東北師大教育科學(xué)學(xué)院( 130021)邵志豪 東北師大城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院(130021)袁孝亭
國家基礎(chǔ)教育課程改革中提出三維課程目標(biāo),其中“過程與方法”目標(biāo)中的“過程”指讓學(xué)生經(jīng)歷類似于科學(xué)研究的過程,以獲取知識,領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念,領(lǐng)悟科學(xué)家們研究問題所用的方法而進(jìn)行的各種活動,目標(biāo)中的“方法”就是鼓勵學(xué)生在“過程”中理解、掌握科學(xué)方法,并在“過程”中加以運(yùn)用與內(nèi)化。地理課程的“過程與方法”目標(biāo)更體現(xiàn)為在過程中掌握常用的地理科學(xué)方法。
人們在探索和發(fā)現(xiàn)地理規(guī)律過程中,逐漸形成了一系列研究地理的科學(xué)方法。在基礎(chǔ)地理教育階段,地理科學(xué)方法主要涉及地理觀察、地理實(shí)驗(yàn)、地理調(diào)查、地理比較、地理分析與綜合、地理歸納與演繹等方法。
觀察方法在地理研究中占有重要地位。由于地理現(xiàn)象不易控制或改變,其條件的物理過程更只有依靠觀察。我們認(rèn)為,地理觀察方法教育的基本內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括:
(1)了解觀察的目的任務(wù)。讀圖觀察,詳細(xì)描述地理位置、地理空間分布格局、地理事物的顯著征象和標(biāo)志、地理現(xiàn)象變化過程等內(nèi)容;確定某地理現(xiàn)象得以發(fā)展的條件;科學(xué)地分析和說明所研究的對象,查明現(xiàn)象及其發(fā)展條件之間的關(guān)系。
(2)了解觀察的一般步驟。觀察的一般程序是:確定觀察的目的任務(wù);制定觀察的方案;做好物質(zhì)準(zhǔn)備;進(jìn)行實(shí)際觀察;詳實(shí)的記錄;初步描述、解釋;觀察結(jié)果的核實(shí)。
(3)學(xué)會制訂野外觀察計(jì)劃。觀察計(jì)劃包括如下幾項(xiàng)內(nèi)容:①觀察目的;②觀察重點(diǎn)和范圍,一般重點(diǎn)不能多,范圍不能太廣;③觀察提綱,列出需要通過觀察獲得材料的要目;④觀察過程,包括選擇觀察的途徑,安排觀察的時間、次數(shù)和位置,選擇觀察的方法和掌握觀察的密度等等;⑤觀察的注意事項(xiàng),根據(jù)觀察的特點(diǎn),列出為保持觀察對象常態(tài)的有關(guān)規(guī)定;⑥觀察的記錄表格、速記符號,規(guī)定有關(guān)的統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn);⑦觀察儀器;⑧觀察人員的組織分工;⑨觀察的應(yīng)變措施。
實(shí)驗(yàn)方法是在人為控制條件下研究對象的一種科學(xué)方法。它是人們獲取信息和檢驗(yàn)理論的基本手段,是近代科學(xué)的本質(zhì)特征之一。由于地理事物和現(xiàn)象不易控制條件,因而地理中的實(shí)驗(yàn)大多為演示性實(shí)驗(yàn)和模擬性實(shí)驗(yàn)。地理實(shí)驗(yàn)方法教育的基本內(nèi)容應(yīng)主要包括:
(1)了解實(shí)驗(yàn)方法的操作要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)方法的操作要點(diǎn)是:人為控制條件,“操縱”自變量,使其產(chǎn)生系統(tǒng)的改變;“控制”自變量以外的無關(guān)干擾因素,使其保持恒定;“觀察”因變量是否隨自變量的改變而改變;如果因變量項(xiàng)隨著自變量的改變而改變,才可以下結(jié)論說自變量與因變量之間具有因果關(guān)系。
