例談基于系統思維的高中地理教學策略
——以人教版必修三“流域的綜合開發”為例

江蘇省常熟市常熟市中學（215500） 邵俊峰

例談基于系統思維的高中地理教學策略
——以人教版必修三“流域的綜合開發”為例

江蘇省常熟市常熟市中學（215500） 邵俊峰

系統思維是指以系統論為思維基本模式的思維形態，它把認識對象作為系統，從系統和要素、要素和要素、系統和環境的相互聯系、相互作用中綜合地考察認識對象。高中地理以自然、人文等系統地理為基礎，但在教材編排及教學中缺乏橫向的交叉、融合和聯系，特別是在新課程背景下的實驗教材不再追求系統性，容易導致學生出現知識割裂、綜合能力不強等問題。將系統思維貫穿于高中地理課堂符合高中地理教學的本質要求，符合新課程“培養現代公民必備的地理素養”“學習有用的地理”等理念，具有重要的實踐價值。本文結合系統思維中的三個基本特征，以人教版必修三“流域的綜合開發”為例闡述高中地理教學的整體性、結構性和立體性策略。

一、整體性策略

整體性是系統思維方式的基本特征，它存在于系統思維運動的始終，也體現在系統思維的成果之中。高中地理教學的整體性策略也是由地理環境的整體性所決定的。自然地理環境中的大氣、水、巖石、生物、土壤、地形等地理要素并非簡單地匯集在一起，而是通過水循環、生物循環、巖石圈物質循環等過程進行著物質遷移和能量交換，形成一個相互滲透、相互制約、相互聯系的整體。這種地理環境整體性的實質就是地球表層的圈層相互作用。

1. 應用系統思維方式的整體性，首先必須把研究對象作為系統來認識，把研究對象放在系統之中加以考察和把握。

本案例的研究對象就是流域，因此需要把流域作為系統來認識，其包括兩個方面的含義：一是流域是由若干要素構成的系統。基于整體性特征和地球圈層的相互作用理論，我們不能簡單地把流域作為一個“扁平”、單一的區域，流域包含地形、氣候、生物、水文、礦產等自然要素，也包含作用于其上的人類活動要素（如農業、交通）等。二是在思維過程中必須把每一個具體的系統放在更大的系統之內來考察。如河流的水文特征需要結合氣候、地形等因素，拓展到整個流域進行考察。而即使是流域整體，也必須放置在更大的系統內考察，如跨流域間有沒有聯系、該流域在更大區域中處在什么樣的地位等。從更大范圍、甚至是全球范圍的整體角度去考察流域開發這個子系統問題，才是解決問題根本的有效的方法。

2. 應用系統思維的整體性，還必須把整體作為認識的出發點和歸宿。

應用于課堂教學設計，其思維邏輯如圖1：

圖1 整體性思維邏輯下的教學策略

該思維邏輯的核心是整體目標的提出和整體目標的實現，貫穿始終的是系統分析。在本案例中，教師如果一開始要求學生提出流域綜合開發的整體目標，學生是難以完成的，因為他們缺少對流域整體情況的把握。因此，認識流域的地理環境是流域開發決策不可忽略的前提，流域的地理條件決定了流域開發的背景。應用系統思維，教師引導學生具體分析流域地形、氣候、水文、生物、資源等特征，并且建立各要素之間的聯系，使學生把握流域環境的整體特性。同時，根據各要素的相互影響狀況，以及流域上下游的聯系，推理該流域可能存在的問題。如上游植被破壞導致水土流失，再加上降水集中，導致流域中下游平原地區的洪澇災害。在流域整體分析的基礎上，學生提出流域開發目標就比較容易了，總體來說，流域開發的整體目標就是實現流域的可持續發展。其子目標又可分為社會可持續發展、經濟（包括工業、農業、交通、旅游業等）可持續發展、生態可持續發展（如提高水質）、問題化解（如防洪）等方面。

整體目標提出后，由學生分組討論達到該目標的多種方案。由于整體目標由多個子目標組成，提出的方案就有很多種，再根據效能高、實用性等原則，篩選出較佳的數個方案。在這里，修建水壩這一方案是學生選擇最多的，修建水壩可以實現防洪、發電、灌溉、旅游、改善航運等多種效益，因此成為流域綜合開發的核心。在分析水壩的影響時，同樣需要應用系統思維，幫助學生透徹理解其應用價值及弊端。

二、結構性策略

系統思維強調從系統的結構去認識系統的整體功能，并從中尋找系統最優結構，進而獲得最佳系統功能，這就是系統思維的結構性特征。這一特征對教學的基本要求就是樹立系統結構的觀點，在具體教學過程中，緊緊抓住并優化系統結構這一中間環節，認識和把握具體探究活動中各種系統的要素和功能的關系，實現課堂教學的最佳效果。

