指向空间思维的中学生综合思维培养研究

陈燕红

[摘   要]空间思维能力是地理综合思维能力的关键。地理教师在教学中应注重培养学生的空间思维能力，让学生自主探究思考地理事象发生、发展及演变的过程，为培养创新人才打好基础。

[关键词]空间思维;综合思维;地理;中学生

[中图分类号]    G633.55        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）10-0093-03

当代地理科学发展迅速，已成为多科自然科学的基础学科。培养空间想象力是为培养创新人才打下必要的基础。区域认知、综合思维已成为高考选拔人才时注重考查的学科素养。

一、空间思维的概念

地理空间思维是对地理事物、地理现象和地理图像进行观察、分析、综合、比较、概括、抽象和评估，进行空间位置判断，确定分布状态、排列、组合，分析它们在物质、能量等方面的交流與变化，比较它们的差异点和共同点，多维度判断其空间属性的心理过程。空间包括空间分布、空间结构、空间差异、空间连接、空间运动和空间变化规律等，空间思维包括形象思维、定位思维、结构思维、交互思维、比较思维、综合思维等。

二、空间思维的重要性

空间性特征是地理学科和其他学科之间的最大区别，对空间性特征的把握需要形象思维和逻辑抽象思维的结合，这要求学生通过空间想象来观察、理解和思考。地理学科的特点，决定了空间思维能力在地理学习中的重要作用。

空间思维的培养是培养地理核心素养的关键，是地理学科素养培养的重点。《地理教育国际宪章》提出了地理学的几个核心能力：空间定位能力;区域比较和概括能力;空间交互的分析和概括能力;空间分布格局意识; 简单预测地理过程的能力和合理的想象力。

三、空间思维培养的内涵

空间思维的培养，就是培养学生学会根据纬度位置、海陆位置等位置信息来推断自然环境，根据地形地势等空间形态思考问题，研究地理事物分布呈现出怎样的空间规律，从而形成空间思维能力、空间位置记忆能力、空间位置格局意识、地理空间比较思维等。

1.培养根据空间渐次变化，推断地理事物空间排列的能力。可以让学生利用空间过渡的思维，认识地理事物在空间中的渐变，如从热带到亚热带、温带、寒带，从潮湿到半湿润、半干旱、干旱，任何两条自然带或两个地区之间都有过渡带。掌握这样的地理事物空间分布规律，有利于学生掌握气候、水、生物、土壤等资源地带性的分布，推断因地形空间阻隔而表现出的独特的地理现象。

2.培养依据地理事物空间排列特征和分布规律进行空间定位的能力。很多地理事物都有其空间分布特征及规律。如地球的形状和地球的运动导致地球上太阳辐射分布不均，从而产生有规律的分异，如正午太阳高度、昼夜长度、气候类型等，进而推断河流水文特征、地貌分布、生物分布、人口分布等规律。反之，可以根据这些地理事物分布规律推断空间位置。如根据气候类型数据图、地形图、河流径流图、人口结构图或地理事物特征文字描述，即可推断地理事物所在的空间位置。

3.培养空间同位（指纬度位置、海陆位置相同区域）规律运用能力。如果纬度位置、海陆位置相同，一般情况下，影响气候的大气环流就相同，气候特征就相同，那么水文、土壤、植被等也相应相同。如南北纬25°～35°大陆东岸海陆热力差异显著，形成亚热带季风气候，可以对应中国东南部、美国东南部、阿根廷东南部和澳大利亚东南部;南北纬30°～40°大陆西海岸则对应地中海气候。

4.培养空间对称性分布规律运用能力。如南北半球的气候类型、自然带、太阳高度角、昼夜长短等地理事物的对称性分布，非洲、拉丁美洲就是这样的典型案例。

5.培养地理空间结构分辨力。

（1）平行式结构。由平行分布的条带状自然地理单元构成，平行式结构多有相对直的边界。在能力培养方面主要关注纬向、经向的结构，如热量带、降水分布，还有垂直分布的平行结构，如自然带的垂直地带性。

（2）交错式结构。由非平行的条带状自然地理单元构成，有许多不规则的边界，其组成部分通常相互交叉。主要培养学生分析非地带性因素，如不同坡度的地貌、多流域的山区等的能力。

