核心素養(yǎng)視域下高中地理課堂“思維可視化”教學(xué)策略研究

摘 要：本研究基于核心素養(yǎng)理論、思維可視化理論和地理學(xué)科核心素養(yǎng)，探討高中地理課堂“思維可視化”教學(xué)策略。分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前教學(xué)存在教師認(rèn)識(shí)不足、可視化工具單一、學(xué)生參與度低、與核心素養(yǎng)培養(yǎng)脫節(jié)等問(wèn)題。為此，提出以下策略：基于地理核心素養(yǎng)選擇可視化工具，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，以及構(gòu)建思維可視化評(píng)價(jià)體系。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；思維可視化；高中地理

隨著教育理念的不斷革新，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已成為教育改革的重要方向。高中地理作為一門綜合性學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生地理思維和實(shí)踐能力方面發(fā)揮著重要作用。然而，當(dāng)前高中地理教學(xué)仍存在重知識(shí)傳授、輕能力培養(yǎng)的問(wèn)題，學(xué)生的思維過(guò)程難以被有效呈現(xiàn)和評(píng)估。思維可視化作為一種將抽象思維具體化的教學(xué)手段，為提升高中地理教學(xué)效果提供了新思路。本文將探討核心素養(yǎng)視域下高中地理課堂“思維可視化”教學(xué)的理論基礎(chǔ)、存在問(wèn)題及優(yōu)化策略，以期為提升地理教學(xué)質(zhì)量提供參考[1]。

一、核心素養(yǎng)視域下高中地理課堂思維可視化的理論基礎(chǔ)

（一）核心素養(yǎng)理論

核心素養(yǎng)理論旨在培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和終身發(fā)展所必備的關(guān)鍵能力與品格。它超越了傳統(tǒng)的知識(shí)與技能傳授，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的深度理解、整合與運(yùn)用，注重學(xué)生在復(fù)雜情境中解決問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)涵蓋多個(gè)維度，如文化基礎(chǔ)，包括人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神，讓學(xué)生在文化傳承與科學(xué)探究中形成價(jià)值觀與思維方式；自主發(fā)展方面，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)與健康生活的能力，使其具備自我規(guī)劃、自我管理與自我提升的素養(yǎng)；社會(huì)參與維度則促使學(xué)生具有責(zé)任擔(dān)當(dāng)和實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)，能夠積極融入社會(huì)并為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。核心素養(yǎng)的培育貫穿于教育教學(xué)全過(guò)程，引導(dǎo)教育從知識(shí)本位向素養(yǎng)本位轉(zhuǎn)變，關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展與個(gè)性化成長(zhǎng)，為學(xué)生在多元化、全球化的社會(huì)環(huán)境中立足奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，使他們成為具有創(chuàng)新精神、合作能力與社會(huì)責(zé)任感的新時(shí)代人才。

（二）思維可視化理論

思維可視化理論是一種將抽象的思維過(guò)程、結(jié)構(gòu)和結(jié)果以直觀、形象的方式呈現(xiàn)出來(lái)的理念與方法。其核心在于借助圖形、圖表、圖像、色彩等視覺(jué)元素，把原本隱藏在大腦內(nèi)部的思維活動(dòng)外顯化。例如，概念圖可以清晰地展示概念之間的層級(jí)關(guān)系與邏輯聯(lián)系，幫助學(xué)生梳理知識(shí)體系，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；思維導(dǎo)圖則以中心主題為核心，向外發(fā)散分支，呈現(xiàn)思維的發(fā)散性與關(guān)聯(lián)性，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與聯(lián)想能力[2]。

（三）地理學(xué)科核心素養(yǎng)

地理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力。人地協(xié)調(diào)觀是地理學(xué)科的核心價(jià)值觀，它引導(dǎo)學(xué)生理解人類活動(dòng)與地理環(huán)境之間相互依存、相互影響的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在開(kāi)發(fā)利用地理資源時(shí)應(yīng)遵循自然規(guī)律，謀求人地和諧共生，如探討城市化進(jìn)程中如何減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞等問(wèn)題。綜合思維要求學(xué)生能夠從多個(gè)維度綜合分析地理事物和現(xiàn)象，將自然地理與人文地理要素相結(jié)合，理解地理環(huán)境的整體性與差異性，例如，分析氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人口分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面的綜合影響。區(qū)域認(rèn)知側(cè)重讓學(xué)生認(rèn)識(shí)區(qū)域的特征、差異、聯(lián)系與發(fā)展，掌握區(qū)域分析的方法，能夠從區(qū)域的視角認(rèn)識(shí)地理事物，如對(duì)比不同地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與發(fā)展模式。地理實(shí)踐力則強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)實(shí)地考察、實(shí)驗(yàn)操作、社會(huì)調(diào)查等實(shí)踐活動(dòng)獲取地理知識(shí)與技能，培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中運(yùn)用地理知識(shí)解決問(wèn)題的能力，如組織學(xué)生進(jìn)行野外地質(zhì)地貌考察或城市交通擁堵?tīng)顩r調(diào)查等，從而提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與探索精神，全面塑造學(xué)生的地理學(xué)科素養(yǎng)與綜合能力[3]。

