空間思維能力培養(yǎng)的高中地理教學(xué)實踐

石偉華

摘 要：空間思維能力是指人們對客觀事物的空間形式進(jìn)行觀察、分析和抽象思考的能力。這種能力能促使學(xué)生實現(xiàn)區(qū)域認(rèn)知，更能幫助學(xué)生提高地理實踐力，并具備綜合思維。針對于高中生，學(xué)習(xí)能力需要從初中普遍的機械學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦咧欣斫鉃橹鳌⒊橄蠡膶W(xué)習(xí)，高一必修一第一章《宇宙中的地球》恰好是對學(xué)生這方面能力培養(yǎng)的重要載體，尤其聯(lián)系到地球在宇宙中的位置、地球運動兩大塊知識時就更為突出，現(xiàn)結(jié)合這兩部分內(nèi)容的教學(xué)談?wù)勅绾瓮苿訉W(xué)生地理空間思維能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：空間思維能力;核心素養(yǎng);高中地理;教學(xué)實踐

一、建立空間概念

要具備培養(yǎng)空間思維方式，必須幫助學(xué)生建立空間概念，空間思維又是指人利用空間概念對思維對象作判斷、推理、想象、分析、比較、綜合，以獲得深一層次認(rèn)識的大腦活動。教學(xué)中首先要培養(yǎng)學(xué)生建立空間概念的能力。

比如在認(rèn)識地球時，先讓學(xué)生通過視頻太空中拍攝到的地球、再讓學(xué)生思考同學(xué)們熟悉的月球，其次讓學(xué)生觀察地球儀，想到地球的形狀——“圓球”，最后讓學(xué)生讀取赤道半徑（6378.137km）、極半徑（6356.752km）、平均半徑（6371km）的數(shù)據(jù)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)極半徑略小于赤道半徑，引導(dǎo)學(xué)生得出地球正真的形狀——“橢球”，最終樹立真實地球是不規(guī)則球體的概念。

基本概念確定以后，問學(xué)生地球儀為何是個標(biāo)準(zhǔn)圓球體，視頻中的地球為何也沒扁？教師再用數(shù)據(jù)說明，半徑為16cm的地球儀是地球?qū)嶓w的四千萬分之一，（赤道半徑—極半徑）/平均半徑=（6378.137—6357.752）/6371=0.0033，兩組數(shù)據(jù)都說明，不管是模型的縮小，還是實際的比較，在地球這個龐然大物面前，我們的視角（肉眼）是不能全面認(rèn)識的，但是通過這一系列的觀察與數(shù)據(jù)分析，學(xué)生即認(rèn)識了真實的地球，又理解了眼中的地球和地球儀。以后通過觀察地球儀再認(rèn)識地球的基本特征，學(xué)生就能區(qū)分實際和理論，通過地球儀認(rèn)識經(jīng)緯網(wǎng)，學(xué)生也能用理論知識分析各條緯線、經(jīng)線上兩點的距離的數(shù)據(jù)。觀察地球儀上經(jīng)緯線分布特征，利用已學(xué)幾何知識總結(jié)出經(jīng)緯度的分布規(guī)律，建立空間地理坐標(biāo)，，使學(xué)生意識到只要給出一個地理事物的經(jīng)緯度和高程，在地球上就可找出這個地理事物。如此，全面的地球空間概念即可建立。

二、運用空間要素認(rèn)識和描述地理事物

地理事物的空間概念主要包括三方面的空間要素：①數(shù)量要素（包括事物的大小、輕重、快慢、強弱、遠(yuǎn)近、高低、深淺等）;②形狀要素（包括正抖、曲直等）;③方位要素（包括東西南北、前后左右、上下等）。這些是構(gòu)建地理空間概念的三類要素，每個地理事物的空間特征都可用這三大要素來描述。

如在講解對太陽系時的認(rèn)識時，太陽在太陽系中的地位，可類比學(xué)生初中已知的微觀世界的原子核占原子的質(zhì)量比重，因為原子由原子核和電子組成，而原子核集中了原子質(zhì)量的99.96%以上，很相似的是太陽這顆恒星約占了太陽系總質(zhì)量的99.86%，兩個數(shù)據(jù)確實能說明微觀和宏觀的相似性，依據(jù)學(xué)生認(rèn)知的“最近區(qū)域”強化了學(xué)生對新知識的理解，空間概念逐漸形成并逐漸變得直觀，地球相比太陽微乎其微，太陽是太陽系的主體這些感性認(rèn)識自然在學(xué)生的大腦中就會生成。

