陳燕紅
[摘? ?要]空間思維能力是地理綜合思維能力的關鍵。地理教師在教學中應注重培養(yǎng)學生的空間思維能力,讓學生自主探究思考地理事象發(fā)生、發(fā)展及演變的過程,為培養(yǎng)創(chuàng)新人才打好基礎。
[關鍵詞]空間思維;綜合思維;地理;中學生
[中圖分類號]? ? G633.55? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2019)10-0093-03
當代地理科學發(fā)展迅速,已成為多科自然科學的基礎學科。培養(yǎng)空間想象力是為培養(yǎng)創(chuàng)新人才打下必要的基礎。區(qū)域認知、綜合思維已成為高考選拔人才時注重考查的學科素養(yǎng)。
一、空間思維的概念
地理空間思維是對地理事物、地理現象和地理圖像進行觀察、分析、綜合、比較、概括、抽象和評估,進行空間位置判斷,確定分布狀態(tài)、排列、組合,分析它們在物質、能量等方面的交流與變化,比較它們的差異點和共同點,多維度判斷其空間屬性的心理過程。空間包括空間分布、空間結構、空間差異、空間連接、空間運動和空間變化規(guī)律等,空間思維包括形象思維、定位思維、結構思維、交互思維、比較思維、綜合思維等。
二、空間思維的重要性
空間性特征是地理學科和其他學科之間的最大區(qū)別,對空間性特征的把握需要形象思維和邏輯抽象思維的結合,這要求學生通過空間想象來觀察、理解和思考。地理學科的特點,決定了空間思維能力在地理學習中的重要作用。
空間思維的培養(yǎng)是培養(yǎng)地理核心素養(yǎng)的關鍵,是地理學科素養(yǎng)培養(yǎng)的重點?!兜乩斫逃龂H憲章》提出了地理學的幾個核心能力:空間定位能力;區(qū)域比較和概括能力;空間交互的分析和概括能力;空間分布格局意識; 簡單預測地理過程的能力和合理的想象力。
三、空間思維培養(yǎng)的內涵
空間思維的培養(yǎng),就是培養(yǎng)學生學會根據緯度位置、海陸位置等位置信息來推斷自然環(huán)境,根據地形地勢等空間形態(tài)思考問題,研究地理事物分布呈現出怎樣的空間規(guī)律,從而形成空間思維能力、空間位置記憶能力、空間位置格局意識、地理空間比較思維等。
1.培養(yǎng)根據空間漸次變化,推斷地理事物空間排列的能力??梢宰寣W生利用空間過渡的思維,認識地理事物在空間中的漸變,如從熱帶到亞熱帶、溫帶、寒帶,從潮濕到半濕潤、半干旱、干旱,任何兩條自然帶或兩個地區(qū)之間都有過渡帶。掌握這樣的地理事物空間分布規(guī)律,有利于學生掌握氣候、水、生物、土壤等資源地帶性的分布,推斷因地形空間阻隔而表現出的獨特的地理現象。
2.培養(yǎng)依據地理事物空間排列特征和分布規(guī)律進行空間定位的能力。很多地理事物都有其空間分布特征及規(guī)律。如地球的形狀和地球的運動導致地球上太陽輻射分布不均,從而產生有規(guī)律的分異,如正午太陽高度、晝夜長度、氣候類型等,進而推斷河流水文特征、地貌分布、生物分布、人口分布等規(guī)律。反之,可以根據這些地理事物分布規(guī)律推斷空間位置。如根據氣候類型數據圖、地形圖、河流徑流圖、人口結構圖或地理事物特征文字描述,即可推斷地理事物所在的空間位置。