(2)了解實(shí)驗(yàn)的一般程序。一般說來,實(shí)驗(yàn)包括如下基本程序:提出問題——構(gòu)想假說——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)實(shí)施——觀測和記錄——分析數(shù)據(jù)——得出結(jié)論。
(3)了解實(shí)驗(yàn)的基本要求。實(shí)驗(yàn)的一般要求是:嚴(yán)肅認(rèn)真;消除偏見;必須嚴(yán)格按照各實(shí)驗(yàn)步驟和儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn);準(zhǔn)確記錄各種數(shù)據(jù)。
地理調(diào)查是地理學(xué)最基本的研究方法,也可以說是最有地理特征的研究方法??臻g的廣泛性決定了地理要把自然界當(dāng)作天然的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究,它能夠獲取第一手的資料,為正確地解決地理問題提供可能。在地理教學(xué)中,要使學(xué)生了解野外調(diào)查的重要性,并盡可能進(jìn)行實(shí)踐。
地理調(diào)查方法教育的基本內(nèi)容應(yīng)主要包括:
(1)了解調(diào)查方法的作用,描述狀況、解釋原因、預(yù)測趨勢。
(2)了解調(diào)查的一般程序。調(diào)查一般包括選題階段——準(zhǔn)備階段——調(diào)查階段——分析階段——總結(jié)階段等五個階段。其中,各階段的主要內(nèi)容有:選題階段包括選擇可供調(diào)查研究的主題、陳述調(diào)查研究的問題、提出調(diào)查研究的假設(shè)、設(shè)計(jì)調(diào)查路線等;準(zhǔn)備階段包括確定調(diào)查內(nèi)容、準(zhǔn)備調(diào)查工具、選擇調(diào)查對象;調(diào)查階段包括收集資料,實(shí)施調(diào)查;分析階段包括整理、統(tǒng)計(jì)、分析;總結(jié)階段為完成調(diào)查報(bào)告。
(3)會寫調(diào)查記錄。
區(qū)域比較法是地理學(xué)一切研究方法的基礎(chǔ)。區(qū)域比較是地理學(xué)科比較重要的研究方法,通過區(qū)域間的自然、人文要素的比較分析,使學(xué)生更深刻地了解區(qū)域特點(diǎn),從而為學(xué)習(xí)其他地理知識打下基礎(chǔ)。區(qū)域比較法能夠通過各要素的橫向比較,使學(xué)生學(xué)會舉一反三,拓展思維空間,訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,使學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”。其具體內(nèi)容包括:
(1)了解比較的一般步驟:選擇比較的對象——明確比較的標(biāo)準(zhǔn)——解釋比較的內(nèi)容——得出比較的結(jié)論。
(2)了解比較的邏輯規(guī)則:事物之間必須有可比性;選擇與制定精確的比較標(biāo)準(zhǔn);按一定的步驟進(jìn)行比較;既比較外部特征,也要比較本質(zhì)特性。
選擇比較的對象、確定比較的標(biāo)準(zhǔn)、按地理學(xué)科的邏輯進(jìn)行解釋,是地理比較法訓(xùn)練的重點(diǎn)所在。
在區(qū)域比較中,確定比較標(biāo)準(zhǔn)一般可遵循如下思路:
第一,要素、現(xiàn)象或本質(zhì)的比較。通過對地理要素(或部門)其全部或部分現(xiàn)象及性質(zhì)的比較,從比較中找出差異最大的現(xiàn)象或性質(zhì)作為該要素的特征。
