摘要:认知地图起源于心理学对学习认知方式的一种定义。认知地图的学习方法有两层概念:一是通过教育者设定教育期望与目标,引导被教育者最终达到学习的既定目标,顺利完成教学过程;二是被教育者通过外界认知对地理位置的空间感知,学习地理过程中生成的认知图片化地图的成果。基于此,在教学过程中,通过启发式教学方法与项目化学习方式,自主选择“卡塔尔世界杯”为主题地理研究。学生基于已掌握的地理知识,完成分组讨论、认知关系网确立、研究报告撰写及成果展示等教学过程,达到既定学习目标。而教师在本次项目化学习教育过程实施中起设定期望和目标引领的作用。基于认知地图学习方法的项目化学习的最终目的是强化学生的地理思维,激发学生的地理学习兴趣,最终达到培养学生地理核心素养的目的。
关键词:启发式教学;认知地图;地理项目化学习;核心素养
2022年世界杯在阿拉伯半岛小国卡塔尔成功举办,学生通过网络不断跟进比赛赛程。因此,教师可以借此热点利用启发式教学手段开展认知地图学习方法的地理项目化学习研究。启发式教学引导学生主动思考问题,激发学生的学习主体性,引导学生积极思考与探究自觉地掌握学科知识,学会分析问题,树立求真意识和人文情怀。激发学生地理思维是本次项目化学习的重要目的。鼓励学生提出关于世界杯中的地理问题,激发学生主动思考、合作探究。学生由浅及深层层探讨、各抒己见、讨论热烈,师生最终确定“阿拉伯海半岛小国为何承办世界最‘壕’世界杯的原因及未来效益”为主题的项目化学习方案。
一、认知地图的概念及学习方法
(一)认知地图的概念
认知地图(cognition map)的实质是认知映射,获取新信息之后,对其进行编码、存储、内部操作以及解码外部信息的一个过程[1]。此概念由美国心理学家托尔曼提出。托尔曼以白鼠做实验,给予白鼠食物来引导它们通过迷宫。实验初期白鼠缺少方向,行动具有盲从性。白鼠在研究过程中获得经验性认知,最终能够达到目标位置,效率提升并避免错误路径。托尔曼认为,学习的过程中教师应提供给学生奖励与期望,学生在不断自主尝试的过程中总结探究方法,最终完成既定目标,以便于下次相似问题的解决与处理,这种思维方式的形成即为认知地图。认知地图并不只是认知和地图的简单相加,它反映在主体头脑中形成更深层的信息处理。
(二)认知地图学习方法
认知地图的概念涉及心理学、地理学、制图学等诸多学科内容,其形成、发展过程较为复杂。有学者认为认知地图是基于概念地图的表达对概念间因果关系的关联图示,最终人们通过多种手段获得空间信息后,在大脑中形成的关于认知环境(空间)的“抽象替代物”;有的学者则认为认知地图是以“地图”为表现形式,是客观事象在头脑中的反映,是客观世界到主观世界的结合[2]。高中学生的知识储备处理方式较为简单,在实际的教学过程仅用于学习方法的引导。
二、认知地图在项目化学习中的应用
(一)项目化学习背景
项目式学习是一种基于建构主义理论的学习方式。学习过程中,学习者始终围绕一个或几个具体的学习项目,选择和利用最优化的学习资源,通过实践体验、分析讨论、探索创新等环节,获得具体知识、形成专门技能、发展个人能力。项目式学习注重学习者的主体性、学习过程的生成性和创新性,以及学习情境的真实性[3]。
随着信息技术的快速发展,学生获取信息的水平逐渐提升,对热点新闻事件也具有极高的兴趣。如何通过学生感兴趣的热点事件,最大限度地激发学生的学习热情,有效提升教学效果,加深学生对知识的理解,促进学生主动将所学的知识进行整合,从而增强学生的自主探究能力,是本次项目化学习的重要目标。
教师在项目化学习的教学过程中想要保障学生真正学习的发生,就要根据学生的年龄特征、知识基础、心智技能等,激发他们的探究欲望,让学生深度参与学习过程,完成具有挑战的任务,在完成任务的过程中像科学家一样做课题研究,进行问题的主动思考与建构,不断生成新的认知。
