的对立点是不同的。

二、分析影响因素

地理环境本身具有综合性的特征,这就要求在分析地理事物变化的时候,不仅要研究各个组成要素,更要综合研究各要素之间的相互作用、相互关系,以及地理环境的时空变化特征。自然地理事物演变是其存在的原有平衡被打破,各因素相互影响,相互作用达到新的平衡的一个过程。分析平衡的影响因素需要具备较强的逻辑思维和综合思维能力,可以准确的提取出平衡对立双方及其影响因素。我们以高中地理中的水量平衡和冲淤平衡为例进行一下分析。所谓水量平衡是指:指地球任一区域在一定时段内,收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量。一般情况下一个区域的水量平衡存在三种情况。当水量的收入大于支出时,水量增加;当水量的收入小于支出时,水量减少;当水量的收入等于支出时,水量稳定。对于影响水量的因素分析,一般是从当地的降水量、径流量、蒸发量、植物蒸腾量、下渗量以及人为输水等因素。冲淤平衡:是指在一定时间内,河段上游来沙量等于本河段水流挟沙力,下泄的沙量与进入河段的沙量基本保持相等的现象。当冲刷量大于淤积量时,冲刷为主;当冲刷量小于淤积量时,淤积为主;当冲刷量等于淤积量时,冲淤平衡。对于冲淤平衡的影响因素分析,一般情况下是从河流的流速、径流量、含沙量和河道岩性分析,当然如降水量、植被覆盖率、工程建设等多通过影响上述因素进而影响冲淤关系。

例如:2014年新课标2卷第36题第一问“分析西西伯利亚平原沼泽广布的原因”。
河流泥沙和营养物质含量,水体中营养物质含量影响浮游生物量,与水温共同制约鱼类资源数量。图示的西西伯利亚平原地势低平,冻土发育,沼泽广布。
分析该组题目,首先找出存在的平衡及对立点。西伯利亚平原为外流区,平衡点是外流区的水平衡。外流区水平衡=径流量+蒸发量。对立点应该是该地区的来水量和去水量。注意此处如果将“来水”缩变为“降水”,就容易忽视其他形式的水补给,所以在分析提取对立双方时,要善于总结提炼。该地分布有沼泽说明来水量大,去水量小。来水应从大气降水、河流水以及河流凌汛产生的洪水角度分析,去水应该从蒸发、下渗、地表径流等角度分析。当找出平衡点及对立双方并准确分析出其影响因素后,结合该地纬度高,地形平坦的背景,答案就能顺理成章的组织出来。“地势低平,排水不畅;气温低,蒸发量小;下部土层冻结,阻滞水分下渗;(凌汛等导致)河水泛滥。”

三、规范地理表述

对表述地理过程平衡对立双方的影响因素,必须要构建综合思维的逻辑框架,通过合理、准确的语言将答案表述出来。采用“五步连环法”,即:审题-分析-建构-组织语言-规范答题等环节。审题环节培养学生的信息发现能力;分析环节培养学生的信息加工和整合能力;建构环节培养学生的过程梳理和逻辑推理能力;寻找知识和思维原点或命题原点,这是解决问题的关键;组织语言环节培养学生的语言表达和阐释能力;规范答题环节培养学生的细节处理和书写能力。

例1:2022年山东卷第19题第一问“计算两种生产模式碳排放量的差值(仅写出计算结果)。”

泥炭地约占全球陆地表面的3%,却储存了全球约1/3的土壤碳。泥炭地开发利用方式的不同会导致碳排放量的差异。下图示意泥炭地开发利用的两种生产模式(a和b)。

(假定:a模式产出的“畜产品”恰好可满足该模式需求;b模式中的“畜产品”与a模式中的等量,但从非泥炭地牧场中获取。)

①审题:该组题目中考察碳的平衡,注意分析材料和图表中两种模式的异同。②分析:本题以泥炭地开发利用的两种生产模式为情境,考查学生获取和解读地理信息能力。根据平衡原理,碳平衡的对立点为碳排放与碳储存。分别计算两种模式的碳排放量,注意区分碳排放与碳储存数值。③构建:碳平衡=碳排放-碳储存。④组织语言:a模式:16.7+32.7+2.7=52.1,

b模式:23.8+7.9+11.1+2.6-9.1=36.3,两者相减:52.1-36.3=15.8。或:36.3-52.1=-15.8

⑤规范答题:15.8或-15.8

例2:2024年山东高考题第18题第1问“分析埃尔湖入湖碳量大的自然原因。”

埃尔湖(如图)是澳大利亚海拔最低的地方湖水深度较浅。某研学小组对埃尔湖流域开展了研究。活动一  同学们通过查阅资料了解到,埃尔湖碳储量大,是巨大的碳库。
①审题:该地位于澳大利亚海拔最低处,;艾尔湖当地位于热带沙漠气候区,植物量小,当地碳储量低;艾尔湖通过多条河流与周边地区连接,艾尔湖位于东南信风控制区。

②分析:外力作用具有削高填低的特点;河流流经热带草原气候区,植物量大,碳储量大;通过风力将周边的碳携带沉积于此。

③建构:从平衡思维的角度:一个区域物质量的变化=进入的物质量-出去的物质量。埃尔湖的入湖碳量大。从尺度思维的角度:小尺度范围:艾尔湖位于热带沙漠气候区,生物量小;大尺度范围:艾尔湖通过时令河连接了热带草原气候区气候区,盛行风将周边的碳搬运过来在最低处的艾尔湖沉积。④组织语言:多条入湖河流流经热带雨林和热带草原区,生物量大,提供大量枯落物等含碳物质;入湖河流流程长,数量众多,搬运大量含碳物质入湖;东南信风将周边的含碳物质携带至此并在此处沉积。⑤规范答案:埃尔湖流域面积大,碳总量大,径流携带大量碳入湖;埃尔湖流域及其周围地区风力作用强劲,风力搬运大量碳沉降到湖底。

平衡思维强调从对立统一的角度看待问题。例如,在水量平衡问题中,通过分析降水与蒸发之间的关系,可以揭示水资源分布不均的原因;在海-气热量平衡问题中,通过研究热量收入与支出的动态变化,可以解释气候异常现象。这种思维方式不仅适用于理论学习,还能帮助学生在实际生活中灵活运用知识,例如在解决生态环境破坏、资源分配不均等问题时,都能体现出平衡思维的价值〔3〕。

平衡思维不仅是地理学科的重要思维方式,也是培养学生综合思维能力的重要途径。通过运用平衡思维,学生能够更好地理解地理事物的时空演变规律,提出科学合理的解决方案。这不仅提升了学生的地理学科素养,也为他们应对现实中的复杂问题提供了有力支持。

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