3.培養(yǎng)空間同位(指緯度位置、海陸位置相同區(qū)域)規(guī)律運用能力。如果緯度位置、海陸位置相同,一般情況下,影響氣候的大氣環(huán)流就相同,氣候特征就相同,那么水文、土壤、植被等也相應相同。如南北緯25°~35°大陸東岸海陸熱力差異顯著,形成亞熱帶季風氣候,可以對應中國東南部、美國東南部、阿根廷東南部和澳大利亞東南部;南北緯30°~40°大陸西海岸則對應地中海氣候。
4.培養(yǎng)空間對稱性分布規(guī)律運用能力。如南北半球的氣候類型、自然帶、太陽高度角、晝夜長短等地理事物的對稱性分布,非洲、拉丁美洲就是這樣的典型案例。
5.培養(yǎng)地理空間結構分辨力。
(1)平行式結構。由平行分布的條帶狀自然地理單元構成,平行式結構多有相對直的邊界。在能力培養(yǎng)方面主要關注緯向、經向的結構,如熱量帶、降水分布,還有垂直分布的平行結構,如自然帶的垂直地帶性。
(2)交錯式結構。由非平行的條帶狀自然地理單元構成,有許多不規(guī)則的邊界,其組成部分通常相互交叉。主要培養(yǎng)學生分析非地帶性因素,如不同坡度的地貌、多流域的山區(qū)等的能力。
(3)鑲嵌式結構。如河流等級、城市等級。主要培養(yǎng)學生的等級劃分應用能力。
(4)空間結構的變化。主要培養(yǎng)描述與概括能力,如平面要從面的大小、邊界、形狀、延伸等方面描述。
[2016年真題]描述該地區(qū)大熊貓棲息地范圍的變化。
答案:20世紀70年代(1976年),棲息地連成一片;到80年代后期(1987年),棲息地面積退縮,碎片化嚴重;90年代至21世紀初(2000年),棲息地面積有所增加,碎片化趨勢減弱,分布范圍有向北、向西擴展的趨勢。
(5)根據空間結構宏觀分異規(guī)律與微觀變化推斷分異的因素。如工業(yè)區(qū)位選擇、工業(yè)產業(yè)轉移的地區(qū)選擇應從空間的宏觀性考慮;工廠具體選址時,就要考慮環(huán)境、用地等因素,就要考慮空間的微觀因素。
6.培養(yǎng)地理空間相互作用即空間聯系與制約關系的運用能力。地理事物、地理各要素在空間上進行物質、能量相互傳遞與作用,如大氣環(huán)流、洋流、水循環(huán)等伴隨能量的傳遞、轉移、交換,它們在空間上存在聯系與制約關系。例如,探討西北甘新、黃土高原、華北平原、太平洋北緯40°海底石英砂等物質來源與物質遷移。由于空間緊鄰,位于下風向或流水下游區(qū),西北的黃土由西北風風力搬運到黃土高原,這些黃土又因水土流失、河流搬運轉至華北平原;同理,也判斷北緯40°海底的石英砂來自我國西北,通過西風的搬運作用從內陸搬運過來,沉積在大洋下。
還有人文要素空間的相互作用,如農業(yè)地域、工業(yè)區(qū)、人口分布等。農業(yè)和工業(yè)生產模式也反映了原料生產區(qū)、產品加工區(qū)和市場之間的空間關系。由于資源空間分布不均、經濟水平不等,從而促使地區(qū)之間建立交通運輸網絡,導致物資、人口、信息等流動,產生了地區(qū)間的合作??臻g距離的遠近、空間暢通與隔閡都影響交通發(fā)展,從而影響運輸成本,進而影響經濟貿易往來。
[高考真題]解釋中國東西部地區(qū)在農業(yè)跨區(qū)域合作中的優(yōu)勢。
答案:東部地區(qū)技術先進,資金充足,市場意識強,經濟發(fā)展態(tài)勢強勁;西部地區(qū)資源豐富,勞動力價格相對低廉。
