時空尺度思想在高考地理試題中的體現及教學策略

王艷杰 張素娟

摘 要：本文在介紹時空尺度思想主要觀點的基礎上，結合典型高考地理試題，從時空尺度劃分、尺度關聯、尺度效應、尺度匹配、尺度選擇等方面展開分析。提出了高中地理教學中培養學生時空尺度思想方法的主要教學策略：通過觀察地理事物和現象的時空分布特點，形成時空尺度大小的概念，能夠靈活地進行尺度選擇、尺度劃分和尺度匹配；通過對地理事物和現象的變化進行尺度關聯和尺度效應分析，增強其時空變化過程推測的準確性、完整性，建立時空綜合觀；通過對分析地理事物和現象成因方法的遷移應用，增強學生尺度推繹能力，培養區域認知、綜合思維的地理學科核心素養。

關鍵詞：時空尺度思想；綜合思維；高考地理試題

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2024）02-0045-05

近幾年的高考地理試題中多有滲透和體現時空尺度思想的相關題目。為考查學生從不同時空尺度分析地理事物和現象的能力，設問角度多為地理事物和現象的分布、成因、變化過程、預測趨勢及差異比較等，在解決問題的過程中考查學生的區域認知、綜合思維的地理學科核心素養。

一、時空尺度思想的主要觀點

與存在時間而產生歷史學類似，由于存在空間而產生了地理學。地理學涉及的尺度包括空間尺度、時間尺度和時空尺度。空間尺度是對地理事物和現象發生的空間位置、空間范圍展開不同層次的觀察理解，時間尺度是對地理事物和現象發生的過程展開不同時間跨度的分析，時空尺度是上述時間、空間分析的綜合。任何一個地理事物和現象的形成、發展、變化都是時間、空間兩個維度不斷改變的結果，從不同的時空尺度分析能夠幫助學生全面認識地理事物和現象，通過尺度思想可以培養學生區域認知、綜合思維的地理學科核心素養。

尺度思想是通過尺度的透鏡觀察和理解地理事象，分析和解決地理問題的地理思想［1］。尺度思想包括尺度劃分、尺度關聯、尺度效應、尺度匹配、尺度選擇和尺度推繹等。尺度劃分是指按照一定標準，將空間尺度較大或時間尺度較長的地理事物和現象劃分為若干大小不同的空間或長短不一的時間的過程；尺度關聯是指不同尺度上地理事物和現象之間的互動作用；尺度效應是指當改變尺度觀察地理事物和分析地理問題時結果隨之發生變化的現象；尺度匹配是指針對特定對象的空間尺度選擇某種時間尺度去對應的現象；尺度選擇是指依據某種目的和實況選擇最優尺度的過程；尺度推繹是指將一種尺度所獲得的信息或結論推演轉化到其他尺度上的現象，有尺度上推和尺度下推兩種途徑［1］。

分析試題中的尺度思想方法，可以幫助教師從更上位的視角理解試題的立意和運用學科主干知識，感悟地理學科的思想方法，進而在教學中有針對性地幫助學生理解尺度思想，建構尺度思想方法。

二、時空尺度思想在高考地理試題中的滲透和體現

1.分析地理事物和現象成因需要關注尺度選擇

不同時空尺度范圍的地理事物和現象成因是有差異的。全球范圍內長時間跨度的地理事物和現象成因多從地球運動、太陽輻射、大氣環流等大尺度要素考慮，空間尺度縮小到大洲、地區尺度的地理事物和現象可以從較大的地形地勢、洋流、天氣系統等要素考慮，進一步縮小到局地尺度的地理事物和現象還要更多地考慮局地地形、人類活動等要素。因此，在分析地理事物和現象成因時，需要選擇適宜的時空尺度，以提高分析的科學性、準確性。

不同的空間尺度既影響對地理事物和現象差異性的度量，也影響對它的解釋［2］。同理，不同的時間尺度也會影響對地理事物和現象差異性的度量，進而影響對它的解釋。這類題目一般是通過地圖提示地理事物和現象的分布，考查地理事物和現象的分布特征及成因，需要學生具備結合地理事物和現象的具體時間和空間分布，選擇適宜的時空尺度展開成因分析的能力。以2020年北京卷第7題為例。