第二,類型和結(jié)構(gòu)的比較。通過對某個要素(或部門)的各種類型在區(qū)域內(nèi)的比重與其他區(qū)域作比較,取比較大小順序或比重最大的類型或成分作為特征。
第三,狀態(tài)或過程的比較。通過對某個要素或部門在區(qū)域的變化狀態(tài)與別的區(qū)域作比較,找出它的特征性狀態(tài)。
分析與綜合是把具體資料概括為理性認(rèn)識,由事物表象到理性的思維形式。沒有分析,要認(rèn)識復(fù)雜事物無從下手;沒有綜合,對復(fù)雜事物就不能得到完整的認(rèn)識。區(qū)域中各要素的復(fù)雜性決定了地理學(xué)科必須采用綜合分析的研究方法。
地理綜合分析方法教育的基本內(nèi)容包括兩個方面:
(1)了解分析的一般步驟:分解——分別考察分解出來的各部分或?qū)哟巍容^各個部分或?qū)哟巍懦虺橄蟆?/p>
(2)學(xué)習(xí)怎樣把認(rèn)識對象結(jié)合成一個整體加以認(rèn)識。
歸納與演繹是暫時超脫具體資料,而以既有的理性認(rèn)識為前提,進(jìn)行由理論到理論的推理過程。其中,歸納推理是以幾個個別理性認(rèn)識為前提,推論出一般的共同理性認(rèn)識,由個別到一般;而演繹是以一般共同原理為前提,推論和判斷對個別事物的認(rèn)識,由一般到個別。歸納和演繹兩者密切結(jié)合,是科研工作中重要的思維方法,在選題、安排實(shí)驗(yàn)、“研究”設(shè)計(jì)等方面均起到極為重要的作用。
地理歸納與演繹方法教育的基本內(nèi)容包括如下兩方面:
(1)了解歸納法的作用、局限性及運(yùn)用時所應(yīng)遵循的基本邏輯規(guī)則。
(2)了解演繹法的作用、局限性及運(yùn)用時所應(yīng)遵循的基本邏輯規(guī)則。
在物理等理科的科學(xué)方法教育中,人們總結(jié)出科學(xué)過程與方法教育的“顯性”和“隱性”兩種基本方式。這些基本方式對地理教學(xué)也有很強(qiáng)的借鑒和指導(dǎo)作用。
所謂顯性方式是指在進(jìn)行科學(xué)方法教育時,明確提示研究過程或指出科學(xué)方法的名稱,傳授有關(guān)該方法的知識,揭示方法的形式,操作過程,說明原理。教師公開宣稱進(jìn)行科學(xué)方法的教育,學(xué)生處于有意識地接受科學(xué)方法知識的狀態(tài)。
該方式的特點(diǎn)是,直接向?qū)W生呈現(xiàn)某種科學(xué)方法的作用、具體步驟、原理依據(jù)和適應(yīng)范圍,先引導(dǎo)學(xué)生理出清晰的操作程序或操作脈絡(luò),向?qū)W生提出明確的操作要求或指引思維路線,使學(xué)生沿正確的順序與步驟進(jìn)行科學(xué)探索活動。
顯性方式重在解決問題中模仿應(yīng)用科學(xué)方法,對科學(xué)方法進(jìn)行操作訓(xùn)練,使學(xué)生有意識地掌握科學(xué)研究的方法和策略。這種方式適合于在學(xué)生對這種科學(xué)方法的感性認(rèn)識較豐富的前提下,有目的有意識地培養(yǎng)學(xué)生的解決科學(xué)問題的能力時使用。
【案例1】運(yùn)用歸納法概括地理環(huán)境的差異對人類活動的影響
地理環(huán)境差異導(dǎo)致生活方面的差異是多方面的。在教學(xué)時可以引導(dǎo)學(xué)生在比較地理環(huán)境某一方面差異后,接著思考這種差異對人類活動會產(chǎn)生哪些影響。也可以從比較人類活動某一方面差異的基礎(chǔ)上,綜合歸納人們按照一定區(qū)域的地理環(huán)境條件,因地制宜地從事生產(chǎn)和生活。
下面列出的是我國南北方傳統(tǒng)民居的差異和城市住宅樓的差異。
——北方民居正南正北的方位觀比南方強(qiáng);
——北方民居的墻體嚴(yán)實(shí)厚重,南方民居的墻體輕??;