7.培養(yǎng)地理空間比較思維。通過區(qū)域空間比較,明確地理事物、地理要素和地理現象之間的空間差異,有利于發(fā)現地理事物的空間分布規(guī)律。比較要素包括緯度位置、海陸位置、氣候、地形、河流水文、土壤、生物等自然地理特征,還有農業(yè)、工業(yè)、交通、資源與經濟水平等方面的人文要素,還能延伸到經濟發(fā)展的道路。對位置相似的區(qū)域加以比較,如中國與美國、俄羅斯與加拿大、拉丁美洲與非洲,也可以將地理位置、經濟模式相似的地區(qū)作對比,如日本、韓國、中國臺灣等。
比較的學習方法是地理學科最常用的學習方法。比較題是高考高頻題。
[ 2017年真題]分析20世紀70~80年代甲地溫室生產的農產品出口西班牙以北歐洲發(fā)達國家的優(yōu)勢條件。
分析:緯度差異形成供應產品季節(jié)差異,此外還有經濟水平差異,勞動力、土地價格的差異等,生產成本低,市場競爭力強。
8.培養(yǎng)地理空間綜合思維。空間綜合思維是思考某個空間中地理事物、現象、自然與人類的多維度關系的思維過程,它要考慮地理事物在空間中的相互作用和相互作用的特征。如以美國田納西河流域為例進行流域綜合開發(fā)的教學時,引導學生分析田納西河流域的水系水文特征,指導學生從流域的自然和經濟背景出發(fā),正確掌握水電“梯級開發(fā)”合理性的論證方法。有利方面:流域氣候溫暖濕潤,降水充沛;盆地地形起伏,河流狹窄,峽谷多;水能資源、礦產資源豐富;人口增長,經濟發(fā)展,對電力的需求增加。不利方面:季節(jié)變化明顯;流域內人口激增,大規(guī)模的掠奪性發(fā)展帶來了一系列生態(tài)和社會問題。開發(fā)后在不同空間上也有有利和不利方面。有利方面:修建水庫和船閘,滿足了第一產業(yè)的農業(yè)灌溉、養(yǎng)殖所需;豐富的電力資源促進了第二產業(yè)資源開發(fā)、有色冶金的發(fā)展;為第三產業(yè)改善了航運條件,有利于發(fā)展旅游;保護生態(tài)環(huán)境,抵御洪澇災害,保護了森林,植被得到了恢復,減少了二氧化碳的排放,改善了環(huán)境。不利方面從庫區(qū)、下游地區(qū)、入海三角洲等不同空間來分析:開發(fā)后庫區(qū)水質變差;水庫下游河漫灘面積變小,河床變深;入海三角洲可能后退,枯水期可能有咸潮,土壤出現鹽堿化,生物多樣性可能減少。讓學生在分析大江大河流域綜合開發(fā)治理的問題時做到融會貫通、綜合聯系。
四、培養(yǎng)空間思維能力的主要措施
1.依托區(qū)域地理的學習來培養(yǎng)空間思維。區(qū)域認知是地理學科四大核心素養(yǎng)之一,中學生學習區(qū)域地理是學好地理的基礎,也是培養(yǎng)空間思維能力的重要途徑。每一個區(qū)域怎樣去認識? 袁孝亭教授指出,認識規(guī)律有:它在哪里?(位置與分布)它是什么樣子?(地理特征)為什么會這樣?什么時候發(fā)生?(地理過程)它有什么作用?(地理聯系)如何使其人地關系協調?通過這樣分析,使學生加深理解,提高思維水平,掌握空間位置、空間形式、空間結構等。
學生在學習每一個區(qū)域時,運用上述認識規(guī)律,更容易掌握該地區(qū)的位置、氣候、地形地貌、河流、土壤、植被等自然環(huán)境,以及農業(yè)、工業(yè)、交通、城市等人文地理事物的分布規(guī)律,分析其發(fā)生、發(fā)展、區(qū)位變化等。
