中學生地理空間思維的類型與訓練方法

盧萬合+曹璐

摘 要 思維訓練是中學生地理素養(yǎng)形成、地理能力提高的基礎(chǔ)，也是中學地理教學的薄弱環(huán)節(jié)。地理空間思維是地理學科的重要思維方式，根據(jù)地理學的基本內(nèi)容，共劃分為三個類型：地理空間定位思維、地理空間知覺思維、地理空間因果思維。地理空間思維的訓練需要注重以下幾點：加強一般思維模式的練習，提高地理空間思維的效率；側(cè)重空間想象、空間概括思維方法的訓練，突破思維過程難點；將思維過程訓練納入到教學的各個階段，增強培養(yǎng)的針對性。

關(guān)鍵詞 地理空間思維 核心素養(yǎng) 學科能力 訓練

一、學科素養(yǎng)、學科能力、思維過程的邏輯關(guān)系

學科素養(yǎng)是學習者經(jīng)過學科學習后所養(yǎng)成的比較穩(wěn)定的內(nèi)在心理品格[1]。學科差異必然造成學科素養(yǎng)的區(qū)別，例如，數(shù)學素養(yǎng)與地理素養(yǎng)就不可能相同，這主要是因為學科體系差異而造成的。盡管存在學科差異，但學科素養(yǎng)的基本結(jié)構(gòu)是一致的，都是以學科知識體系為基礎(chǔ)的，每個學科知識體系均包含三個方面的內(nèi)容：存量知識、思維過程和學科視角，這三個方面在學習者的學科素養(yǎng)體系中不是獨立存在的，而是互為基礎(chǔ)、相互促進、相互轉(zhuǎn)化的，比如某個學科存量知識可以作為思維過程的基礎(chǔ)，當思維過程成熟而穩(wěn)定時，則又轉(zhuǎn)化為新的學科存量知識。對學習者而言，伴隨著學科學習的深入，學科素養(yǎng)逐漸提升。從這個角度看，學科素養(yǎng)研究一定程度上突破了傳統(tǒng)學科教學研究的一般范式，由“教學理論→學科教學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W科理論→學科教學”，更加強調(diào)學科知識的體系和特點。

學科能力是學習者經(jīng)過學科學習后能夠處理學科問題的外在心理品格。學科能力與學科素養(yǎng)具有相同的基礎(chǔ)，那就是學科知識體系（如圖1）。從學科教學的角度看，學科素養(yǎng)是高位的學科課程目標，需要較長時間的積累，可以定位于學段這一尺度上；而學科能力則是相對低位的學科課程目標，可以定位于每一節(jié)課，甚至更小的尺度上。學習者學科能力的積累自然提升其學科素養(yǎng)，因為具有相同的基礎(chǔ)，這種關(guān)系在邏輯上是一致的。比如學生地理空間能力的積累，對應(yīng)的就是其空間素養(yǎng)的提升。核心學科素養(yǎng)、核心學科能力則是學科體系中最重要、最關(guān)鍵內(nèi)容在素養(yǎng)和能力層面上的體現(xiàn)。空間性是地理學科的基本特性，空間能力、空間素養(yǎng)自然就是地理學科的核心能力和核心素養(yǎng)。本文將以提升學生地理學科空間素養(yǎng)為目標，探討地理空間思維過程的訓練。

二、地理空間思維的類型

地理空間能力就是學習者掌握地理空間知識，學會相應(yīng)的地理空間思維過程，形成地理空間視角，從而解決地理空間問題的外在思維品質(zhì)。空間知識的掌握伴隨著相應(yīng)的思維過程，某一具體問題的空間思維過程固化，即成為新的空間知識。空間視角則是在空間知識、思維過程基礎(chǔ)上形成的，三者相輔相成，缺一不可，共同發(fā)揮作用。地理空間能力框架中，空間思維過程最為關(guān)鍵，它不僅是空間能力的重要組成部分，而且決定著能力發(fā)揮作用的效果，即決定著人們理解地理空間問題及進行空間決策的效果。但當下的中學地理教學中，空間思維過程教學屬于空間能力教學的弱項，亟待加強。