二、核心素養(yǎng)視域下高中地理課堂思維可視化教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教師對(duì)思維可視化認(rèn)識(shí)不足

核心素養(yǎng)視域下高中地理教學(xué)中，部分教師對(duì)思維可視化的認(rèn)識(shí)存在明顯不足。許多教師仍受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛，過(guò)于注重地理知識(shí)的灌輸，而忽視了思維可視化在提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果和素養(yǎng)培養(yǎng)方面的重要性。他們未能深入理解思維可視化不僅僅是簡(jiǎn)單地使用一些圖形工具，而是一種能夠有效引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系、促進(jìn)思維發(fā)展的教學(xué)策略。一些教師僅將思維可視化當(dāng)作一種教學(xué)點(diǎn)綴，在課堂上偶爾使用思維導(dǎo)圖等工具，但并未真正將其融入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。例如，在講解地理概念時(shí)，只是機(jī)械地展示概念圖，卻沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生如何自主構(gòu)建概念之間的聯(lián)系，沒(méi)有讓學(xué)生體會(huì)到思維可視化對(duì)深入理解地理原理的助力。這種認(rèn)識(shí)上的不足導(dǎo)致教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂實(shí)施過(guò)程中，無(wú)法充分發(fā)揮思維可視化的優(yōu)勢(shì)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。教師缺乏對(duì)思維可視化理論基礎(chǔ)的研究，不了解其背后的認(rèn)知心理學(xué)原理，不能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)靈活選擇和運(yùn)用合適的可視化方式，使得思維可視化在高中地理課堂中難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，無(wú)法真正為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)服務(wù)。

（二）可視化工具使用單一

當(dāng)前高中地理課堂思維可視化教學(xué)中，可視化工具使用單一的問(wèn)題較為突出。不少教師在教學(xué)過(guò)程中，往往局限于某一種或幾種常見(jiàn)的可視化工具，如思維導(dǎo)圖或簡(jiǎn)單的地圖繪制。思維導(dǎo)圖雖然是一種較為有效的思維可視化工具，但如果長(zhǎng)期單一使用，會(huì)使教學(xué)陷入模式化。例如，在地理課程的各個(gè)章節(jié)教學(xué)中，無(wú)論內(nèi)容是自然地理中的地球運(yùn)動(dòng)、大氣環(huán)流，還是人文地理中的城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局，都一律采用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)呈現(xiàn)。這就導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這種工具產(chǎn)生審美疲勞，無(wú)法充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。而且單一的工具難以滿足地理學(xué)科復(fù)雜多樣的教學(xué)內(nèi)容需求。地理學(xué)科涵蓋了豐富的自然現(xiàn)象、人文景觀以及它們之間的相互關(guān)系，僅靠思維導(dǎo)圖難以全面、深入地展示地理事物的空間分布、演變過(guò)程以及內(nèi)在邏輯聯(lián)系。例如，在講解地理地貌的形成過(guò)程時(shí)，單純的思維導(dǎo)圖無(wú)法直觀地呈現(xiàn)出地殼運(yùn)動(dòng)、外力侵蝕等動(dòng)態(tài)過(guò)程，而動(dòng)畫(huà)演示、地理模型等可視化工具則能更好地展示這些內(nèi)容。

