初中生地理空間思維能力培養的研究

張軼賢 耿鵬旭 孫建國 彭劍峰

摘 要：本文在地理空間思維能力概念界定的基礎上，分別設計了中學生地理空間思維能力測試（學生）及中學生地理空間思維能力培養現狀（教師）調查問卷。通過對調查數據的整理分析，發現在當前地理空間思維教學中，無論是在學生的“學”還是教師的“教”上都存在一些問題，最后針對發現的問題提出一些培養策略和教學建議，以期對今后的教學有所幫助。

關鍵詞：中學生；地理空間思維能力；培養策略

一、概述

地理空間思維能力是指在地理空間概念的前提下，借助空間的想象融合空間思維的規律以及方式，最后了解與地理事物的空間分布、聯系、變動相關的思維能力［1］，或借助圖形對地理問題進行各種空間維度、邏輯思維的心理活動［2］。實質上，地理空間思維能力就是指在掌握基本地理知識與圖表分析基本技能的基礎上，對地理事物空間感知、地理事物間的相互關系進行邏輯分析，解釋一定地理現象產生的原因、規律，最終解決地理問題的一種能力，主要包括地理空間感知能力、地理空間記憶能力、地理讀圖分析能力、時空動態推理能力、地理空間想象能力、地理空間綜合思維能力。

國外學者對地理空間思維能力的研究開始較早，主要對地理空間思維的概念界定、地理空間思維能力的組成要素、地理空間思維的測量、影響要素、發生機制、發展規律等方面進行了深入的研究［3］。我國對地理時空思維能力的研究起步較晚，主要對地理空間思維的概念、空間思維的培育途徑等方面進行了研究［4］。袁孝亭認為，地理空間理論是“核心地理理論”［5］，魯學軍將地理空間能力界定為對地理事物的知覺繼而獲取空間特征、辨識空間格局的能力［6］，徐志梅［4］認為地理空間思維能力的劃分要由大的空間尺度為根基，關注地理事物間的關系，對如何培養中學生的空間思維能力研究主要集中在運用地理信息技術方面，培養地理空間思維的策略研究明顯不足。為促進學生地理空間思維的進一步發展，提高教學效果，探究操作性強、可持續使用的空間思維能力的培養方法顯得尤為緊迫和重要。

二、調查對象和調查問卷

（一）調查目的

中學生的地理空間思維能力在年級、學校、性別等多方面存在差異，且在地理空間思維能力的不同方面也因人而異，利用問卷調查獲得中學生地理空間思維的現狀、存在的問題，以及教師對地理空間思維的認識、實際教學過程中遇到的困難等重要數據信息，同時為培養地理空間思維能力的策略提供數據支撐。

（二）調查對象

調查對象是河南省平頂山市某一初級中學八年級學生（共95人，男生48，女生47）和初中地理教師51人。學生實行發放問卷實地調查，教師實施網上調查，主要是平頂山市的一線初中地理教師。

（三）調查問卷（學生卷和教師卷）

1.學生問卷設計內容

三、調查結果與分析

（一）初中生地理空間思維能力整體偏低

調查顯示整體初中生地理空間思維能力準確率為58%。從整體上來說，初中生并不是完全不具備地理空間思維能力，只是初中生的地理空間思維能力處于萌芽階段，已經具備一定的地理空間思維能力基礎，但仍有很大的發展空間。

（二）不同學生個體之間的地理空間思維能力差異較大

初中時期正是很多學生邏輯思維發展的關鍵時期和剛接觸地理學科的初始階段，初中生地理空間思維能力的欠缺，不同學生的基礎、智能等存在差異，地理學習興趣不同等，都表現在地理空間能力的差異上。

（三）男生的地理空間思維能力略高于女生

調查顯示，初中男生的平均正確率為66.01%，初中女生的平均正確率為49.99%。初中男生比初中女生平均正確率高出了16.02%。初中學生的地理空間思維能力男女差距較大，男生地理空間思維能力普遍高于女生，這可能與男女生的生理和認知能力及知識基礎有關。用spss進行單因素方差分析，f=6.773，ρ=0.011小于0.05說明中學生的地理空間思維能力在不同的性別之間存在顯著性差異，并且男生的地理空間思維能力略高于女生。