例1.（2020年北京卷第7題）圖1為我國東部沿海地區某地36小時內的實況降水量分布圖。讀圖1，完成下題。

影響本時段降水量分布的主要因素是

A.緯度位置? ? B.大氣環流? ? C.海陸風? ? D.臺風

【思路解析】此題考查了短時間尺度（36小時）下局地范圍（按照比例尺計算出該地南北長約50千米、東西寬約35千米）內降水量空間分布規律的主要影響因素。結合小尺度的降水影響因素展開分析：從下墊面中的地形、洋流、天氣系統及人類活動等因素考慮，具備尺度思想再分析選項時，不難看出緯度位置、大氣環流都是大空間尺度地理事物的主要影響因素，海陸風是大洲空間尺度，影響該時段降水量分布的主要因素顯然是時間持續較短的臺風。

【命題意圖】該題在立意方面考查學生的時空綜合思維素養，關注時空尺度選擇，可以幫助學生提高分析和解決問題的能力。

2.分析地理事物和現象的變化過程需要關注尺度關聯

地理事物和現象的變化過程既受大時空尺度要素的影響，也受小時空區域內要素變化的影響。當地理事物和現象出現在大尺度范圍內時，著重從大尺度因素分析，突出地理事物和現象在大尺度范圍內的整體性；當地理事物和現象出現在小尺度區域內時，既需要分析大尺度因素的背景，也要分析小尺度因素的具體表現，小尺度因素在大尺度因素作用的基礎上展開，此時需要對大尺度和小尺度因素進行關聯，不斷變換時空尺度，以對地理事物和現象的個性化特點及變化過程展開全面的分析。以2016年新課標全國Ⅰ卷第12～14題和2022年全國甲卷第7題為例。

例2.（2016年新課標全國Ⅰ卷第12～14題）貝殼堤由死亡的貝類生物在海岸帶堆積而成，在沿海地區經常分布著多條貝殼堤，標志著海岸線位置的變化，圖2示意渤海灣沿岸某地區貝殼堤的分布。據此完成下列各題。

12.在任一條貝殼堤的形成過程中，海岸線

A.向陸地方向推進 ? ? B.向海洋方向推進

C.位置穩定? ? ? ? ? ? D.反復進退

13.沿岸流動的海水搬運河流入海口處的泥沙，并在貝殼堤外堆積，從而

A.形成新的貝殼堤

B.加大貝殼堤距海岸線的距離

C.形成河口三角洲

D.迫使河流改道

14.河流沖積物是該地海岸線變動的物質來源。多條貝殼堤的形成說明河流入海口

A.位置穩定，泥沙沉積量小

B.位置穩定，泥沙沉積量大

C.位置多次變動，泥沙沉積量小

D.位置多次變動，泥沙沉積量大

【思路解析】本題給出了距今幾百年到幾千年時間跨度內、幾十千米空間范圍內貝殼堤的空間位置變化，由此引出相關問題。第一問，任一條貝殼堤形成過程中，將時空尺度聚焦到圖中的一條線（某一貝殼堤）附近，時間跨度較小（一般不超過幾年到幾十年），空間范圍就在貝殼堤沿線的很小范圍內，在這樣小的時空尺度內某一條貝殼堤位置變化小，貝殼堤是海浪堆積作用的結果，可以推斷海岸線的位置基于穩定，就在這條線附近。第二問，將時空尺度擴大到任意兩條貝殼堤之間，時間跨度增加到幾百年、幾千年，空間范圍擴大到幾十千米范圍內，從動態的角度探究海岸線是如何遠離貝殼堤的。海水搬運入海口處的泥沙在貝殼堤外堆積，使海岸線向海洋方向擴展，增大了貝殼堤距海岸線的距離。第三問，時間尺度進一步擴大到幾千年，空間尺度擴大到幾十千米的全圖范圍內，由多條貝殼堤的空間位置分布推斷河流堆積與海浪堆積的相互作用，河流攜帶的大量泥沙在入海口處堆積，對海岸帶的形成起重要作用，泥沙可能會掩蓋貝殼堤；海浪堆積貝殼形成貝殼堤，入海口位置的變化影響了貝殼堤的位置，多條貝殼堤的形成說明河流入海口位置多次變化，泥沙沉積量大。

【命題意圖】此題組涉及的時空范圍逐步擴大，對貝殼堤的形成過程進行分析時要考慮到較大尺度的地理過程背景及其影響，要求學生能夠結合題目要求正確選擇時空尺度，進行尺度關聯，對地理事物和現象的形成過程展開分析。