（三）學(xué)生參與度不高

在高中地理課堂思維可視化教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生參與度不高是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。一方面，教學(xué)過(guò)程往往由教師主導(dǎo)，教師在課堂上展示自己制作的思維可視化成果，如概念圖、思維導(dǎo)圖等，學(xué)生只是被動(dòng)地觀看和接受。例如，在講解地理區(qū)域特征時(shí)，教師提前繪制好區(qū)域地理要素的思維導(dǎo)圖并在課堂上講解，學(xué)生缺乏自主構(gòu)建和完善思維導(dǎo)圖的機(jī)會(huì)，無(wú)法深入思考地理要素之間的內(nèi)在聯(lián)系。這種被動(dòng)學(xué)習(xí)方式使得學(xué)生難以真正融入教學(xué)過(guò)程，無(wú)法發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。另一方面，一些可視化教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)缺乏趣味性和挑戰(zhàn)性，難以激發(fā)學(xué)生的參與熱情。例如，在地理圖像分析教學(xué)中，只是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生觀察一些常規(guī)的地理圖片，然后回答一些預(yù)設(shè)好的問(wèn)題，沒(méi)有給予學(xué)生足夠的自主探究空間，如讓學(xué)生自己收集地理圖像資料、分析圖像中的地理信息并構(gòu)建可視化的解釋模型等。此外，部分學(xué)生對(duì)思維可視化工具的使用不熟練，缺乏必要的培訓(xùn)和指導(dǎo)，這也導(dǎo)致他們?cè)趨⑴c可視化教學(xué)活動(dòng)時(shí)存在畏難情緒，進(jìn)一步降低了參與度。學(xué)生參與度不高直接影響了思維可視化教學(xué)的效果，不利于學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，因?yàn)楹诵乃仞B(yǎng)的形成需要學(xué)生在積極參與教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中不斷地思考、探索和總結(jié)[4]。

（四）與核心素養(yǎng)培養(yǎng)脫節(jié)

高中地理課堂思維可視化教學(xué)與核心素養(yǎng)培養(yǎng)脫節(jié)的現(xiàn)象較為普遍。部分教師在運(yùn)用思維可視化教學(xué)時(shí)，未能將其與地理學(xué)科核心素養(yǎng)的各個(gè)維度有機(jī)結(jié)合。例如，在教學(xué)過(guò)程中過(guò)于注重地理知識(shí)的可視化呈現(xiàn)，而忽視了人地協(xié)調(diào)觀的滲透。在講解自然資源開(kāi)發(fā)利用時(shí)，只是簡(jiǎn)單地用圖表展示資源的分布和開(kāi)發(fā)情況，沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生思考資源開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境和人類社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，沒(méi)有培養(yǎng)學(xué)生在資源利用過(guò)程中的人地協(xié)調(diào)意識(shí)。在綜合思維培養(yǎng)方面，一些教師的可視化教學(xué)未能有效整合地理要素。如在分析氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響時(shí)，只是分別展示了氣候特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)分布的可視化內(nèi)容，沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生深入探究氣候、地形、土壤、水源等多要素之間的相互作用對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合影響，導(dǎo)致學(xué)生綜合思維能力難以提升。對(duì)于區(qū)域認(rèn)知，可視化教學(xué)缺乏對(duì)區(qū)域特征、區(qū)域差異和區(qū)域聯(lián)系的深度挖掘與整合，沒(méi)有通過(guò)可視化手段讓學(xué)生更好地理解不同區(qū)域在地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化特色等方面的獨(dú)特性與關(guān)聯(lián)性。在地理實(shí)踐力培養(yǎng)上，思維可視化教學(xué)往往停留在課堂理論講解和圖像展示，沒(méi)有與實(shí)地考察、實(shí)驗(yàn)探究等實(shí)踐活動(dòng)緊密結(jié)合，學(xué)生缺乏將可視化思維應(yīng)用于實(shí)際地理問(wèn)題解決的機(jī)會(huì)，使得思維可視化教學(xué)難以真正促進(jìn)地理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展，無(wú)法實(shí)現(xiàn)從知識(shí)傳授向素養(yǎng)培育的有效轉(zhuǎn)變。

