中学生地理空间思维的类型与训练方法

卢万合+曹璐

摘 要 思维训练是中学生地理素养形成、地理能力提高的基础，也是中学地理教学的薄弱环节。地理空间思维是地理学科的重要思维方式，根据地理学的基本内容，共划分为三个类型：地理空间定位思维、地理空间知觉思维、地理空间因果思维。地理空间思维的训练需要注重以下几点：加强一般思维模式的练习，提高地理空间思维的效率；侧重空间想象、空间概括思维方法的训练，突破思维过程难点；将思维过程训练纳入到教学的各个阶段，增强培养的针对性。

关键词 地理空间思维 核心素养 学科能力 训练

一、学科素养、学科能力、思维过程的逻辑关系

学科素养是学习者经过学科学习后所养成的比较稳定的内在心理品格[1]。学科差异必然造成学科素养的区别，例如，数学素养与地理素养就不可能相同，这主要是因为学科体系差异而造成的。尽管存在学科差异，但学科素养的基本结构是一致的，都是以学科知识体系为基础的，每个学科知识体系均包含三个方面的内容：存量知识、思维过程和学科视角，这三个方面在学习者的学科素养体系中不是独立存在的，而是互为基础、相互促进、相互转化的，比如某个学科存量知识可以作为思维过程的基础，当思维过程成熟而稳定时，则又转化为新的学科存量知识。对学习者而言，伴随着学科学习的深入，学科素养逐渐提升。從这个角度看，学科素养研究一定程度上突破了传统学科教学研究的一般范式，由“教学理论→学科教学”转变为“学科理论→学科教学”，更加强调学科知识的体系和特点。

学科能力是学习者经过学科学习后能够处理学科问题的外在心理品格。学科能力与学科素养具有相同的基础，那就是学科知识体系（如图1）。从学科教学的角度看，学科素养是高位的学科课程目标，需要较长时间的积累，可以定位于学段这一尺度上；而学科能力则是相对低位的学科课程目标，可以定位于每一节课，甚至更小的尺度上。学习者学科能力的积累自然提升其学科素养，因为具有相同的基础，这种关系在逻辑上是一致的。比如学生地理空间能力的积累，对应的就是其空间素养的提升。核心学科素养、核心学科能力则是学科体系中最重要、最关键内容在素养和能力层面上的体现。空间性是地理学科的基本特性，空间能力、空间素养自然就是地理学科的核心能力和核心素养。本文将以提升学生地理学科空间素养为目标，探讨地理空间思维过程的训练。

二、地理空间思维的类型

地理空间能力就是学习者掌握地理空间知识，学会相应的地理空间思维过程，形成地理空间视角，从而解决地理空间问题的外在思维品质。空间知识的掌握伴随着相应的思维过程，某一具体问题的空间思维过程固化，即成为新的空间知识。空间视角则是在空间知识、思维过程基础上形成的，三者相辅相成，缺一不可，共同发挥作用。地理空间能力框架中，空间思维过程最为关键，它不仅是空间能力的重要组成部分，而且决定着能力发挥作用的效果，即决定着人们理解地理空间问题及进行空间决策的效果。但当下的中学地理教学中，空间思维过程教学属于空间能力教学的弱项，亟待加强。

地理空间思维同一般性思维相同，都是由分析、综合、比较、概括、抽象、想象等基本思维过程组成，但地理空间思维又有着综合性的特点，这恰恰符合地理学的特性，其基本思维过程以地理空间为背景，进行恰当组合，从而描述地理现象、过程、规律，并形成相对稳定的思维逻辑结构，帮助解决未知的地理问题。地理空间思维是一系列思维过程的集合体，若将其类型简单划分为地理空间分析思维、地理空间综合思维、地理空间比较思维等，不能反映出这一系列思维过程的相互关联，也不能体现出地理的学科性。因此，我们依据地理学科的特性，从地理学研究的基本问题出发，将其划分为一系列综合性思维类型。普雷斯顿·詹姆斯和杰弗雷·马丁在《地理学思想史》一书中用三个问题来描述地理学的基本内容，分别是：它在哪儿？它是什么样的？它意味着什么？实际上这三个问题就是三种思维过程[2]。基于此，我们将地理空间思维划分为三种类型：地理空间定位思维、地理空间知觉思维和地理空间因果思维。这三种思维是地理学科经常应用的综合性思维过程，其它更为繁复的思维过程大都以这三种思维过程为基础，没必要作为单独类型进行研究。