例3.（2022年全國甲卷第7題）圖3示意北美東南部沿海沖積平原某區域1890年以來海岸線的變化。讀圖3，完成下題。

A.強烈的地震 B.劇烈的海嘯

C.頻發的颶風? ? D.洶涌的洪水

【思路解析】圖示給出的經緯網范圍整體空間尺度為南北十幾千米、東西十幾千米，在這樣小的空間尺度范圍內，海岸線呈現由海洋向陸地擴展的變化，圖示空間范圍內又按照歷史海岸線的位置每隔20年進行劃分，分為6個更小的空間范圍，這6個更小的空間范圍不均一，其中1950—1970年間空間范圍最大，海岸線向陸地變化最快，在這一變化過程中可能經歷了哪些事情？結合選項需要再次放大空間尺度，從大洲及板塊的空間尺度作為背景考慮，該地位于北美洲東南部，美洲板塊內部地震、海嘯發生概率小，選項A、B錯誤；劇烈的海嘯一般持續時間較短，海嘯過后海平面大多恢復原樣。該地緯度較低，發生颶風幾率大，易引起沿海地區風暴潮，加劇海浪侵蝕，使海岸線向陸地方向發展。再將空間尺度聚焦到河流入海口位置，如發生洶涌的洪水，將攜帶的大量泥沙沉積，使海岸線向海洋方向發展，因此D錯誤。此題需要結合整個圖示區域海岸線變化，分析其中的小空間尺度變化特征，通過不斷變換空間尺度排除錯誤答案，做出正確選擇。

【命題意圖】該題在立意方面考查了學生的時空綜合思維素養，利用時空綜合思維提高區域認知及區域分析能力，合理選擇時空尺度有利于提高區域認知及分析能力。

以上兩題，反映了地理事物和現象的變化過程在不同時間不同地點留下不同的痕跡，這些痕跡是對地理事物和現象變化過程的見證。這類題目一般會通過給出地理事物和現象遺跡，考查地理事物和現象變化過程的分析，需要學生能夠不斷變換時空尺度，進行尺度關聯，準確、全面地展開對地理事物和現象形成過程的合理推測。

3.預測地理事物和現象的變化趨勢需要尺度劃分和尺度效應

地理事物和現象的變化趨勢是不同時空尺度影響因素共同作用的結果，從不同尺度預測得出不同的趨勢，這就是尺度效應。哪種趨勢最合理？需要結合變化過程展開分析。變化過程的分析需要變換時空尺度，進行尺度關聯；預測變化趨勢需要在分析變化過程的基礎上結合尺度劃分思想，遴選出最主要的時空尺度影響因素，按照尺度效應思想預測地理事物和現象的變化趨勢。以2020年北京卷第18題為例。

例4.（2020年北京卷第18題）讀圖4，回答下列問題。

推測萊州灣灣口寬度的變化趨勢，闡述其變化過程。

【思路解析】影響海岸線變化趨勢的因素既有全球尺度的海平面上升，也有大洲、國家尺度的地殼運動，還有中小尺度的人類活動、河流堆積、海浪侵蝕堆積等作用，按照尺度劃分的思想由大尺度到小尺度展開分析。萊州灣灣口寬度的變化趨勢由海岸線的位置決定，因此，推測萊州灣灣口寬度的變化趨勢要分析海岸線的變化。首先從全球尺度的海平面上升開始，海平面上升導致海岸線向陸地方向擴展；再考慮中小尺度，該地位于渤海，渤海是我國的內海，受陸地影響較大；再將空間尺度進一步縮小到圖示區域的每一條河流，有多條河流注入萊州灣，其中以黃河為代表的河流含沙量較大，在入海口處大量堆積，推動海岸線向海洋方向推進。上述不同空間尺度分析視角的轉換帶來了不同的結論，當大空間尺度與中小尺度結論相悖時，需要深入對比，進一步判斷哪個空間尺度的影響因素起主要作用，這就體現了尺度效應。確定不同空間尺度的主導作用，需要再詳細挖掘區域特征。通過結合萊州灣區域圖，定位渤海，觀察海岸線走向與河流流向呈垂直關系，尤其是黃河入海口處海岸線的形狀明顯由黃河堆積作用形成，圖中其他河流與黃河水文特征相似，含沙量高，因此，推斷入海口處大量泥沙堆積是形成海岸線變化的主要因素。通過深入挖掘區域圖隱含的信息，幫助進一步判斷導致圖示地區海岸線變化的主要原因是中小尺度的河流堆積作用。在此基礎上進一步推斷灣口寬度的變化趨勢，隨著入海口處泥沙大量堆積，海岸線向海洋方向擴展，灣口寬度變窄。

【命題意圖】該題在立意方面考查了學生預測地理事物和現象變化趨勢的能力，按照由大到小的尺度劃分，變換時空尺度視角展開分析，當不同時空尺度視角的結論沖突時，要結合區域特征進一步判斷哪種時空尺度的作用更主要，從尺度效應的角度深入挖掘，達到準確預測的目的。