三、核心素養(yǎng)視域下高中地理課堂思維可視化教學(xué)策略

（一）基于地理核心素養(yǎng)的可視化工具選擇策略

核心素養(yǎng)視域下選擇恰當(dāng)?shù)目梢暬ぞ邔?duì)高中地理教學(xué)具有重要意義。應(yīng)根據(jù)地理學(xué)科核心素養(yǎng)不同層面甄別工具。為了培育人與自然的和諧關(guān)系，我們可以選擇那些能夠展示人類行為與地理環(huán)境互動(dòng)的工具，例如地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件，它能夠通過(guò)圖層疊加的方式直觀呈現(xiàn)人類活動(dòng)（如城市建設(shè)、農(nóng)業(yè)分布等）在地理環(huán)境（如地形、氣候、水系）背景下的分布與影響，幫助學(xué)生理解二者的協(xié)調(diào)關(guān)系。綜合思維的培養(yǎng)則適合采用概念圖、思維導(dǎo)圖等工具，它們可以將地理要素（如巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈等）之間的復(fù)雜聯(lián)系以層級(jí)結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)清晰地展現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生能夠多角度地剖析地理事物形成和發(fā)展過(guò)程。區(qū)域認(rèn)知方面，地圖是最為基礎(chǔ)且有效的工具，不同類型的地圖（如政區(qū)圖、地形圖、氣候圖等）能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)區(qū)域的位置、范圍、自然及人文特征，同時(shí)，運(yùn)用區(qū)域?qū)Ρ葓D能夠突出區(qū)域差異及聯(lián)系。地理實(shí)踐力的培養(yǎng)可借助虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，讓學(xué)生身臨其境地感受地理現(xiàn)象（比如地震波傳播、火山噴發(fā)等），并通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的可視化記錄工具（如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表、過(guò)程視頻等）來(lái)分析實(shí)踐結(jié)果。

以魯教版高一地理必修第一冊(cè)第一單元第三節(jié)《地球的圈層結(jié)構(gòu)》一課為例，為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維素養(yǎng)，教師可選擇概念圖來(lái)呈現(xiàn)地球圈層結(jié)構(gòu)的組成部分及其相互關(guān)系。在概念圖的中心寫(xiě)上“地球圈層結(jié)構(gòu)”，然后向外延伸出 “地殼”“地幔”“地核” 等分支，再進(jìn)一步在每個(gè)分支上標(biāo)注其特點(diǎn)、物質(zhì)組成等信息，并通過(guò)連線展示各圈層之間的能量交換、物質(zhì)循環(huán)等聯(lián)系。例如，用箭頭表示地震波在不同圈層傳播速度的變化以及圈層之間的相互作用，這樣學(xué)生能夠清晰地看到地球圈層結(jié)構(gòu)這一復(fù)雜知識(shí)體系中各個(gè)要素的關(guān)聯(lián)，從而提升綜合思維能力。同時(shí)，為了增強(qiáng)學(xué)生的地理實(shí)踐力認(rèn)知，教師可以利用一些地震波傳播的模擬動(dòng)畫(huà)視頻作為可視化工具，讓學(xué)生直觀地觀察地震波在地球內(nèi)部的傳播路徑和速度變化情況，幫助他們更好地理解地球圈層結(jié)構(gòu)的劃分依據(jù)，仿佛自己親身參與了相關(guān)的地理探測(cè)實(shí)踐活動(dòng)[5]。

（二）思維可視化教學(xué)過(guò)程優(yōu)化策略

高中地理思維可視化教學(xué)的過(guò)程中要注意優(yōu)化教學(xué)流程，使其與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)相吻合。導(dǎo)入環(huán)節(jié)運(yùn)用可視化工具，創(chuàng)設(shè)場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生興趣和好奇心，誘發(fā)地理問(wèn)題思維，為核心素養(yǎng)的發(fā)展打下情感和認(rèn)知基礎(chǔ)。例如，通過(guò)展示地球圈層結(jié)構(gòu)的精美圖片或視頻，提出問(wèn)題如“地球內(nèi)部究竟是怎樣的結(jié)構(gòu)使其孕育了生命？”督促學(xué)生積極探索。知識(shí)講解階段指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立建構(gòu)可視化的內(nèi)容，比如讓他們分組畫(huà)地球圈層結(jié)構(gòu)思維導(dǎo)圖或者簡(jiǎn)易模型等，這一過(guò)程，學(xué)生在整理和組織知識(shí)的過(guò)程中加深了對(duì)地球圈層結(jié)構(gòu)中各個(gè)元素的認(rèn)識(shí)，發(fā)展了綜合思維和合作能力。教師要在這個(gè)過(guò)程中及時(shí)給予引導(dǎo)和反饋，以幫助學(xué)生不斷完善可視化成果、修正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，促使學(xué)生精準(zhǔn)建構(gòu)地理知識(shí)體系，從而有利于提高區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)。