地理空間思維同一般性思維相同，都是由分析、綜合、比較、概括、抽象、想象等基本思維過程組成，但地理空間思維又有著綜合性的特點，這恰恰符合地理學的特性，其基本思維過程以地理空間為背景，進行恰當組合，從而描述地理現(xiàn)象、過程、規(guī)律，并形成相對穩(wěn)定的思維邏輯結(jié)構(gòu)，幫助解決未知的地理問題。地理空間思維是一系列思維過程的集合體，若將其類型簡單劃分為地理空間分析思維、地理空間綜合思維、地理空間比較思維等，不能反映出這一系列思維過程的相互關(guān)聯(lián)，也不能體現(xiàn)出地理的學科性。因此，我們依據(jù)地理學科的特性，從地理學研究的基本問題出發(fā)，將其劃分為一系列綜合性思維類型。普雷斯頓·詹姆斯和杰弗雷·馬丁在《地理學思想史》一書中用三個問題來描述地理學的基本內(nèi)容，分別是：它在哪兒？它是什么樣的？它意味著什么？實際上這三個問題就是三種思維過程[2]。基于此，我們將地理空間思維劃分為三種類型：地理空間定位思維、地理空間知覺思維和地理空間因果思維。這三種思維是地理學科經(jīng)常應(yīng)用的綜合性思維過程，其它更為繁復的思維過程大都以這三種思維過程為基礎(chǔ)，沒必要作為單獨類型進行研究。

1.地理空間定位思維

地理空間定位思維就是對地理事物、現(xiàn)象進行空間位置判定的心理過程。因為地理事物、現(xiàn)象在定位思維過程中都可以用某一尺度的區(qū)域來表征，地理空間定位實質(zhì)上就是判定小尺度空間在大尺度空間上的位置，具體思維方法包括：知覺、概括、分析、判斷、想象等等。地理空間定位思維的一般模式是：知覺小尺度空間（地理事物、現(xiàn)象）、分析確定大尺度空間、找到參照體系（參照物）、判斷方位等。地理空間定位思維中，知覺小尺度空間最直接的方法就是通過感官直接感知，但因為地理事物、現(xiàn)象空間較大，更多的時候是通過感知符號、圖形、文字、數(shù)據(jù)等來實現(xiàn)的。知覺小尺度空間過程中最重要的思維方法就是空間概括和空間想象。同一地理事物或現(xiàn)象，在不同情境中，可以概括為不同的小尺度空間。以某一城市為例，可以概括為點，也可以概括為面，空間想象在知覺小空間時能夠幫助間接感知，并彌補直接感知的不足，并且貫穿地理空間定位思維的各個過程。此處所講的大尺度空間是相對的概念，只需要比待定位的小尺度空間尺度大即可，實際上這樣的大尺度空間可能不止一個，需要根據(jù)定位的目的和情景來確定。以定位某一城市為例，確定的大尺度空間可能是省份、地區(qū)，甚至是國家、大洲等。空間位置的確定還需要相應(yīng)的參照體系，參照體系可以是地理事物，可以是坐標體系，也可以是由大空間劃分的次一級空間。比如將吉林省定位于中國的東北地區(qū)亦是如此。參照體系確定后，再判斷目標空間相對于參照體系的方位、距離等，就可以最終完成空間定位。

2.地理空間知覺思維

地理空間知覺思維就是對地理事物、現(xiàn)象的空間形象、狀態(tài)進行辨識的心理過程，其主要思維方法有抽象、概括、比較、判斷等[3]。地理空間知覺思維能夠?qū)⒌乩硎挛铩F(xiàn)象從背景空間中區(qū)分出來，從而察覺其空間形象、位置、分布、排列等，前文所述地理空間定位思維中就運用了地理空間知覺思維[4]。可以說，一切地理空間思維過程都離不開空間知覺思維，地理空間知覺思維往往是其它空間思維的起點，也是地理空間思維能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容。根據(jù)思維過程的差別，可以將地理空間知覺思維進一步劃分為：地理空間形象知覺思維和地理空間狀態(tài)知覺思維。地理空間形象知覺思維的對象主要是地理事物、現(xiàn)象等的空間大小、形狀等，一般思維模式為：感知、抽象、概括，其中感知又分為直接感知和間接感知。直接感知是通過感官感知地理事物和現(xiàn)象的空間形象，間接感知是通過文字、符號、圖像、數(shù)據(jù)等感知地理事物和現(xiàn)象的空間形象，空間想象在間接感知中發(fā)揮著重要作用。地理空間狀態(tài)知覺思維的對象主要有地理事物、現(xiàn)象的位置、分布、排列、格局等，其中位置的知覺過程在前文已經(jīng)提及，不再贅述。地理空間狀態(tài)知覺思維的一般思維模式為：感知、定位、比較、概括等，每種具體知覺思維的過程又不完全相同。地理空間分布狀態(tài)知覺思維的基本過程為：感知地理事物或現(xiàn)象、特征空間比較（大小、多少、密集稀疏等等）、空間定位、抽象概括。以人教版地理教材八年級上冊第一章第二節(jié)“眾多的人口”為例，其中“人口東多西少”部分就涉及到地理空間分布狀態(tài)知覺思維，這個思維過程隱藏在圖1.11的讀圖分析中。學習者首先通過圖例感知人口密度，并在圖中進行人口密度的空間比較，繼而對其進行空間定位，最后抽象概括出中國人口的分布特征，即東多西少。地理空間排列狀態(tài)知覺思維過程為：感知地理事物或現(xiàn)象、空間有序性分析、抽象概括。例如中國地形的骨架——山脈、澳大利亞氣候帶等內(nèi)容均涉及地理空間排列狀態(tài)思維過程[5]。endprint

