如何培養學生的地理空間思維能力

雷先彪

^摘要：1．構建腦中地圖，形成二維空間概念。2．轉換視角，培養和提高三維空間思維能力。3．利用地理課件演示，培養學生的地理事物空間運動的理性思維。4．整理知識系統，比較地理事物的空間差異，抓住地理事物之間的空間聯系，提高空間分析能力。

關鍵詞：腦中地圖；二維空間 ；三維空間；空間運動；空間聯系 根據《普通高中地理課程標準》課程性質：地理學的顯著特點之一是地域性，地理學不僅研究地理事物的空間分布和空間結構，而且闡明地理事物的空間差異和空間聯系，并致力于揭示地理事物的空間運動、空間演變的規律，因此，在地理教學中必須培養學生的空間思維能力。

地理空間思維能力包括二維空間概念的建立﹑三維空間思維能力形成﹑地理事物空間運動的理性思維以及對地理事物的空間分析能力。地理空間思維能力，既是《普通高中課程標準》的重要內容，又是文綜試卷地理科重點考核內容，因而培養學生的空間思維能力非常重要。下面就如何培養和提高學生地理空間思維能力談幾點看法。

一、構建腦中地圖，形成二維空間概念

地理教學離不開地圖?！暗貓D是地理學的第二語言”，沒有地圖，光用文字和語言難以說清楚地理事物的空間位置關系，也很難形成空間地域概念。如何培養學生的空間思維能力呢？采用構建網格狀腦中地圖，是行之有效的方法，是培養和提高學生空間思維能力的基礎。

1.摹圖、憶圖、繪圖首先要求學生用透明紙摹圖，主要是世界輪廓圖，中國輪廓圖和《考試說明》中要求的8個國家的輪廓圖等；其次讓學生憶圖，并根據記憶，繪出前面所提到的輪廓圖。

2.繪十三條線，形成網格狀平面圖，通過線面結合，進行空間定位在學生記憶十三條線（赤道、南北回歸線、南北極圈、40°N緯線、120°E、本初子午線、20°W和160°E經線、180°經線、90°W和90°E經線）的基礎上，在已繪出的簡易地圖上，繪出這十三條線，并結合世界的大洲大洋﹑主要國家、主要地形區、主要氣候類型分布和主要自然帶分布等來確定相對位置。其中，對世界地理可從宏觀上把握，對中國地理，須詳細具體。如在學習中國區域地理時，可在熟悉我國西北、華北、東北、西南等地理區域的大致經度緯度范圍的基礎上，采用每隔10°進行劃分，形成網格，然后把相關區域對號入座。這樣，學生對中國就有一個整體和局部的印象。

3.循序漸進，逐步積累，加強鞏固腦中地圖，除了最基本的輪廓圖和經緯網圖外，還必須將在考試說明中的自然地理，人文地理和區域地理內容落實到圖上，其涵蓋的內容多，難度大，因此，要根據高中地理教學計劃，合理統籌時間，進行有目的有計劃訓練，特別是要將構建腦中地圖的任務滲透到課堂教學中，這樣有利于鞏固；此外，適當組織學生進行繪圖競賽，以提高他們的積極性等。

二、轉換視角，培養和提高三維空間思維能力

1．巧用教具，變抽象為具體地理教學比較抽象的內容，可采用教具的直觀演示，變抽象為具體，有助于培養學生三維空間思維能力。比如在講解地球的自轉內容時，先讓學生從側面觀看地球儀，然后撥動地球儀自西向東轉動，再改變學生觀察角度，分別從地球儀的南北極上空看，學生就很容易明白“南順北逆”的自轉方向只是因視角發生改變所看到的現象，而地球自西向東的自轉方向不變的道理。又比如學生對經度的劃分和日界線兩側方位以及日期的變化等內容往往容易出現由立體到平面﹑由平面到立體轉換的思維障礙，為了便于理解，采用學生動手操作并演示的方法（如圖1）。

另外，在講解等高線“鞍部”的判讀（如圖2）并要求學生繪出AB線和CD的剖面圖時，常會出現學生根據地形剖面圖繪制步驟能夠繪出AB、CD線的剖面圖，但一些學生就是不能理解這兩幅剖面圖為什么有區別。通過向學生演示鞍部的立體模型，引導他們轉換視角，學生一看就明白了，無須教師過多語言解釋。所以用好教具是培養學生三維空間思維能力的一種簡便而又效果明顯的方法。

2.平面圖與三維圖相結合在實際教學中，學生對鋒面﹑氣旋、反氣旋﹑三圈環流等一些模式圖往往從二維空間進行理解，對于這些內容，可讓學生結合教材中的平面插圖，設計并繪制三維立體圖形（如圖3），這樣不僅培養了學生獨立設計能力，不僅培養了學生獨立設計

能力，同時，又舉一反三強化了學生三維空間思維能力，使其抽象思維能力得以提高。

三、利用地理課件演示，培養學生的地理事物空間運動的理性思維

以往的教學中，傳統教學手段如課本插圖結合掛圖等，因其不能動態演示地理事物的空間運動和變化，學生對這些抽象的內容難以理解，在課堂上很被動，影響了學習興趣。利用計算機技術，向學生形象演示地理事物的空間運動和空間演變，達到變抽象為具體、變靜止為運動的效果，有利于突破教學難點。例如在講解地球運動的地理意義（二）時，需要突破幾個難點：首先是黃赤交角的存在引起太陽直射點的回歸運動，其次是太陽直射點的回歸運動引起晝夜長短和正午太陽高度的變化，再其次是分析黃赤交角變大變小所引起地理現象等。這些難點，傳統教學手段很難突破。為此，我設計并制作了地理課件（如圖4）。其設計思路如下：（1）設置黃赤交角有四種變化，并能動態改變其大小，能形象演示黃赤交角→太陽直射點回歸運動→晝夜長短和正午太陽高度變化。（2）A﹑B、C都是同步動畫，便于動態分析。（3）B演示由太陽直射點的回歸運動引起的晝夜長短變化，C演示由太陽直射點的回歸運動引起正午太陽高度變化。將這一課件用于課堂教學，達到了突破教學難點的目的，并取得了很好的課堂教學效果。

四、整理知識系統，比較地理事物的空間差異，抓住地理事物的空間聯系，提高空間分析能力

學生在高中階段逐漸積累了大量的地理知識，如區域地理的區域位置、特征、高一地理上冊的原理和規律以及高一下冊的基本觀點等。如何對這些知識進行系統整理呢？首先要在宏觀上理順區域地理、自然地理、人文地理之間的關系，在熟悉區域地理的空間位置和區域特征的基礎上，比較各分區的空間位置和區域特征差異，用自然地理的原理和規律去分析區域特征的形成和差異，用人地協調的觀點去評判人類的活動；其次在微觀上以《考試說明》中規定世界地理和中國地理的幾大分區為例，將空間分析的能力培養落實到課堂教學中。

例如：在講解非洲的區域特征時，首先要學生確定非洲的空間位置，如所在經度緯度范圍，其次是海陸位置﹑地形﹑氣候特征以及主要氣候類型分布等，這些地理事實用地理原理進行分析比較，找出空間差異，從自然要素的內在聯系（如圖5）去把握區域自然特征，然后綜合比較農業、工業、城市、人口等社會經濟方面的空間分布和差異,再理順自然環境和人類活動的內在聯系，并將二者綜合。這樣，既有助于學生對非洲的區域特征的整體把握和對知識的理解，又提高了學生空間分析能力，而且可舉一反三，觸類旁通。