2953系统思考在地理教学中的应用2011.7修改稿2.doc

系统思考在地理教学中的应用 摘要：“系统思考”是解决动态的、复杂的问题的有效工具，针对地理问题的特点和中学地理新课程改革的要求，在中学地理教学中有必要引入“系统思考”。系统思考在中学地理教学中的应用包括培养学生系统思考的思维方式和运用“系统思考”的相关软件建立模型解决地理问题。 关键词:地理教学 新课程 系统思考 一、地理学科特点与系统思考 地理学科是研究地球表层自然要素与人文要素相互作用及其形成和演化的一门科学。作为研究对象的地球表面是一个多种要素相互作用的复杂的综合体，而这些要素之间的关系往往是隐含的、非线性的、错综复杂的，人们很难靠自己的直觉来完全了解这些关系，更难清晰地表达这些关系。但是人类的行为不会因自己认识的局限而停顿，我们对地理环境的改造和影响时刻都在发生。由于地理系统作用的延迟，有些影响我们可能要若干年后才能发现，那时当其影响显现的时候，特别是对人类负面的影响显现的时候，我们才会忽然警觉。因为粮食产量不足，而大量的开垦土地，结果人们却一年比一年吃不饱“一年开荒，二年打粮，三年、四年变荒梁”。系统思考被称为“见树又见林的艺术”，它要求人们运用系统的观点看待问题，引导人们从看局部到纵观整体，从看事物的表面到洞察其变化背后的结构，以及从静态的分析到认识各种因素的相互影响，进而寻找一种动态的平衡。系统思考不仅是一种思维方法，系统思考还是解决复杂问题的工具、技术的集合在20世纪80年代以来，已经用这些工具来了解企业、都市、区域、经济、政治、生态，甚至生理系统。系统思考还是一种语言，用以描述各种复杂系统的互动关系及其变化形态，帮助我们更清楚地看见隐含在复杂事物后运作的简单结构，而使人类社会不再那么纷繁无序和难以捉摸。 二、高中地理课与系统思考相结合的途径和方法 系统思考是一门复杂的理论，在地理课中系统地学习系统思考的学科知识是不现实的，然而系统思考的思维方法和工具——“因果环图”分析法却可以渗透于地理课堂教学中。对于感兴趣的同学，在课后或研究性学习中，还可以运用系统思考的软件工具建立模型，深入地分析某些复杂问题和寻求问题的最佳解。 事物之间的关系是复杂的，千变万化的，但是任何事物之间的关系只有两种，一种是正相关，另一种是负相关。当A因素和B因素同向变化时，我们用图1表示，称为正相关；否则用图2表示，称为负相关。 图1 图2 当多个正相关或负相关关系箭头首尾顺次连接的时候，就形成了反馈环。如图3和图4所示。 图3 图4 不难发现，在图3中，经过循环反馈，A值会越来越大或越来越小，称之为“正反馈”，是一种增强性的回路，常会引起恶性循环或良性循环。而在图4中，经过循环反馈，A值会趋向平衡，称之为“负反馈”，是一种调节回路，常会使系统因素趋于稳定。对于由更多个正相关或负相关组成的回路，我们不难发现，只要负相关的个数是偶数个，即为增强回路；负相关的个数为奇数，则为调节回路。 图为：“可可西里藏羚羊数目的变化”用“因果环图”的方法表示出各个因素之间的关系，如图。 这是一个在教材中用一大段的文字才把“可可西里藏羚羊数目的平衡”表达清楚了，然而，只一张简单的因果环图就。由此可见，因果环图在表达复杂问题时直观、简明的特点而且问题越复杂，运用这种方法来分析的优势越明显。 在学习“环境承载力”概念时设计课堂探究任务： 通过绘制BOTG图，直观地反映了复活节岛上承载的人口是有限度的；通过绘制的因果环图，学生地理解人口、资源、环境三者之间的关系是一个调节回路，人口不可能无限制地增长下去 3、高中地理教学中运用系统思考教学的案例来源 高中地理教学中可以运用系统思考教学的案例很多，在就有很多可以直接运用系统思考的方法分析的问题：水土流失东北森林变化导致了地理环境的整体变化、荒漠化全球变暖迁移农业对热带雨林的影响产业转移城市化的进程工农业区位 另外，系统思考也可运用于对问题的思考，比如房价等等。可以说，只要是一个复杂问题，都可以运用系统思考的方法来分析。如果能培养学生在学习和生活中灵活地、自觉或不自觉地运用系统思考的思维来分析遇到的问题，就能使学生形成对问题更全面更深入的认识，呈现在其面前的将会是一个有序的社会图景。 任务4：从城市人口来看，随着城市化的发展，大约63年后，该城市人口达到了最大，人口扩大了7倍多。然而此后部分人口开始迁往本区外的一个小城镇，这导致了该城市的中心空洞化，城市发展在衰退。通过模型探讨解决大城市后期人口减少的问题的有效策略。（图12、13） （环境改造 = step(500,63)） 学生通过系统动力学建立模拟，模拟探究了城市化的过程，使得较为复杂的、时间跨度较大的城市化过程变得具体而可操控，加深了学