(二)认知地图学习方法在项目化学习中的应用
本次地理项目化学习最终达成的教育目标是学生能够生成的认知地图,即对于地理事物空间化的表达,生成对地理事物形状和分布的主体反映,形成顺序型结构和空间型结构的成果。
认知地图不仅包括对某地位置和轮廓等空间几何特征的记忆,同时涵盖研究地区的自然、人文特征。通过语言编码,可以生成该地的空间概念,认知地图是基于概念地图的一种空间表象,类似于一张现实地图的模型。通过对学生认知地图的系统训练,学生获得地域知识的认知技能。
三、项目化学习的实施
(一)项目化学习的实施过程
为更贴近学生生活,立足于地理事件的综合探究,不着重于单一课时讲解,其中涉及人教版地理教材(2019)《必修二:产业区位因素》《必选一:气压带风带对气候的影响》《必选二:区域地理》等相关知识内容。旨在增强学生收集资料能力,处理地理信息能力、培养地理信息分析与总结能力,最终实现地理核心素养的培养。本次基于认知地图学习方法的项目化学习教学全流程,见图1。
基于认知地图学习方法的地理项目式学习实施过程,见表1。
表1基于认知地图学习方法的地理项目式学习实施过程
(二)项目化学习推动认知地图构建
如何将学生所研究的内容有机联系起来是本次项目化学习的重中之重,目标不是单一问题的推理及演化,更多想体现地理思维中的区域性、时间性及联系性。如何通过要素分析演化为整体性分析,需要设定项目的整体逻辑框架,方法为子课题思维导图构建,与其他子课题关系要素连接,最终从传统思维导图向利用思维网络引导学生绘制认知地图演变,见图2。学生通过本次项目化学习更加深入理解各要素之间的相互联系、相互制约的地理内涵。
认知关系网建立暨认知地图生成,是学生认知的可视化成果。在生成过程中,学生完成自主任务“卡塔尔地图”默画。学生绘制的美观度与地图内容存在极大差异,因为教育者获取信息的能力也是有所不同的,学生的个人分析成果有明显的主次之分,评价不必定量打分,本阶段教学活动的目的是培养学生处理信息和加工信息的能力。
四、认知地图学习方法在项目化学习中的成果推进
学生成果分为三项内容:项目化研究报告撰写、项目化成果展示、学生研究成果总结。内容由浅入深,学生思考问题深度逐渐提升,逻辑推理能力逐步增强。由单一小组研究逐渐向相互借鉴、融合的集体完整化地理学科研究发展。通过地理位置分析,培养区域认知能力;学生逐步叠加内容,气候、景观等自然条件增加,依托自然因素分析经济、社会等内容,培养学生人地关系的思考能力;在人文、自然信息的基础上,分析世界杯产生的影响,则培养学生的地理综合思维。最终,卡塔尔从一个陌生的遥远国度最终成为学生熟悉的国家,也是一种地理实践力的提升。
(一)项目化研究报告
认知地图对于地理解题也是有极大作用的,培养学生的图文转化能力是地理教师应当正确引导的。培养学生将在大脑中形成的图片化信息转化成文字叙述能力,是本部分内容设计的目的。从发散性思维向深度思维转变,则需要教师给予学生更多的目标和期望。七个小组分别进行探讨、课堂展示,效果斐然。学生通过所学的地理要素对事件本身进行剖析,通过辩证思维分析事件影响。学生的地理学习能力得到提升,对于地理学科的兴趣大增。
(二)项目化学习成果展示
小组展示的方式锻炼学生将文字表达转化为语言表达能力。学生通过分享交流、提问与辩论,将深度化成果再向广度化思维提升,提升学生的地理思维深度与广度。学生在完成项目化学习中所付出的精力与思考深度在展示的过程中有更好的体现,此时学习评价的主体从教师向学生转变。学生成为课堂的讲授者、思考者、参与者、评价者。
(三)项目化学习成果总结