仍以《地球的圈層結(jié)構(gòu)》一課為例，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師播放一段關(guān)于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)探索歷程的視頻，視頻中展示了科學(xué)家們通過(guò)地震波研究逐步揭開(kāi)地球圈層神秘面紗的過(guò)程，畫(huà)面中地震波在地球內(nèi)部的傳播路徑以動(dòng)態(tài)形式呈現(xiàn)，同時(shí)提出問(wèn)題“科學(xué)家們是如何通過(guò)地震波來(lái)確定地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的？”激發(fā)學(xué)生的求知欲。在知識(shí)講解階段，教師將學(xué)生分組，讓每組學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容和教師提供的資料，繪制地球圈層結(jié)構(gòu)的概念圖。在學(xué)生繪制過(guò)程中，教師巡視并對(duì)有困難的小組進(jìn)行指導(dǎo)，比如在學(xué)生對(duì)軟流層位置和性質(zhì)理解有誤時(shí)及時(shí)糾正，并引導(dǎo)學(xué)生思考軟流層與巖石圈物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。在應(yīng)用與拓展環(huán)節(jié)，教師給出當(dāng)?shù)氐囊恍┑刭|(zhì)現(xiàn)象數(shù)據(jù)和地理位置信息，讓學(xué)生結(jié)合地球圈層結(jié)構(gòu)知識(shí)，利用地理信息系統(tǒng)軟件分析這些地質(zhì)現(xiàn)象與地球內(nèi)部圈層的聯(lián)系，如當(dāng)?shù)販厝Y源豐富可能與地幔熱對(duì)流導(dǎo)致的地殼薄弱地帶有關(guān)等，然后讓各小組展示分析結(jié)果并進(jìn)行討論，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅深入理解了地球圈層結(jié)構(gòu)知識(shí)，還在分析問(wèn)題、合作交流中提升了地理學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）基于數(shù)字技術(shù)的思維可視化創(chuàng)新策略

核心素養(yǎng)視域下數(shù)字技術(shù)給高中地理課堂思維可視化教學(xué)提供了創(chuàng)新契機(jī)。通過(guò)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，例如，地理信息系統(tǒng)（GIS）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和多媒體軟件等，我們能夠以更加生動(dòng)、直觀和交互性強(qiáng)的方式展示抽象的地理知識(shí)。通過(guò)建立三維動(dòng)態(tài)模型可以清楚顯示大氣圈垂直分層結(jié)構(gòu)，各層氣流運(yùn)動(dòng)特征和大氣成分分布情況，讓學(xué)生猶如置身大氣環(huán)境中，有利于促進(jìn)學(xué)生空間想象力與綜合思維能力的發(fā)展。利用大數(shù)據(jù)分析與可視化圖表工具，可對(duì)復(fù)雜的大氣運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)（如氣溫、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速等在時(shí)間和空間上的變化）進(jìn)行整合與展示，指導(dǎo)學(xué)生在大量數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生數(shù)據(jù)分析和歸納總結(jié)能力，繼而深刻認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)原理及對(duì)地表環(huán)境影響，增強(qiáng)人地協(xié)調(diào)觀。數(shù)字技術(shù)也為遠(yuǎn)程協(xié)作和共享提供了支持，來(lái)自不同區(qū)域的學(xué)生能夠一起參加地理項(xiàng)目并交流直觀的大氣圈知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生區(qū)域認(rèn)知視野，加強(qiáng)合作交流能力培養(yǎng)。

以魯教版高一地理必修第一冊(cè)第二單元第一節(jié)《大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)》一課為例，教師可運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓學(xué)生戴上VR設(shè)備，進(jìn)入虛擬的大氣環(huán)境場(chǎng)景。在這個(gè)場(chǎng)景中，學(xué)生可以直觀地看到對(duì)流層中空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，冷暖空氣的交匯、上升和下沉過(guò)程，以及水汽的凝結(jié)形成云、雨等天氣現(xiàn)象，深刻理解大氣的垂直分層和對(duì)流運(yùn)動(dòng)原理。同時(shí)，利用地理信息系統(tǒng)軟件，導(dǎo)入全球各地的氣象數(shù)據(jù)，生成氣溫、氣壓等要素的專題地圖，并設(shè)置時(shí)間軸進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，學(xué)生可以觀察到不同季節(jié)、不同地區(qū)大氣運(yùn)動(dòng)和天氣變化的差異，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和對(duì)比，總結(jié)出大氣環(huán)流的基本規(guī)律，如三圈環(huán)流的形成機(jī)制。例如，在分析赤道低氣壓帶的形成時(shí)，學(xué)生可以在GIS地圖上看到赤道地區(qū)由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)，氣溫高，空氣受熱膨脹上升，近地面形成低氣壓的動(dòng)態(tài)過(guò)程，并且可以通過(guò)數(shù)據(jù)圖表看到相應(yīng)地區(qū)的氣溫、氣壓數(shù)值變化，從而更好地掌握大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)的知識(shí)體系，提升地理學(xué)科核心素養(yǎng)。

