CPS模型在提升地理思维品质中的运用

CPS模型在提升地理思维品质中的运用

cps（creative problem solving）意即创造性问题解决模型，它是针对“学生缺乏创造力”这一问题所提出的一种教学模式，其核心在于解决问题的过程中，将发散性思维和聚敛性思维相结合并交替应用。地理教学中按照“选择思维发散点（问题情境）——发散思维（获得解决策略）——聚敛思维（聚敛情景）——归纳结论（最优策略）”这样的程序对两种思维方式进行综合、交替使用，有助于培养学生创造性思维能力、提升学生思维品质。

一、横向与聚敛思维交替——多个角度看问题

横向思维即突破问题的结构范围，从其它领域的事物、事实中得到启示而产生新设想的思维方式。在美国的一个城市里，地铁里的灯泡经常被偷。窃贼常常拧下灯泡，这会导致安全问题。接手此事的工程师不能改变灯泡的位置，也没多少预算供他使用，但他提出了一个非常好的横向解决方案，即把电灯泡的螺纹改为左手方向或者是逆时针方向，而不再用传统的右手方向或顺时针方向。这意味着当小偷认为他们正在试图拧下电灯泡时，实际上他们反而是在拧紧它们。

示例：读某海域等深线和表层年平均等温线分布图（图1），则乙处洋流可能是加那利寒流、西澳大利亚寒流、加利福尼亚寒流、千岛寒流中的哪一支寒流？

方法一：由图形“等深线”入手，从其分布规律看，该海域西北

浅东南深，洋流应在大陆东边海域，而结合高中教材“洋流分布图”分析可知，只有千岛寒流在大陆东岸。

方法二：由图形“等温线”信息入手，结合“洋流分布图”分析可知，加那利寒流、西澳大利亚寒流、加利福尼亚寒流三支寒流均位于中低纬度海域；从已有的背景知识可知，中低纬度海域水温应在10℃以上。而图中海域水温在5～7℃，所以该寒流是较高纬度的千岛寒流。

方法三：思考问题中的加那利寒流、西澳大利亚寒流、加利福尼亚寒流三支洋流性质均为寒流，且纬度位置均在中低纬（穿越30°纬线南北），从而推导出该三支洋流分布区水温大致相等。乙处洋流只是一支寒流，因此不能考虑这三支寒流。

三种思考方法推理过程的共同点：都运用所学的“世界表层洋流的分布”图这一主干知识，进行图文转换、图图结合。对比三种思维方式不难看出，它们的切入点不同，思路各异，侧重点在变：方法一、方法二分别从图中不同信息点（等深线、等温线）切入，方法三是抓住问题的排他性。

聚敛问题（情景）：归纳寒流的分布规律，聚敛思维如下。

中低纬：北太平洋东岸为加利福尼亚寒流；大西洋东岸为加那利寒流；南太平洋东岸为秘鲁寒流；南大西洋东岸为本格拉寒流；南印度洋东岸为西澳大利亚寒流。

中高纬：北太平洋西岸为千岛寒流；北大西洋西岸为拉布拉多寒

流。

结论（策略）：中低纬大洋东岸（大陆西岸）为寒流。中高纬大洋西岸（大陆东岸）也为寒流。

二、聚敛与逆向思维交替——解决问题获得新途径

司马光砸缸的故事很有启发性。有人落水，常规的思维模式是“救人离水”，而司马光面对紧急险情，运用了逆向思维，果断地用石头把缸砸破，“让水离人”，救了小伙伴性命。

有四个相同的瓶子，怎样摆放才能使其中任意两个瓶口的距离都相等？可能琢磨很久还找不到答案。那么，办法是什么？原来，把三个瓶子放在正三角形的顶点，将第四个瓶子倒过来放在三角形的中心位置，答案就出来了。把第四个瓶子“倒过来”，这是非常形象的逆向思维。其实在地理教学和研究中常常可以利用假设发散来培养逆向思维能力。

从正向思维（在许多情况下偏重于单向思考追求惟一正确的答案，其思维具有较明显的聚敛性特征）分析，地球自转产生的地理意义是：地球自转产生了昼夜更替现象；产生地方时；物体水平运动的方向产生偏转；对地球形状的影响。假设地球逆向自转，地球上的自然现象会有哪些变化？运用发散思维至少可分析出如下变化：一是日月星辰由东升西落变为西升东落；二是昼夜时间比二十四小时短；三是地球偏向力的方向由北半球向右偏变为向左偏，从而导致全球风带的风向和洋流的流向发生重大变化；四是全球气

候、自然景观、动植物分布等都会发生重大改观等。

聚敛与发散交替使用，在聚敛的基础上如果发散量增加到一定程度而成为质的飞跃时，发散就变成了创造。

三、多项与聚敛思维交替——强化类比思维迁移

多项思维是发散思维中最重要的形式，表现为思维不受点、线、面限制，不局限于一种模式，既可以是从尽可能多的方面去思考同一个问题，也可以从同一思维起点出发，让思路呈辐射状，形成诸多系列。它最直接的效果是能避免思路闭塞、单一和枯竭。多项思维可以发挥联想，沟通知识网络，反映出学生学习和运用知识的广度。

大气保温作用可以发散出许多问题而且解决这些问题都可以使用相同的原理。解释为什么有云的夜晚比晴朗的夜晚温暖？可发散出的问题如下。

·为什么库区比周围地区日较差小？

·为什么农民霜期时在农田中烧柴草可防霜冻？

·为什么青藏高原的日较差大？

·为什么新疆内陆地区的日较差大？

·为什么山地比附近平原的日较差小？

·为什么随二氧化碳增多，全球气温不断变暖？

·城市热岛效应是怎样产生的？

·为什么月球表面日较差非常大？

上述八个问题从表面看差异很大，但在回答问题时，它们具有许多基本的思维元素，其类比性相当高，都涉及到大气保温效应原理。聚敛思维的主要功能是求同，它的特点是小心求证，寻求惟一正确的答案。在思维过程中，它对信息进行抽象、概括、推理、判断、比较，使之朝一个方向聚敛集中，形成一种答案。上述案例中，发散的情景虽然各异，但解决问题的策略相同，在大量多项思维基础上进一步通过聚敛就可得出结论性的大气保温作用理论：太阳辐射大气吸收、散射、反射的很少，绝大多数能透过大气层到达地表，造成地表增温，地表增温后，又通过地面辐射向上辐射，这时大气大量吸收地面辐射，大气增温后又通过大气逆辐射将热量又传给地面，所以由于大气的逆辐射作用，热量散失很少，地面温度变化很少，即大气的保温效应。

因此，对于一些可从多角度思考的地理问题，要从整体上把握，注意发散思维训练。解答问题中注重加强一因多果、一果多因问题的研究，充分利用一题多变、一题多解，训练解题思路，促进地理概念、地理原理、地理规律的理解。