再如針對于地球經(jīng)緯網(wǎng)，側(cè)視圖學(xué)生很好判斷兩點的相對方位（一般默認(rèn)上北下南、左西右東）。但是半球圖呢？依然可以用規(guī)律說明。北半球，先確定指向北極的線為南北，與其垂直的為東西，即“上北下南、左西右東”，只是北要指向北極;而南半球，可以反過來，用“上南下北，左東右西”，前提是通過轉(zhuǎn)動半球圖保證南始終要指向南極。抓住了方位要素，兩點的相對位置也就明確了，同時在不同的背景下，學(xué)生也不容易混淆。

三、高中地理教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的“圖—文”相互轉(zhuǎn)換的能力

地理空間知識的教學(xué)，離開了圖，既把握不了事物的運動、變化過程，更難于運用來思考和判斷來獲得更高一層的知識，但若僅用圖像講授而缺乏必要的文字歸納，其特征就可能不夠明顯、重點不突出，所以文字與圖像在地理教學(xué)過程中是相輔相成的。

在閱讀文字時腦海能形成清晰的圖像，在觀察圖像時能準(zhǔn)確把握和表現(xiàn)其特征、內(nèi)涵，這是構(gòu)建空間概念和發(fā)展空間思維必須完成的一步。教學(xué)過程中可以通過如下訓(xùn)練來實現(xiàn)：①給出一幅圖，讓學(xué)生觀察，然后讓他們口頭描述觀察的結(jié)果;②分享自己的觀察所得，比較各自答案的異同;③充分比較、吸取意見后，重新歸納總結(jié)，并用書面語書寫表達(dá)，要求必須簡練、精確、全面;④公布權(quán)威出版物對同一事物的文字表述，比較異同和錯漏;⑤再次獨自書寫一次。也可以根據(jù)權(quán)威出版物對同一事物的文字表述引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知知識繪制圖形來訓(xùn)練。通過這些訓(xùn)練，學(xué)生的觀察能力明顯提高，語言文字表達(dá)能力加強，言簡意賅，繪圖能力也得到發(fā)展。在圖文相互轉(zhuǎn)換中實現(xiàn)的是學(xué)生空間思維能力的提高。

四、高中地理教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的“圖—圖”轉(zhuǎn)換能力

隨圖形表現(xiàn)手段和側(cè)重點的不同，同一事物亦會表現(xiàn)出不同的形象。如采用地圖投影的方法不同，經(jīng)線和緯線的效果圖就可以是緯線平直、經(jīng)線彎曲，或兩者都彎曲，以及兩者都平直。可見，單純平面圖就有同一事物多種形象。而很多時候，對于同一對象，隨知識側(cè)重點不同時，有時要用平面圖形式，有時則用立體圖形式。如要說明晝弧、夜弧和晨昏線圖時，強調(diào)何為“晨線”、“昏線”時，立體圖更易看出定義的“弧”和“圈”。但若比較弧長，或一天中的晝夜時長、不同緯度晝夜長短差異時，則用平面圖就足已。另外，解題時，往往是半球圖、局部圖居多，學(xué)習(xí)初期學(xué)生不能完全理解，這時如果能引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)基本定義將其轉(zhuǎn)換為平面圖、矩形圖來解題，難度就會降低，通過不斷地訓(xùn)練，學(xué)生在掌握方法的過程中有意識的去解題，逐漸也就能建立空間概念，最終具備空間思維能力。

總之，高中生地理空間思維能力的培養(yǎng)是高中地理教學(xué)的一個難點，但只要方法得當(dāng)，利用科學(xué)理論的指導(dǎo)和教學(xué)實踐的探索，總能不斷創(chuàng)出成果。

參考文獻(xiàn)

[1]袁孝亭編著，地理課程與教學(xué)論[M]..東北師范大學(xué)出版社.2006，（3）.

[2]陳澄，范杰，普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）解讀，江蘇教育出版社，2003年11月第1版，32頁.