2.空間位置的判斷與記憶——熟悉地圖和掌握掌控點。要形成較強的空間定位能力,必須記地圖。剛開始學生看圖、讀圖的地圖意識并不強,這就要求教師在講課和復習中不時提醒學生看圖,讓學生常看課本插圖和地圖冊。教師要教會學生一些讀圖、識圖、記圖的技巧,例如利用經緯網熟記一些特殊的點進行定位,從一個核心點向周圍地區(qū)擴展,依托一定量的點就能勾畫出全部的地圖空間。如中國地圖的核心點:杭州(30°N,120°E)、拉薩(30°N,90°E)、四川盆地(30°N,105°E)、北京(40°N,116°E)、??冢?0°N,110°E)。世界地圖的核心點:馬六甲(0°,100°E)、南海(4°N,20°N,110°E,120°E)、恒河河口(23.26°N,90°E)、里海(50°E,40°N)、開羅(30°N,30°E)、波斯灣北(50°E,30°N)、幾內亞灣(0°,0°)、剛果盆地(0°,20°E)、英吉利海峽(50°N,0°)、波羅的海(60°N,20°E)、烏拉爾山(60°N,60°E)、紐約(40°N,75°W)、密西西比河河口(30°N,90°W)。此外,也可以利用海陸輪廓及其位置特征進行定位。
3.加強訓練,掌握讀圖技巧,正確利用空間信息資源。利用圖表提供的材料是解答高考地理題的關鍵,空間想象力和讀圖能力是解題的基礎。學生要養(yǎng)成良好的讀圖習慣,培養(yǎng)快速進行“圖圖轉換”“圖文轉換”“圖表轉換”和“文圖轉換”等的關鍵能力,并能借助地圖進行形象思維、分析、判斷,通過訓練,總結觀察圖例、判斷方向、綜合分析區(qū)域間的關系等經驗,最終形成綜合分析能力。
4.培養(yǎng)思考空間發(fā)展與變化的能力。利用現代教學手段,借助視頻資料等演示地理事物在空間的發(fā)展與變化,提高學生分析地理事物的空間特征與時間要素的耦合的能力,打開學生空間思維的閘門,借助地圖及各種空間地理事物的圖片、照片,發(fā)展學生的空間想象力。
5.利用局部地形圖及等高線地形圖培養(yǎng)局部空間差異思維能力。教師應該引導學生從地形角度分析其對自然環(huán)境的影響,如分析南美洲安第斯山東西兩側的自然景觀存在明顯不同的原因,就從在高大的安第斯山的阻擋下兩側形成不同的氣候類型入手。在分析地理現象的成因時,考慮地表高低起伏因素,這對于成因分析是非常有幫助的。
[2016年真題]說明堪察加半島地形對氣候區(qū)域差異的影響。
答案:山脈大致呈南北走向,阻擋季風,形成多雨區(qū)和雨影區(qū),地形高差大,形成氣候垂直差異。
6.培養(yǎng)地理邏輯思維能力并研究地理事物空間分布規(guī)律。不教背,教推理。以符合空間分布規(guī)律的典型地理事物為例,重視教會學生地理事物的空間分布原理及規(guī)律,并讓學生熟練應用,舉一反三,體現空間思維在解決問題中的作用,如讓學生掌握氣候分布、自然帶分布、水文特征等規(guī)律,教會學生按緯度位置和海陸位置來推斷,不需死記硬背。
7.注重空間位置與格局意識的培養(yǎng),進而培養(yǎng)學生的地理創(chuàng)新思維能力,使學生掌握地理事物在空間的分布格局,了解地理事物的空間相互作用,研究地理事物的基本空間關系,在實踐中學會地理空間優(yōu)化和選址。
地理空間思維是地理綜合思維的關鍵所在,是教學中應該著力培養(yǎng)的重點之一。地理教師在教學中應注重培養(yǎng)學生的空間思維能力,讓學生自主探究思考地理事象發(fā)生、發(fā)展及演變的過程,為培養(yǎng)創(chuàng)新人才打好基礎。
(責任編輯 周侯辰)