4.區域整體特征和內部差異的分析需要尺度關聯和尺度匹配

區域整體特征的形成與區域內部環境的差異密切相關。較大尺度空間的分布規律是對較小尺度空間分布規律的綜合和概括，較小尺度空間的分布規律是在較大尺度空間分布規律背景下的具有自身特點的表現［3］。區域整體特征是內部環境差異的基礎，一般需要從大的時空尺度進行分析；區域內部環境差異是在整體特征上的個性化體現，分析時需要在大尺度基礎上疊加小尺度因素考慮，這是尺度關聯。從不同時空尺度分析同一區域會得到區域不同方面的特點，分析過程中結合區域特點選擇某一尺度展開，這是尺度匹配。尺度匹配準確有助于正確分析，尺度關聯有助于全面分析，促進學生的綜合思維和區域認知核心素養發展。以2023年全國甲卷第9～10題為例。

例5.（2023年全國甲卷第9～10題）圖5為某區域的典型剖面示意圖，該區域的山坡受流水侵蝕，谷地持續接受沉積，山坡多生長森林，谷地中草甸廣泛發育，據此完成9～10題。

9.奠定該區域地貌基本格局的是

A.冰川作用? ? ? ? ? ? B.流水作用

C.構造運動? ? ? ? ? ? D.風沙作用

10.導致山坡與谷地植被分異的主要因素是

A. 氣溫? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B.降水

C.土壤溫度? ? ? ? ? ? D.土壤水分

【思路解析】該題組考查了某區域的整體地貌格局及區域內部山坡和谷地植被差異的主要影響因素。塑造一個地區地表形態的主要力量有內力和外力，內力作用奠定了地貌的基本格局，結合該區域地形剖面示意圖，巖層褶皺彎曲，應為褶皺山，所以地殼運動奠定了該區域地貌的基本格局。該區域地貌基本格局是區域整體特點，更多從大的時空尺度分析，選擇了內力作用中的地殼運動。山坡與谷地植被差異是區域內部差異，其形成的主要影響因素更多考慮小尺度影響因素。山坡生長森林、谷地生長草甸的植被差異更多與水分相關；結合該地區受流水侵蝕，可以推斷區域整體降水較多；坡地谷地地形的差異導致了排水速度及排水量的差異，坡地排水快，導致土壤水分含量少，地下水位低，森林根系深能夠汲取較深的地下水存活；谷地排水慢，土壤水分含量高，地下水位高，草甸根系較淺即可存活。通過尺度匹配可以準確解釋區域整體和局部特征的形成過程，抓住主要影響因素；通過尺度關聯可以有效解釋區域內部差異性的形成原因，更全面、深刻地認識區域特點，感嘆地理環境的多姿多彩、千差萬別。

【命題意圖】該題在立意方面考查學生的區域認知素養以及區域整體特點和區域內部差異特點分析過程中的尺度匹配和尺度關聯，進而提高分析問題的指向性。

綜上所述，高考題涉及尺度劃分、尺度關聯、尺度選擇、尺度匹配及尺度效應等思想，備考過程中可以采取以下策略逐步培養、建立學生的時空尺度思想。

三、培養學生時空尺度思想的教學策略

1.觀察時空分布，形成尺度觀念，進行尺度選擇、劃分和匹配

為了幫助學生建立時空尺度大小的意識，教師需要在日常教學中帶領學生觀察地理事物和現象的時空分布范圍、形狀，反復體驗不同時空尺度區域的分析方法。

例如，在進行大氣教學時，首先呈現全球氣候分布圖，帶領學生觀察亞歐大陸西部、非洲、南北美洲西部及大洋洲西部氣候類型空間分布范圍，歸納分布特征，從全球尺度（三圈環流）及以年為單位的時間尺度解釋形成原因；在此基礎上進一步觀察亞歐大陸東部、南北美洲東部及大洋洲東部季風氣候類型的分布范圍，從大洲大洋尺度（季風環流）及以季節為單位的時間尺度解釋季風氣候形成原因；最后將目光聚焦到我們生活的北京地區，通過對比城區與郊區、山頂和山谷地區風向的差異，從局地熱力環流及以晝夜為單位的時間尺度分析天氣、氣候特征。

在區域地理問題研究的教學中，結合地理事物和現象的空間分布范圍、形狀，從全球、大洲、地區尺度及各自對應的時間尺度進行尺度匹配，幫助學生建立時空尺度大小的概念，并遷移應用到分析其他地理事物和現象時靈活地進行尺度選擇和尺度劃分，有效幫助學生厘清地理事物和現象分布及成因的分析思路。