1.地理空间定位思维

地理空间定位思维就是对地理事物、现象进行空间位置判定的心理过程。因为地理事物、现象在定位思维过程中都可以用某一尺度的区域来表征，地理空间定位实质上就是判定小尺度空间在大尺度空间上的位置，具体思维方法包括：知觉、概括、分析、判断、想象等等。地理空间定位思维的一般模式是：知觉小尺度空间（地理事物、现象）、分析确定大尺度空间、找到参照体系（参照物）、判断方位等。地理空间定位思维中，知觉小尺度空间最直接的方法就是通过感官直接感知，但因为地理事物、现象空间较大，更多的时候是通过感知符号、图形、文字、数据等来实现的。知觉小尺度空间过程中最重要的思维方法就是空间概括和空间想象。同一地理事物或现象，在不同情境中，可以概括为不同的小尺度空间。以某一城市为例，可以概括为点，也可以概括为面，空间想象在知觉小空间时能够帮助间接感知，并弥补直接感知的不足，并且贯穿地理空间定位思维的各个过程。此处所讲的大尺度空间是相对的概念，只需要比待定位的小尺度空间尺度大即可，实际上这样的大尺度空间可能不止一个，需要根据定位的目的和情景来确定。以定位某一城市为例，确定的大尺度空间可能是省份、地区，甚至是国家、大洲等。空间位置的确定还需要相应的参照体系，参照体系可以是地理事物，可以是坐标体系，也可以是由大空间划分的次一级空间。比如将吉林省定位于中国的东北地区亦是如此。参照体系确定后，再判断目标空间相对于参照体系的方位、距离等，就可以最终完成空间定位。

2.地理空间知觉思维

地理空间知觉思维就是对地理事物、现象的空间形象、状态进行辨识的心理过程，其主要思维方法有抽象、概括、比较、判断等[3]。地理空间知觉思维能够将地理事物、现象从背景空间中区分出来，从而察觉其空间形象、位置、分布、排列等，前文所述地理空间定位思维中就运用了地理空间知觉思维[4]。可以说，一切地理空间思维过程都离不开空间知觉思维，地理空间知觉思维往往是其它空间思维的起点，也是地理空间思维能力培养的重要内容。根据思维过程的差别，可以将地理空间知觉思维进一步划分为：地理空间形象知觉思维和地理空间状态知觉思维。地理空间形象知觉思维的对象主要是地理事物、现象等的空间大小、形状等，一般思维模式为：感知、抽象、概括，其中感知又分为直接感知和间接感知。直接感知是通过感官感知地理事物和现象的空间形象，间接感知是通过文字、符号、图像、数据等感知地理事物和现象的空间形象，空间想象在间接感知中发挥着重要作用。地理空间状态知觉思维的对象主要有地理事物、现象的位置、分布、排列、格局等，其中位置的知觉过程在前文已经提及，不再赘述。地理空间状态知觉思维的一般思维模式为：感知、定位、比较、概括等，每种具体知觉思维的过程又不完全相同。地理空间分布状态知觉思维的基本过程为：感知地理事物或现象、特征空间比较（大小、多少、密集稀疏等等）、空间定位、抽象概括。以人教版地理教材八年级上册第一章第二节“众多的人口”为例，其中“人口东多西少”部分就涉及到地理空间分布状态知觉思维，这个思维过程隐藏在图1.11的读图分析中。学习者首先通过图例感知人口密度，并在图中进行人口密度的空间比较，继而对其进行空间定位，最后抽象概括出中国人口的分布特征，即东多西少。地理空间排列状态知觉思维过程为：感知地理事物或现象、空间有序性分析、抽象概括。例如中国地形的骨架——山脉、澳大利亚气候带等内容均涉及地理空间排列状态思维过程[5]。endprint

3.地理空间因果思维

地理空间因果思维就是对地理事物、现象的空间存在进行因果分析的心理过程。地理空间因果思维包含两个思维过程，一个是成因思维，一个是结果思维。两个过程将空间存在与相关因素建立联系，从而实现地理学科对于世界万物发生、发展过程的解释。地理空间因果思维是对地理事物、现象的位置、形象、状态的解释性思维，它以地理空间定位思维、地理空间知觉思维为基础，其思维过程与一般性因果思维并无本质上的区别，只不过它是地理空间存在的因果思维。地理空间成因思维包含三个方面，分别是地理空间位置的成因思维、地理空间形象的成因思维、地理空间状态的成因思维。一般思维模式为：空间比较、特征概括、时间比较、关联要素识别、作用过程、综合概括。探究某个地理空间存在的成因一定是这种地理存在呈现出某种特征，而特征又是在比较情境中概括而来的，因此，地理空间因果的第一、二个步骤分别是空间比较、特征概括，确认某个地理存在的特征后，就要进行过程分析，确认其关联要素，以及关联要素与地理空间存在的线性、非线性关系等，这与一般因果思维过程一致，此处不再赘述。地理空间结果思维主要用于处理地理空间存在的作用、意义、影响等的思维过程，实质就是由地理空间存在推导出某种结果的思维过程，具体思维模式与成因思维一致，包括：空间比较、特征概括、时间比较、关联要素识别、作用过程、综合概括，但思维方向正好相反，成因思维是由果到因，结果思维是由因到果。