——從北方到南方,民居的屋頂坡度逐漸增大,房檐逐漸加寬,房屋進(jìn)深和高度逐漸加大;
——如果不考慮地價、建筑材料等因素,建同等面積的住房,北方的建筑成本比南方高;
——建同樣高度的多幢樓房,北方樓房與樓房的南北間距比南方大。
從以上事實(shí)可以分析得出以下理性認(rèn)識:
——北方的冬季寒冷而漫長,南方的夏季濕熱而漫長。為了在冬季充分利用太陽光照與熱量,北方民居正南正北的方位觀比南方強(qiáng);
——北方民居的墻體嚴(yán)實(shí)厚重,利于在冬季保溫御寒,南方民居墻體輕薄,利于在夏季通風(fēng)透氣;
——從北方到南方,年降水量逐漸增大,民居的屋頂坡度也逐漸增大,利于排水,減少雨水對屋頂?shù)膲毫Γ?/p>
——從北方到南方,對保溫要求的降低和對通風(fēng)納涼要求的提高,民居的房檐逐漸加寬,房屋進(jìn)深和高度逐漸加大;
——北方的城市住宅樓建設(shè)要考慮冬季室內(nèi)取暖和墻體保溫,所以建筑成本高;
——冬季的正午太陽高度自南方向北方逐漸減小,為保證樓房底層正午有陽光照射的樓房間距自南方向北方逐漸增大。
在此基礎(chǔ)上綜合歸納以下結(jié)論:
地理環(huán)境差異導(dǎo)致人類活動(如民居、住宅)的差異,人類因地制宜地開展生產(chǎn)生活,適應(yīng)地理環(huán)境,以期人地協(xié)調(diào)共生。
顯性方式側(cè)重如下兩種途徑:
一是通過解決問題訓(xùn)練科學(xué)方法??茖W(xué)方法教育的意義在于訓(xùn)練學(xué)生的智力技能,只有通過實(shí)際運(yùn)用和操作,才能深刻理解科學(xué)方法、準(zhǔn)確而靈活地運(yùn)用科學(xué)方法。教師應(yīng)明確地說明科學(xué)方法的作用、適用范圍以及應(yīng)用原理和步驟,讓學(xué)生模仿、操作并加以體會,在運(yùn)用中掌握科學(xué)方法。
注意讓學(xué)生表達(dá)和交流他們運(yùn)用地理科學(xué)方法解決地理問題的步驟。即讓學(xué)生把解決問題的方法、過程等呈現(xiàn)出來。例如,當(dāng)教師提出問題、設(shè)置地理問題情境后,不急于讓學(xué)生作出回答,而是通過提問學(xué)生:“你準(zhǔn)備分幾個步驟來解決這一問題?”。當(dāng)學(xué)生解決某一問題后,再追問學(xué)生:“你是通過哪些步驟得出這樣結(jié)論的?”這樣,使學(xué)生有意識地去了解和歸納地理科學(xué)方法的步驟,領(lǐng)悟運(yùn)用的要領(lǐng)。
二是通過復(fù)習(xí)知識總結(jié)科學(xué)方法。復(fù)習(xí)課的目的是總結(jié)知識結(jié)構(gòu),使所學(xué)知識系統(tǒng)化。教師可以比較系統(tǒng)地總結(jié)這一階段所學(xué)習(xí)的主要科學(xué)方法,并通過以往運(yùn)用科學(xué)方法解決問題的實(shí)例和教師運(yùn)用科學(xué)方法解決問題的體會來說明科學(xué)方法的應(yīng)用條件和有效性,甚至科學(xué)方法的局限性。然后以科學(xué)方法為線索來編寫例題、練習(xí)題,進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決問題的能力。
所謂隱性方式是指在進(jìn)行科學(xué)方法教育時,用反映科學(xué)認(rèn)識基本過程的科學(xué)方法的一般程式去組織科學(xué)知識的概念、規(guī)律、原理的教學(xué)過程,使學(xué)生的認(rèn)識過程模擬科學(xué)探究過程。但教學(xué)過程中不明確地說明所采用的科學(xué)方法一般程式的作用、具體步驟、原理依據(jù)、適應(yīng)范圍等內(nèi)容的一種教育方式。