再如，對外流河的某一河段水文特征進行分析時，首先要從大的空間尺度外流區水循環的特點開始，再結合某一河段小的空間尺度環境特點展開分析，最終得出該河段的水文特征。教學中，要按照由全球到局地的空間尺度展開對地理現象的分析，幫助學生形成深刻認識地理過程和現象的思維路徑，了解地理過程和現象在不同空間尺度上是如何相互聯系的［4］。

可見，只有在日常學習中帶領學生多次從不同時間、空間尺度分析地理現象或地理過程，學生才能逐步體會到按照時空尺度大小分析地理事物和現象的匹配性、層次感，進而逐步建立空間尺度大小的概念，增強尺度選擇和尺度劃分的靈活性、應用性，最終形成清晰分析問題的邏輯思路，發展學生的空間思維。

2.進行遺跡的尺度分析，準確推測時空變化過程，建立時空綜合觀

結合地理事物和現象的時空變化過程培養、建立學生的時空綜合觀是提高學生時空綜合思維核心素養的有效途徑之一。地理事物和現象的演變（如地貌、城市等）是高中地理課程標準要求的重要內容，試題多通過呈現地理事物和現象的變化遺跡，要求學生能夠結合遺跡的關鍵特點進行相應的尺度關聯和尺度效應分析，對事物和現象的變化過程進行準確推斷。

以2016年新課標Ⅰ卷貝殼堤的高考題目為例，教學過程中可帶領學生結合不同時期貝殼堤的位置及形狀遺跡，將某一時期某一條貝殼堤（短時間、小空間尺度）的形成過程與成百上千年多條貝殼堤（長時間、大空間尺度）的形成過程進行尺度關聯和尺度效應分析，由點到線地展開對貝殼堤形成過程的推測：由貝殼堤的空間形狀感知某一時期塑造海岸線的力量，由貝殼堤之間的空間距離感知某一段時期海岸線形成速度快慢，由貝殼堤空間方位的變化感知海岸線塑造力量的變化。通過關注不同時空尺度上貝殼堤的遺跡，培養學生改變尺度觀察地理事物和現象、概括地理特征并準確完整地分析因果關系的能力，在這一分析過程中建立時空綜合觀念，提高時空綜合思維核心素養。

教學過程中由地貌遺跡推測地貌形成過程的題目均可按此方法展開，不斷強化學生將長時間與短時間、大尺度與小尺度進行尺度關聯和尺度效應分析的意識，準確地分析出某一時期地貌形成的主要因素，完整地認識地貌形成過程及其主要影響因素，有效建立時空綜合觀念，提高時空綜合思維核心素養。

3.變換尺度分析區域特點，增強尺度推繹能力，培養區域認知、綜合思維的地理學科核心素養

在一定的時空背景下，尺度推演具有其科學性［5］。但是要注意地理環境是一個綜合、復雜的系統，在推演的過程中要結合區域的個性化特點，探究不同尺度背景下地理事物和現象的特征及成因。例如，我國華北地區屬于溫帶季風氣候，特點是夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，成因是海陸熱力性質差異。北京、煙臺都位于華北地區，屬于溫帶季風氣候，但是煙臺夏季比北京涼爽，冬季比北京溫暖且降水量高于北京，二者氣候特征均屬雨熱同期，成因均為海陸熱力性質差異。但是煙臺卻呈現更濕潤的特點，這與煙臺臨海的地理位置密切相關，受海洋影響大，所以相比北京，煙臺冬無嚴寒、夏無酷暑。華北地區溫帶季風氣候特征及成因的分析方法是從太陽輻射、大氣環流和下墊面的角度，將尺度進行向下推繹，縮小尺度，分析北京、煙臺氣候特征及成因的方法也從上述三個角度分析，同時結合北京、煙臺的地理位置，分析兩地氣候特征的差異及成因。

總之，針對學生時空尺度思想的缺失，需要在復習備考過程中將尺度思想融入日常教學，探索有效的培養策略，進而幫助學生靈活地劃分尺度，提高尺度選擇能力，增強尺度轉換意識，構建尺度關聯視角，感受空間尺度劃分賦予認識世界的層次感，從而形成尺度觀，更科學、完整地認識地理環境，分析地理事物和現象［6］，形成多層次分析地理事物和現象的素養，培養學生的區域認知及綜合思維的地理學科核心素養。

參考文獻：

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［5］ 侯勝. 尺度思想在高考地理試題中的體現及備考策略探究——以2022年全國甲卷第36題為例［J］. 地理教育，2023（4）：36-39.

［6］ 成麗. 空間尺度思想在高中地理教學中的滲透——以湘教版選擇性必修1“地表形態與人類活動”為例［J］ .新課程評論，2022（3）：30-36.