（3）镶嵌式结构。如河流等级、城市等级。主要培养学生的等级划分应用能力。

（4）空间结构的变化。主要培养描述与概括能力，如平面要从面的大小、边界、形状、延伸等方面描述。

[2016年真题]描述该地区大熊猫栖息地范围的变化。

答案：20世纪70年代（1976年），栖息地连成一片;到80年代后期（1987年），栖息地面积退缩，碎片化严重;90年代至21世纪初（2000年），栖息地面积有所增加，碎片化趋势减弱，分布范围有向北、向西扩展的趋势。

（5）根据空间结构宏观分异规律与微观变化推断分异的因素。如工业区位选择、工业产业转移的地区选择应从空间的宏观性考虑;工厂具体选址时，就要考虑环境、用地等因素，就要考虑空间的微观因素。

6.培养地理空间相互作用即空间联系与制约关系的运用能力。地理事物、地理各要素在空间上进行物质、能量相互传递与作用，如大气环流、洋流、水循环等伴随能量的传递、转移、交换，它们在空间上存在联系与制约关系。例如，探讨西北甘新、黄土高原、华北平原、太平洋北纬40°海底石英砂等物质来源与物质迁移。由于空间紧邻，位于下风向或流水下游区，西北的黄土由西北风风力搬运到黄土高原，这些黄土又因水土流失、河流搬运转至华北平原;同理，也判断北纬40°海底的石英砂来自我国西北，通过西风的搬运作用从内陆搬运过来，沉积在大洋下。

还有人文要素空间的相互作用，如农业地域、工业区、人口分布等。农业和工业生产模式也反映了原料生产区、产品加工区和市场之间的空间关系。由于资源空间分布不均、经济水平不等，从而促使地区之间建立交通运输网络，导致物资、人口、信息等流动，产生了地区间的合作。空间距离的远近、空间畅通与隔阂都影响交通发展，从而影响运输成本，进而影响经济贸易往来。

[高考真题]解释中国东西部地区在农业跨区域合作中的优势。

答案：东部地区技术先进，资金充足，市场意识强，经济发展态势强劲;西部地区资源丰富，劳动力价格相对低廉。

7.培养地理空间比较思维。通过区域空间比较，明确地理事物、地理要素和地理现象之间的空间差异，有利于发现地理事物的空间分布规律。比较要素包括纬度位置、海陆位置、气候、地形、河流水文、土壤、生物等自然地理特征，还有农业、工业、交通、资源与经济水平等方面的人文要素，还能延伸到经济发展的道路。对位置相似的区域加以比较，如中国与美国、俄罗斯与加拿大、拉丁美洲与非洲，也可以将地理位置、经济模式相似的地区作对比，如日本、韩国、中国台湾等。

比较的学习方法是地理学科最常用的学习方法。比较题是高考高频题。

[ 2017年真题]分析20世纪70～80年代甲地温室生产的农产品出口西班牙以北欧洲发达国家的优势条件。

分析：纬度差异形成供应产品季节差异，此外还有经济水平差异，劳动力、土地价格的差异等，生产成本低，市场竞争力强。

8.培养地理空间综合思维。空间综合思维是思考某个空间中地理事物、现象、自然与人类的多维度关系的思维过程，它要考虑地理事物在空间中的相互作用和相互作用的特征。如以美国田纳西河流域为例进行流域综合开发的教学时，引导学生分析田纳西河流域的水系水文特征，指导学生从流域的自然和经济背景出发，正确掌握水电“梯级开发”合理性的论证方法。有利方面：流域气候温暖湿润，降水充沛;盆地地形起伏，河流狭窄，峡谷多;水能资源、矿产资源丰富;人口增长，经济发展，对电力的需求增加。不利方面：季节变化明显;流域内人口激增，大规模的掠夺性发展带来了一系列生态和社会问题。开发后在不同空间上也有有利和不利方面。有利方面：修建水库和船闸，满足了第一产业的农业灌溉、养殖所需;丰富的电力资源促进了第二产业资源开发、有色冶金的发展;为第三产业改善了航运条件，有利于发展旅游;保护生态环境，抵御洪涝灾害，保护了森林，植被得到了恢复，减少了二氧化碳的排放，改善了环境。不利方面从库区、下游地区、入海三角洲等不同空间来分析：开发后库区水质变差;水库下游河漫滩面积变小，河床变深;入海三角洲可能后退，枯水期可能有咸潮，土壤出现盐碱化，生物多样性可能减少。让学生在分析大江大河流域综合开发治理的问题时做到融会贯通、综合联系。