3.地理空間因果思維

地理空間因果思維就是對地理事物、現(xiàn)象的空間存在進行因果分析的心理過程。地理空間因果思維包含兩個思維過程，一個是成因思維，一個是結(jié)果思維。兩個過程將空間存在與相關(guān)因素建立聯(lián)系，從而實現(xiàn)地理學科對于世界萬物發(fā)生、發(fā)展過程的解釋。地理空間因果思維是對地理事物、現(xiàn)象的位置、形象、狀態(tài)的解釋性思維，它以地理空間定位思維、地理空間知覺思維為基礎(chǔ)，其思維過程與一般性因果思維并無本質(zhì)上的區(qū)別，只不過它是地理空間存在的因果思維。地理空間成因思維包含三個方面，分別是地理空間位置的成因思維、地理空間形象的成因思維、地理空間狀態(tài)的成因思維。一般思維模式為：空間比較、特征概括、時間比較、關(guān)聯(lián)要素識別、作用過程、綜合概括。探究某個地理空間存在的成因一定是這種地理存在呈現(xiàn)出某種特征，而特征又是在比較情境中概括而來的，因此，地理空間因果的第一、二個步驟分別是空間比較、特征概括，確認某個地理存在的特征后，就要進行過程分析，確認其關(guān)聯(lián)要素，以及關(guān)聯(lián)要素與地理空間存在的線性、非線性關(guān)系等，這與一般因果思維過程一致，此處不再贅述。地理空間結(jié)果思維主要用于處理地理空間存在的作用、意義、影響等的思維過程，實質(zhì)就是由地理空間存在推導出某種結(jié)果的思維過程，具體思維模式與成因思維一致，包括：空間比較、特征概括、時間比較、關(guān)聯(lián)要素識別、作用過程、綜合概括，但思維方向正好相反，成因思維是由果到因，結(jié)果思維是由因到果。

三、中學生地理空間思維的訓練方法

1.加強一般思維模式的練習，提高地理空間思維的效率

地理空間思維能力的一個重要體現(xiàn)就是學習者面對地理空間問題，具有思維的迅捷性，換言之，就是學習者能夠快速完成思維過程，因此，地理教學中必須要加強各類型地理空間思維一般模式的訓練，從而提高學習者思維過程的效率。現(xiàn)實中我們可以看到，地理教師、大學地理系的學生、地理研究者面臨某些空間問題時具有思維的敏感性，能夠準確、快速地思考地理空間問題，這就是因為他們已經(jīng)掌握了地理空間思維的一般模式，這種掌握是多年地理學習、熏陶的結(jié)果。在中學階段進行地理空間一般思維模式的訓練，就是讓中學生也能像這些地理專家一樣，形成這種敏感性。一般思維模式的訓練關(guān)鍵在于學生的體驗和經(jīng)歷，體驗就是體會教師思考空間問題的經(jīng)過，經(jīng)歷就是親身去思考空間問題，而在這兩個訓練過程中教師需要注意學生思維過程的完整性。初始訓練階段一定讓學生嚴格遵循一般模式的步驟，教學過程中可以有意識地放慢節(jié)奏，使得學生養(yǎng)成按思維模式思考問題的習慣，習慣一旦形成了，思維過程效率自然會提高，而且思維習慣形成得越早，學生后續(xù)的認知效率也就越高，因此，思維模式的訓練越早越好。涉及到思維模式訓練的內(nèi)容，教師教學方法選擇上也需要體現(xiàn)過程性。