該方式的特點(diǎn)是,讓學(xué)生在運(yùn)用科學(xué)方法解決問題時,自行發(fā)現(xiàn)和歸納其中蘊(yùn)含的科學(xué)方法(當(dāng)然學(xué)生的歸納是難以完整和準(zhǔn)確的),其重點(diǎn)在于使學(xué)生感受科學(xué)方法,受到科學(xué)方法的啟蒙和熏陶,初步體會到科學(xué)研究的方法和策略。這種方式適合于學(xué)生對這種方法的感性認(rèn)識不足時,或者這種方法對所研究的問題并不占主要地位時使用。
【案例2】區(qū)域分析綜合方法在氣候空間上的成因聯(lián)系分析中的運(yùn)用
地中海氣候分布在南北緯30°~40°的大陸西岸。地中海氣候北面的溫帶海洋性氣候區(qū)終年受西風(fēng)的控制,因而終年氣候溫和,降水量多,季節(jié)分配比較均勻;北半球地中海氣候南面的熱帶沙漠氣候區(qū)終年受副熱帶高壓帶和信風(fēng)的控制,因而終年炎熱干燥。地中海氣候則冬季受西風(fēng)帶控制,夏季受副熱帶高壓帶控制,因而冬季溫和多雨,夏季炎熱干燥。從空間成因聯(lián)系上分析,地中海氣候恰是它北面的溫帶海洋性氣候和它南面的熱帶沙漠氣候之間的過渡類型。
引導(dǎo)學(xué)生作如上的分析,可以滲透“分解——分別考察分解出來的各部分或?qū)哟巍容^各個部分或?qū)哟巍懦虺橄蟆狈治龇椒ā?/p>
分解:引導(dǎo)學(xué)生讀世界氣候類型分布圖,找出地中海氣候分布區(qū);再找出與地中海氣候類型區(qū)相鄰的氣候類型分布區(qū)。
分別考察分解出來的各部分或?qū)哟危罕卑肭虻刂泻夂虮泵娴臏貛ШQ笮詺夂蛑鲗?dǎo)影響因素;地中海氣候南面的熱帶沙漠氣候主導(dǎo)影響因素;影響地中海氣候的主導(dǎo)因素。
比較各個部分或?qū)哟危罕容^地中海氣候與其北面的溫帶海洋性氣候和其南面的熱帶沙漠氣候成因的不同。
排除或抽象:地中海氣候恰是它北面的溫帶海洋性氣候和它南面的熱帶沙漠氣候之間的過渡類型。
這種空間上的成因聯(lián)系分析,教師雖然沒有直接傳授分析的一般步驟的知識,但按著如上步驟設(shè)計(jì)教學(xué)過程,一步步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律??墒箤W(xué)生在潛移默化中領(lǐng)悟地理分析所遵循的程序。在此基礎(chǔ)上再引導(dǎo)學(xué)生分析熱帶草原氣候同它北面的熱帶沙漠氣候、南面的熱帶雨林氣候的成因聯(lián)系。這樣,即獲得了相關(guān)知識,更重要的是使學(xué)生學(xué)會了空間關(guān)系的分析方法。
隱性方式側(cè)重如下兩種途徑:
一是通過知識教學(xué)滲透方法教育。該策略出發(fā)點(diǎn)在于:不同類別的知識蘊(yùn)含不同的方法教育因素,抓住知識和方法的結(jié)合點(diǎn)是通過知識教學(xué)滲透方法教育的關(guān)鍵。通過知識教學(xué)滲透方法教育。例如,區(qū)域地理特征的知識中蘊(yùn)含地理觀察、地理比較、地理分析與綜合等方法教育因素;地理因果關(guān)系的知識中,蘊(yùn)涵地理分析與綜合、地理演繹與歸納等方法教育因素等等。
二是將科學(xué)方法與科學(xué)知識史緊密結(jié)合。這種形式對于地理預(yù)測等非邏輯方法的教育尤其適用。在科學(xué)方法教育中,非邏輯的科學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力方面起著十分重要的作用。但由于這些科學(xué)方法規(guī)律性不強(qiáng),難以找到相對穩(wěn)定的程式,所以根據(jù)教材的知識體系難以挖掘出這類方法因素,因而現(xiàn)行教材中出現(xiàn)的非邏輯的科學(xué)方法很少。為了彌補(bǔ)不足,教材中可以把科學(xué)方法和科學(xué)史結(jié)合起來考慮。教材的這種編排方式可以使學(xué)生不僅知道科學(xué)家是怎么做的,而且自己也能學(xué)會如何去做。