项目化学习的最终成果可以成为学生学习地理的成长印记。项目化学习教学过程的实施,对于教师而言真正的思考与收获为:引领学生通过热点问题分析地理要素、激发学生对于地理的兴趣、培养学生的地理思维,促进学生成为课堂的主人。随着问题研究的深入,师生在教与学过程感受地理乐趣,在寓教于乐的过程达到培养学生地理核心素养的教学目标。
五、基于认知地图学习方法的项目化学习实施反思
(一)教学反思
教学的设计可以从教师的激疑开始,通过组织和引导学生观察、实际思考与操作实际学习任务与问题,推动学生主动、动脑完成既定任务。在问题的设定阶段,“卡塔尔世界杯”话题对学生具有很强的诱惑性、挑战性。在实际教学的过程中,学生因为兴趣更加积极主动地完成预定的学习任务。教学过程中更加发扬民主,让学生感受到宽松、民主、平等、活跃的课堂教学氛围。教师鼓励学生发表见解,学生在教学过程中感受到安全感,则更会表达所思所想。
项目化学习的目的就是注重学习者的主体性、学习过程的生成性和创新性,以及学习情境的真实性。项目设计的前提就是学生感兴趣的内容构成课程的主题,透过材料分析地理知识的本质,培养学生的学习能力,是教师在项目化教学过程中须牢记的关键准则。学生通过项目化学习反思地理学习过程中的薄弱点,以达到查缺补漏的目的。教学过程遵循“行动、自主、合作”的操作实践原则,兼顾学生感官、思考行动、合作交流等进行全面刺激。
认知地图的学习方法在教学过程中应用仍需要不断摸索,学生能将掌握的地理信息转化为具有空间感的认知记忆。思考未来再采用认知地图教学方法是否要通过绘制的方式认知地图进行加工与分析生成实际图片;对认知地图评价是否有其他定量分析方式。
本次教学活动的意义是培养学生的综合能力。通过研究报告的过程增强图文转化的能力;通过小组交流展示的方式将地理分析向深度化、广度化发展,最终将课堂交还给学生;教学过程中教师提供更多的是目标与期望,学生通过引导最终达到预期要求。其意义不在本次项目化学习的内容本身,更多的是发掘学生的地理学习能力,培养地理核心素养。培养学生求真求实的科学态度与精神,这是本次基于认知地图的地理项目化学习实施能够借鉴之处。
(二)教育反思
教学成果反映了教学过程,教学过程设计阶段尊重了学生认知的规律性,学生认知的过程是在教师的指导下能动进行,以达到教学、育人的目的。教育的过程应与时俱进,充分考虑学生认知的时代特点,尊重和引导学生从大量信息中获取有效信息并适当提高难度,指导学生利用互联网查找有效资料,通过信息技术手段完成高质量作业,更好促进学生的全方面发展。最终在教师的指导下学生对成果进行展示与自我评价,促使学生有意识地、细心且严格地检验自己的学习成果,肯定自己的优点,找出自身的不足并改进,有利于增强个人学习动力。地理教学的价值是培养学生强化人类与环境的协调发展的观念,具备家国情怀与世界眼光,关注地方、国家、全球地理问题及可持续发展问题,这些内容在课程实施的过程中均有不同程度的体现,彰显了地理课堂立德树人的育人价值。
学生是教育的主体,有效地推动学生运用知识,掌握学习方法,能够理解和迁移知识,提升归纳总结能力。学习的过程是对既有知识进行改组、改造与升华,以提高学习能力。教师看似启发,实则在教学的过程中更加重视学生的主动探究能力,推动学生能动地创造性获得知识、智能和学习品性的全面发展。教师的启发与学生的探究相得益彰,以满足新时代的育人要求。
参考文献
[1]蒋宁.托尔曼的认知地图对现代教学的启示[J].学园,2013(15):71.
[2]刘义龙,王仲智.认知地图在中学地理教学中的应用[J].地理教育,2012(10):60—61.
[3]吴济廉.指向地理实践力培育的项目式学习——以“河流水深差异及其成因调查”为例[J].中学地理教学参考,2022(5):71—73.