——以人教版高中地理必修一第五章第一节《自然地理环境的整体性》为例

江苏省前黄高级中学  陈国祥

一、问题的提出

         自然地理环境的整体性是高中地理课程标准的内容之一，在高中地理课程标准有多处表达，如：“地理环境由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等圈层构成，是地球表层各种自然要素、人文要素有机组合而成的复杂系统”、“理解人类赖以生存的自然地理环境的主要特征，以及自然地理环境各要素之间的相互关系”、“举例说明某自然地理要素在地理环境形成和演变中的作用”、“举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性”。从已有教材来看，也都安排有专门章节来介绍自然地理环境的整体性，由此可以看出，自然地理的整体性是地理综合性的集中体现，是对必修一部分教学内容的总结与升华，也是地理学科重要的思想方法之一。

         然而，在实际教学中，许多教师都会觉得这节课比较难上，笔者也曾听过许多关于此节内容的公开课、示范课和比武课，往往鲜有新意。主要原因可能是这么几点：一是教师自身对地理环境的复杂性认识较少，没有一般系统论和复杂系统论的知识，对于许多问题没有加以深入的研究，如“系统的统一演化”和“牵一发而动全身”这对看似矛盾的说法。二是过于重视案例的分析与细节的表述，在综合层面没有给学生思维品质上的提升，学生可能会有这样的印象，讲来讲去，无非就是那个观点——“各种要素相互影响，相互制约，构成了整个自然地理环境”。三是教材有许多提法，与一般的系统科学的说法有不同之处，如把系统的功能归纳为“生产功能”和“平衡功能”，显得不够严谨与科学。没有介绍到系统的自组织、开放性和复杂性，也是一个学科思想教育的重要遗憾。

 

二、教学策略

         既然这部分内容是对必修一内容的总体介绍，我们可以联系前面的教学内容，重新梳理本节内容的结构，精选案例内容，可以从下面几个方面进行努力：

         一是把关于生物的部分作为生物圈的知识单独出来讲。这样四大圈层就比较完整了，讲完生物圈后再切入到整体性上来。为什么教材不做这样的处理，主要是因为生物圈的内容已经划给生物学科了，所以地理中没有单独一章来讲，课程和教材虽然没有这样处理，但教师教学的时候完全可以这样处理，这样，地理环境的四大圏层就完整了，由此切入整体性就正当其时。

         二是考虑与前面地理圈层结构的关联。在圈层结构部分，人教版的教材中曾经提到了地理环境的三个特点：一是开放性，二是不平衡性，三是非线性，这其实就是耗散结构理论，属于复杂系统论的一部分，但学生在第一章开始学的时候对这些知识是没有感受的，而现在四大圈层都学完了，开始构建整个地理环境的时候，可以采用这部分的内容。自然地理环境整体性的这部分知识属于一般系统论，可能教师和学生都会觉得比较简单，但把耗散结构加入进来，这部分的内容就比较难了，就有思维含量在里面。

         三是以系统论对于这部分知识进行重新梳理。这部分教材主要讲了三个方面的系统论知识，一是要素及其关系，二是系统的功能，三是系统的演化。这里面隐含了许多一般系统论的基本知识，如系统是由要素构成的，整体大于部分之和，系统处于动态演化过程之中，始终维持着一种动态平衡等。

         四是学生表达与描述的训练。对于各要素通过各圈层相互影响、相互制约这样的原理，学生是很容易知道了，就算不上这节课，他们也都知道这种整体性，因为生物、哲学中都会讲普通联系的。既然地理中也讲，怎么能讲出与其实学科不同的意蕴来呢，我觉得要把这句话所代表的复杂性描述出来或表达出来这才是关键，可以通过学生举例、教师举例、学生画图、小组讨论等来构建这样的复杂性来。

 

三、教学设计

         有了这些宏观的教学策略，具体设计起来可能就比较容易到位。下面是笔者设计的简要教学流程：

         导入：复习前面的教材内容，突出三大圈层，少了个生物圈。

         一、生物及生物圈层

         主要教学的重点：一是生物圈的组成，生物圈中物质循环和能量流动；二是由于生物的光合作用使生物圈对其它圈层产生的影响。由此转入对自然地理环境整体性的教学。

         二、自然地理环境的整体性

         整体性是用系统论的思想来研究自然地理环境，本节教材体现出这样一种思路：要素——系统——系统的演化。

         （一）要素及要素关系

         1、要素：系统是由要素组成的，结合景观图，分析得出自然地理环境的组成要素，注意各种要素的表达，如气候与大气；水与水文；降水和水；岩石和地形、土壤的关系；生物和植物、动物的关系。教师不必要说明他们这种的区别，但要注意自己表达的准确性。

         2、要素与要素的关系。

         可以通过一个水循环的图，得出一个一般意义上的要素关系图，如右图：

         提示：这些要素的关系还可以怎么来表达？

         教师展示各种变化的关系图，如下图：

         请说出这几种表达方式的不同点：

         学生会意识到：（1）要素关系中可能有些是某一要素为中心，（2）许多要素具有层次性，有的为一般要素，有的为基础要素，有的为直观要素。（3）有些要素关系构成主要规律，有些要素关系具有反作用。（4）要素关系具有不确定性和非线性，形成了一种复杂性的要素关系。

         （二）系统的功能与特点

         这里可以明确一下系统的一般定义，当把整个自然地理环境看成是一个系统的话，它是一个复杂的系统。回顾前面圈层结构的内容，得出复杂性的三个体现：一是开放性，二是要素的不平衡性，三是非线性变化，由此讨论系统具有哪些功能与特点：

         功能：平衡功能——特点：要素的不平衡性。

         功能：生产功能——特点：非线性变化。

         上述功能和特点的关联可以结合案例来进行。

         （三）系统的演化。

         在封闭状况态下，系统演化具有统一性的特点，表现在为单一要素的变化会受到其它要素的制约，系统呈现动态平衡的变化（如藏羚羊的例子），但熵会逐渐增大，整个系统最终会消亡（如陆地湖泊的例子）。

         所以系统必须开放，必然与外界进行物质、能量和信息的交换，在这种情况下，其动态平衡才会维持。

         在开放状态下，系统会出现“牵一发而动全身”的情况，这主要取决于开放程度、要素地位和变化幅度，从而导致整个系统的消亡与转型。在这种开放状态下，由于当前人类征服自然的能力在不断增大，所以很大程度上破坏这种自然地理环境的整体性。（如东北森林的案例）。

         这样看来，整个地理环境不仅是四大圈层，必须再加上一个圈层——人类圈。

         最后总结：自然地理环境是一个复杂系统，具有整体性的特点。