三、中学生地理空间思维的训练方法

1.加强一般思维模式的练习，提高地理空间思维的效率

地理空间思维能力的一个重要体现就是学习者面对地理空间问题，具有思维的迅捷性，换言之，就是学习者能够快速完成思维过程，因此，地理教学中必须要加强各类型地理空间思维一般模式的训练，从而提高学习者思维过程的效率。现实中我们可以看到，地理教师、大学地理系的学生、地理研究者面临某些空间问题时具有思维的敏感性，能够准确、快速地思考地理空间问题，这就是因为他们已经掌握了地理空间思维的一般模式，这种掌握是多年地理学习、熏陶的结果。在中学阶段进行地理空间一般思维模式的训练，就是让中学生也能像这些地理专家一样，形成这种敏感性。一般思维模式的训练关键在于学生的体验和经历，体验就是体会教师思考空间问题的经过，经历就是亲身去思考空间问题，而在这两个训练过程中教师需要注意学生思维过程的完整性。初始训练阶段一定让学生严格遵循一般模式的步骤，教学过程中可以有意识地放慢节奏，使得学生养成按思维模式思考问题的习惯，习惯一旦形成了，思维过程效率自然会提高，而且思维习惯形成得越早，学生后续的认知效率也就越高，因此，思维模式的训练越早越好。涉及到思维模式训练的内容，教师教学方法选择上也需要体现过程性。

2.侧重空间想象、空间概括思维方法的训练，突破思维过程难点

地理科学研究对象具有空间尺度大、时间历程长、内容复杂等特点，学科认知过程中会频繁运用空间想象、空间概括这两个思维方法，而这两个思维方法比较抽象，许多学生难以理解，因此，在中学地理教学中有必要加强训练。地理空间想象思维的难点包括：第一，复杂的地理现象和地理过程空间想象信息量大，大脑思考内容多，容易产生思维混乱；第二，地理空间投射到书本上之后，空间大小的尺度、空间形象的表现形式都很多，容易造成空间想象的混淆。针对难点一，在教学实践中地理教师应该正确地、按步骤使用地理直观教具、地图等，并帮助学生养成借助直觀手段进行空间想象的习惯。针对难点二，在教学实践中地理教师应该加强对学生尺度转换、角度转换的练习，使得学生在解决空间问题时能根据情景顺畅切换。地理空间概括思维的主要难点：空间概括结果与客观实际有冲突。实际上地理教学中，我们分析问题时往往都要忽略一些因素，在教学中应该通过恰当方式向学生解释这种忽略的合理性，否则容易造成一些学生对知识的充分理解。比如，人教版教材七年级上册第一章第一节“地球的形状和大小”，我们在讲解地理的形状时，告诉学生地球是球形的，实际上就是空间概括的结果，与学生的日常认知有矛盾。因此，在地理教学中应该经常采用类比的方法，让学生理解地理空间概括的实质，比如前述地球形状的矛盾，教师就可以用一个网球做对比讲解，将网球放在近处、远处分别观察，学生马上就能明白地球形状概括的实质意义了。

3.将思维过程训练纳入到教学的各个阶段，增强培养的针对性

将思维过程训练纳入到教学活动当中并非只针对地理空间思维能力，而是对地理学科所有思维能力的培养都有效果。传统教学中，思维过程的训练往往被忽略，或是隐含在能力培养的背后，不能引起地理教师和学生的注意，无形中也增加了能力培养的难度。地理教学难点中有相当一部分都是因为学生对地理思维过程理解困难造成的，许多学生上完地理课后仍不能理解地理事物、现象发生、发展的实质含义，解决问题暂时只能靠死记硬背。因此，思维过程训练必须要纳入到地理教学的各个环节。首先，教师在地理教学设计中就应该包含思维过程训练的设计。教学设计是教学活动的关键环节，它为教学活动制定了计划，地理教师在教学设计时就要将思维训练纳入其中，制定教学目标时在能力目标中体现思维过程训练。其次，课堂教学过程中采用恰当的教学方法，有意识地训练相关的思维能力。地理思维过程需要大脑进行复杂的思考活动，因此适宜采用能够反映思维步骤的过程性教学方法，例如探究教学、研究性教学等方法，并且引导学生利用空间思维导图完成空间思维过程。此外，在地理教学评价中注重思维过程训练效果的评价。思维过程评价与一般性知识评价不同，难度更大，对地理教师的要求更高。通过评价的反馈作用，不仅可以检验思维过程训练的效果，而且能够为训练方法的改进提供借鉴。

参考文献

[1] 王向东，袁孝亭.地理素养的养成和主要特点[J].课程·教材·教法，2004（12）.

[2] 普雷斯顿·詹姆斯，杰弗雷·马丁.地理学思想史[M].李旭旦，译.北京：商务印书馆，1989.

[3] 徐志梅，袁孝亭.地理空间知觉能力及其教学[J].地理教学，2013（4）.

[4]王晓明，刘瑜，张晶.地理空间认知综述[J].地理与地理信息科学，2005（6）.

[5] 袁孝亭.利用地理空间要素发展学生空间思维[J].课程·教材·教法，2009（8）.

[6] 张莎莎.高中地理教学中地理因果关系法则的运用与教学策略研究[D].西安：陕西师范大学，2014.【责任编辑 王 颖】endprint