“流域的綜合開發”一節對應的課程標準是“以某流域為例，分析該流域開發的地理條件，了解該流域開發建設的基本內容以及綜合治理的對策措施。”根據該條“標準”的幾個關鍵詞（地理條件、開發建設和綜合治理）來確定課堂教學結構是常用的方法。另外，綜合治理往往針對著流域存在的問題展開，并且根據系統思維的要求，在開發建設中既有效益，又會出現新的問題。因此，優化本課的教學結構，需要加上“問題”及“效益”這兩個關鍵詞。給出以上五個關鍵詞，由學生分組梳理其邏輯結構（如圖2）。學生在梳理并闡述其邏輯關系的過程中，明確本課的教學結構，即從流域的地理條件入手，分析流域存在的問題，并且根據流域的開發優勢進行開發建設，根據流域的存在問題進行綜合治理，開發和治理的目的是產生效益。

圖2 流域綜合開發的邏輯結構

除了教學內容的結構化，結構性策略也包括教學要素的結構優化。在課前、課中、課后三個階段，教師對教學中教師、學生、資源、媒體這四個要素進行結構優化（如圖3）。在課前教學設計階段，注重目標、資源的整合，開發適用課堂學習的范例，如本課以模擬流域（原型為長江中上游交界處附近）為范例。

組織教學和探究。在課中教學實施階段，研究師生主導課堂的轉換時機、任務鏈的拋出及探究方式等的結構優化。在課后教學評價階段，設計量規，對四個要素進行評價，利于學生的反芻學習。

圖3 教學三階段教學要素結構的優化

三、立體性策略

系統思維方式是一種開放型的立體思維。在思維的具體過程中，系統思維方式把思維客體作為系統整體來思考，既注意進行縱向比較，又注意進行橫向比較；既注意了解思維對象與其他客體的橫向聯系，又能認識思維對象的縱向發展，從而全面準確地把握思維對象的規律性。依據立體性策略，在本課例的教學中需要關注以下三個層次。我們要考慮水資源的跨流域調配、要考慮其他區域與本流域的礦產資源聯系及經濟技術的聯系等，建立宏觀的視野，避免重復建設，提高流域開發的針對性與有效性。

1. 流域自身的立體性

流域是一個立體的概念，它是四大圈層的結合點，也是人類活動的載體。圖4所示的是四大圈層及人類關系示意圖，他們相互聯系，構成了地球的表層系統。流域是地球表層系統的核心區域，它不僅僅指河流水系，它包含上面的大氣圈——氣候因素是影響流域的一個重要因素；它包含巖石圈——地下的礦產、地下水，甚至巖石的結構都對流域有著重要的影響；它還包含生物圈——植被的覆蓋率對流域氣候、水文的影響。人類活動（如聚落、農業、交通等）一方面受流域自然條件的影響，另一方面也深刻地影響著流域。明確流域自身的立體性，不僅有助于學生拓展視界，也有利于學生理解流域問題存在的機制及流域開發的綜合內涵。

圖5 某流域（局部）示意圖

圖4 四大圈層及人類關系示意圖

2. 流域開發的橫向性

根據流域開發的橫向性，一方面要強化流域內部的橫向聯系。本案例中，流域西部為山區，水力資源豐富；流域東部為平原，有色金屬豐富（見圖5）。流域東西部之間的聯系包括在流域東西部之間建設交通干線、進行東西部之間的資源調配等。例如，把流域西部的水電通過高壓線路輸往東部，解決東部發展有色金屬冶煉工業的缺能問題。水壩建設一方面改善了河流上下游之間的橫向聯系，另一方面同樣要考慮對上、下游區域的不同影響，如上游泥沙淤積增加、生物多樣性減少，下游洪澇災害減少、農田肥力下降等等。另一方面，流域開發的橫向性還表現在我們不僅僅關注流域自身，還需關注不同流域、不同區域之間的聯系。例如，

3. 流域開發的動態性

立體性思維的第三個層次是縱向思維。地球是一個動態演化的系統，事物都是在發展變化的，所有的橫向思維只有建立在縱向思維的基礎上才有深度。流域的綜合開發也經歷了不同的階段，一般從弱到強，從影響微小到破壞性開發，再到系統開發、可持續發展。例如，美國田納西河流域的開發也經歷了以下三個縱向階段（圖6）：

圖6 美國田納西河流域開發的三階段

在實際教學中，教師可以在教學某些階段或某些因素中滲透縱向性思維。在大氣、水、巖石、生物、土壤等地理要素中，生物和水比較容易受人類活動的干擾而發生變化，因此更易利用動態性思維策略。例如，教師提供當地植被的多→少→多的資料，由學生分析其原因及對流域產生的影響。再如，教師帶領學生探究流域修建水壩前后的不同，提高學生縱向分析能力。

結語：系統思維是人類思維的高級形式，與地理思維特性是本質相通的。在高中地理教學中應用系統思維，不僅可以使學生獲得圈層聯系、要素聯系的廣闊視野，也可以建立牢固的知識體系，培養系統思維能力。同時，也為地理教師宏觀把握課程標準和教材，深刻領悟教學內容，在新視角下進行教學設計提供了重要幫助。