（四）思維可視化評(píng)價(jià)體系構(gòu)建策略

建構(gòu)科學(xué)合理的思維可視化評(píng)價(jià)體系，對(duì)高中地理課堂教學(xué)具有十分重要的意義。核心素養(yǎng)培育視角下的評(píng)價(jià)體系應(yīng)該涉及幾個(gè)層面。一是從知識(shí)和技能兩個(gè)層次上，評(píng)估學(xué)生對(duì)于大氣圈有關(guān)知識(shí)的認(rèn)知和掌握情況，并觀察學(xué)生所畫(huà)大氣圈結(jié)構(gòu)的思維導(dǎo)圖、大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖這種可視化作品，評(píng)價(jià)了它在掌握知識(shí)點(diǎn)方面的準(zhǔn)確性、完整性以及邏輯性。比如，看看學(xué)生能否準(zhǔn)確地標(biāo)出大氣各層的名稱，高度范圍和主要特點(diǎn)，能否正確地畫(huà)出熱力環(huán)流和三圈環(huán)流示意圖。二是過(guò)程和方法維度上重視對(duì)學(xué)生思維可視化建構(gòu)過(guò)程思維能力培養(yǎng)的評(píng)估。觀察學(xué)生是否能用分析、綜合、對(duì)比、歸納的思維方法將大氣圈的知識(shí)整理并直觀地展現(xiàn)出來(lái)，例如在探索不同種類大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能否對(duì)海陸風(fēng)、季風(fēng)和信風(fēng)的形成原因、特征及影響范圍進(jìn)行比較分析，用適當(dāng)?shù)膱D表或者概念圖來(lái)表現(xiàn)他們的思維過(guò)程。三是從情感態(tài)度和價(jià)值觀層面上，考慮學(xué)生通過(guò)思維可視化的學(xué)習(xí)來(lái)提高地理學(xué)科興趣和感受人地協(xié)調(diào)觀。

以《大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)》一課為例，教師在知識(shí)與技能評(píng)價(jià)上，檢查學(xué)生繪制的大氣垂直分層圖，若學(xué)生能清晰畫(huà)出對(duì)流層、平流層、高層大氣的界限，并準(zhǔn)確描述各層氣溫變化特點(diǎn)（如對(duì)流層氣溫隨高度增加而降低，平流層氣溫隨高度增加而升高），則表明學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握較好。在過(guò)程與方法評(píng)價(jià)方面，當(dāng)學(xué)生以概念圖形式呈現(xiàn)熱力環(huán)流的形成過(guò)程，從太陽(yáng)輻射的差異導(dǎo)致地面冷熱不均，到空氣的垂直運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，以及等壓面的彎曲變化等環(huán)節(jié)完整且邏輯清晰地展示出來(lái)，說(shuō)明學(xué)生具備了一定的綜合思維能力。在情感態(tài)度與價(jià)值觀評(píng)價(jià)中，組織學(xué)生進(jìn)行關(guān)于“城市熱島效應(yīng)與大氣環(huán)境”的小組討論并制作可視化報(bào)告，觀察學(xué)生在討論中對(duì)城市人類活動(dòng)（如工業(yè)排放、交通擁堵、建筑密集等）如何影響大氣圈的分析深度，以及提出緩解熱島效應(yīng)措施時(shí)對(duì)人地協(xié)調(diào)觀的體現(xiàn)程度。通過(guò)教師評(píng)價(jià)給予專業(yè)意見(jiàn)，學(xué)生自評(píng)反思自身表現(xiàn)，互評(píng)相互學(xué)習(xí)，從而全面提升學(xué)生在大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)中的地理學(xué)科核心素養(yǎng)，并促進(jìn)思維可視化教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)。

結(jié)束語(yǔ)

思維可視化在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用，為核心素養(yǎng)培養(yǎng)提供了有效途徑。通過(guò)合理選擇可視化工具、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)應(yīng)用以及構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，可以有效提升學(xué)生的地理思維能力和實(shí)踐水平。未來(lái)，還需要進(jìn)一步探索思維可視化與地理學(xué)科核心素養(yǎng)深度融合的路徑，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。

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