2.側(cè)重空間想象、空間概括思維方法的訓練，突破思維過程難點

地理科學研究對象具有空間尺度大、時間歷程長、內(nèi)容復雜等特點，學科認知過程中會頻繁運用空間想象、空間概括這兩個思維方法，而這兩個思維方法比較抽象，許多學生難以理解，因此，在中學地理教學中有必要加強訓練。地理空間想象思維的難點包括：第一，復雜的地理現(xiàn)象和地理過程空間想象信息量大，大腦思考內(nèi)容多，容易產(chǎn)生思維混亂；第二，地理空間投射到書本上之后，空間大小的尺度、空間形象的表現(xiàn)形式都很多，容易造成空間想象的混淆。針對難點一，在教學實踐中地理教師應(yīng)該正確地、按步驟使用地理直觀教具、地圖等，并幫助學生養(yǎng)成借助直觀手段進行空間想象的習慣。針對難點二，在教學實踐中地理教師應(yīng)該加強對學生尺度轉(zhuǎn)換、角度轉(zhuǎn)換的練習，使得學生在解決空間問題時能根據(jù)情景順暢切換。地理空間概括思維的主要難點：空間概括結(jié)果與客觀實際有沖突。實際上地理教學中，我們分析問題時往往都要忽略一些因素，在教學中應(yīng)該通過恰當方式向?qū)W生解釋這種忽略的合理性，否則容易造成一些學生對知識的充分理解。比如，人教版教材七年級上冊第一章第一節(jié)“地球的形狀和大小”，我們在講解地理的形狀時，告訴學生地球是球形的，實際上就是空間概括的結(jié)果，與學生的日常認知有矛盾。因此，在地理教學中應(yīng)該經(jīng)常采用類比的方法，讓學生理解地理空間概括的實質(zhì)，比如前述地球形狀的矛盾，教師就可以用一個網(wǎng)球做對比講解，將網(wǎng)球放在近處、遠處分別觀察，學生馬上就能明白地球形狀概括的實質(zhì)意義了。

3.將思維過程訓練納入到教學的各個階段，增強培養(yǎng)的針對性

將思維過程訓練納入到教學活動當中并非只針對地理空間思維能力，而是對地理學科所有思維能力的培養(yǎng)都有效果。傳統(tǒng)教學中，思維過程的訓練往往被忽略，或是隱含在能力培養(yǎng)的背后，不能引起地理教師和學生的注意，無形中也增加了能力培養(yǎng)的難度。地理教學難點中有相當一部分都是因為學生對地理思維過程理解困難造成的，許多學生上完地理課后仍不能理解地理事物、現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的實質(zhì)含義，解決問題暫時只能靠死記硬背。因此，思維過程訓練必須要納入到地理教學的各個環(huán)節(jié)。首先，教師在地理教學設(shè)計中就應(yīng)該包含思維過程訓練的設(shè)計。教學設(shè)計是教學活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它為教學活動制定了計劃，地理教師在教學設(shè)計時就要將思維訓練納入其中，制定教學目標時在能力目標中體現(xiàn)思維過程訓練。其次，課堂教學過程中采用恰當?shù)慕虒W方法，有意識地訓練相關(guān)的思維能力。地理思維過程需要大腦進行復雜的思考活動，因此適宜采用能夠反映思維步驟的過程性教學方法，例如探究教學、研究性教學等方法，并且引導學生利用空間思維導圖完成空間思維過程。此外，在地理教學評價中注重思維過程訓練效果的評價。思維過程評價與一般性知識評價不同，難度更大，對地理教師的要求更高。通過評價的反饋作用，不僅可以檢驗思維過程訓練的效果，而且能夠為訓練方法的改進提供借鑒。

參考文獻

[1] 王向東，袁孝亭.地理素養(yǎng)的養(yǎng)成和主要特點[J].課程·教材·教法，2004（12）.

[2] 普雷斯頓·詹姆斯，杰弗雷·馬丁.地理學思想史[M].李旭旦，譯.北京：商務(wù)印書館，1989.

[3] 徐志梅，袁孝亭.地理空間知覺能力及其教學[J].地理教學，2013（4）.

[4]王曉明，劉瑜，張晶.地理空間認知綜述[J].地理與地理信息科學，2005（6）.

[5] 袁孝亭.利用地理空間要素發(fā)展學生空間思維[J].課程·教材·教法，2009（8）.

[6] 張莎莎.高中地理教學中地理因果關(guān)系法則的運用與教學策略研究[D].西安：陜西師范大學，2014.【責任編輯 王 穎】endprint