四、培养空间思维能力的主要措施

1.依托区域地理的学习来培养空间思维。区域认知是地理学科四大核心素养之一，中学生学习区域地理是学好地理的基础，也是培养空间思维能力的重要途径。每一个区域怎样去认识？ 袁孝亭教授指出，认识规律有：它在哪里？（位置与分布）它是什么样子？（地理特征）为什么会这样？什么时候发生？（地理过程）它有什么作用？（地理联系）如何使其人地关系协调？通过这样分析，使学生加深理解，提高思维水平，掌握空间位置、空间形式、空间结构等。

学生在学习每一个区域时，运用上述认识规律，更容易掌握该地区的位置、气候、地形地貌、河流、土壤、植被等自然环境，以及农业、工业、交通、城市等人文地理事物的分布规律，分析其发生、发展、区位变化等。

2.空间位置的判断与记忆——熟悉地图和掌握掌控点。要形成较强的空间定位能力，必须记地图。刚开始学生看图、读图的地图意识并不强，这就要求教师在讲课和复习中不时提醒学生看图，让学生常看课本插图和地图册。教师要教会学生一些读图、识图、记图的技巧，例如利用经纬网熟记一些特殊的点进行定位，从一个核心點向周围地区扩展，依托一定量的点就能勾画出全部的地图空间。如中国地图的核心点：杭州（30°N，120°E）、拉萨（30°N，90°E）、四川盆地（30°N，105°E）、北京（40°N，116°E）、海口（20°N，110°E）。世界地图的核心点：马六甲（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）、开罗（30°N，30°E）、波斯湾北（50°E，30°N）、几内亚湾（0°，0°）、刚果盆地（0°，20°E）、英吉利海峡（50°N，0°）、波罗的海（60°N，20°E）、乌拉尔山（60°N，60°E）、纽约（40°N，75°W）、密西西比河河口（30°N，90°W）。此外，也可以利用海陆轮廓及其位置特征进行定位。

3.加强训练，掌握读图技巧，正确利用空间信息资源。利用图表提供的材料是解答高考地理题的关键，空间想象力和读图能力是解题的基础。学生要养成良好的读图习惯，培养快速进行“图图转换”“图文转换”“图表转换”和“文图转换”等的关键能力，并能借助地图进行形象思维、分析、判断，通过训练，总结观察图例、判断方向、综合分析区域间的关系等经验，最终形成综合分析能力。

4.培养思考空间发展与变化的能力。利用现代教学手段，借助视频资料等演示地理事物在空间的发展与变化，提高学生分析地理事物的空间特征与时间要素的耦合的能力，打开学生空间思维的闸门，借助地图及各种空间地理事物的图片、照片，发展学生的空间想象力。

5.利用局部地形图及等高线地形图培养局部空间差异思维能力。教师应该引导学生从地形角度分析其对自然环境的影响，如分析南美洲安第斯山东西两侧的自然景观存在明显不同的原因，就从在高大的安第斯山的阻挡下两侧形成不同的气候类型入手。在分析地理现象的成因时，考虑地表高低起伏因素，这对于成因分析是非常有帮助的。

[2016年真题]说明堪察加半岛地形对气候区域差异的影响。

答案：山脉大致呈南北走向，阻挡季风，形成多雨区和雨影区，地形高差大，形成气候垂直差异。

6.培养地理逻辑思维能力并研究地理事物空间分布规律。不教背，教推理。以符合空间分布规律的典型地理事物为例，重视教会学生地理事物的空间分布原理及规律，并让学生熟练应用，举一反三，体现空间思维在解决问题中的作用，如让学生掌握气候分布、自然带分布、水文特征等规律，教会学生按纬度位置和海陆位置来推断，不需死记硬背。

7.注重空间位置与格局意识的培养，进而培养学生的地理创新思维能力，使学生掌握地理事物在空间的分布格局，了解地理事物的空间相互作用，研究地理事物的基本空间关系，在实践中学会地理空间优化和选址。

地理空间思维是地理综合思维的关键所在，是教学中应该着力培养的重点之一。地理教师在教学中应注重培养学生的空间思维能力，让学生自主探究思考地理事象发生、发展及演变的过程，为培养创新人才打好基础。

（责任编辑 周侯辰）