（四）初中生擅長對地理空間事物的記憶，讀圖、空間想象和綜合思維欠缺

調查顯示，地理空間記憶能力相關題目準確率較高，男生85.57%，女生68.08%；地理空間想象能力相關題目正確率偏低，男生僅47.62%，女生32.97%。學生訪談結果顯示，地理空間事物學習多以記憶為主，而不是地理空間分析為主；教師問卷結果也表明學生最欠缺的是地理讀圖分析能力、空間想象能力、地理綜合思維能力。

（五）初中地理教學方式傳統且缺乏創新，地理空間思維培養障礙重重

初中地理課時少，課堂學習內容過多，課堂時間不足，內容講授與能力培養相沖突；學校教學設施硬件不足，現代信息技術使用少；缺乏地理空間思維能力培養的經驗、策略，構成初中地理教師培養地理空間思維的主要障礙。

四、初中生地理空間思維能力培養策略

通過文獻研究以及對調查結果的數據分析處理，我們發現當前初中生地理空間思維及培養方式還存在一些問題。針對這些問題提出以下教學策略和建議。

（一）利用地理空間屬性以培養學生的地理空間思維能力

地理學科在培養學生核心素養方面有其他學科代替不了的核心價值，通過地理學科的空間屬性培養學生的綜合思維能力和區域認知能力。對于一個地理事物的認知，首先要確定地理事物的空間位置，這樣才有助于分析地理事物與周圍事物的聯系、分析地理事物發展變化過程與成因，然后才能總結歸納地理事物的空間排列特征。此外在教學中應注意進行空間尺度轉換，在不同尺度學生應關注的信息是不同的，尺度的不同對整體細節的側重就不同。尺度較大就注重地理事物整體的把握，尺度較小就注重地理事物細節的描述。空間尺度轉換也有助于增強學生對長度、面積的感知能力。初中地理課程標準給出的課程內容正是從空間尺度的角度出發進行安排的，尺度由大到小依次是：“地球的宇宙環境”“地球的運動”“地球的表層”“認識世界”“認識中國”到“認識家鄉”，可見越來越注重揭示地理學科本質的教學以培養學生的地理空間思維能力。

（二）注重地理空間思維能力培養的階段性、連續性

教師的勞動成果具有群體性。面對不同年齡階段的學生，每個階段的地理空間思維培養的任務也是不同的，教師要根據不同年齡階段的學生做到因材施教、循序漸進、螺旋式上升地對學生進行培養。根據學生的年齡特點選取合適的教學內容。初中注重基礎地理知識的學習與簡單的地理圖表技能的訓練，盡量選取形象生動的教材為主，讓學生注重具體的地理表象的積累。隨著地理學習的逐漸發展，要注意從易到難進行抽象思維、邏輯推理、綜合分析方面的培養與訓練。初中階段的學習要為高中階段的學習打下基礎，初中時期感性經驗的積累，基本讀圖能力的培養，基本地理空間思維的培養，為高中階段學生地理空間思維能力的進階奠定基礎。

（三）加強對女生的地理空間思維能力的培養

由于男女生在生理、心理、環境、興趣愛好等方面存在差異，導致女生不擅長邏輯方面的學習，因此教師應該給予女生地理學習更多的關注。教師要發揮自己的個人魅力與女生建立良好的師生關系，經常通過言語鼓勵來增強女生學習地理的自信心。同時要善于觀察學生，及時發現女生不恰當的學習方法如有些女生死記硬背地理知識，教師應傳授正確、高效的學習方法。從女生的喜好入手，播放能吸引學生注意力的圖片和視頻，激發學習興趣。教師應摒棄傳統的刻板印象，認為女生缺乏理性思維，教師應該給予女生更多的關注。教師要合理安排教學內容、充滿吸引力的新課導入、豐富多樣的課堂活動讓女生始終保持較集中的注意力，這樣集中的注意力有利于進行對比、聯想、歸納等更高級的思維活動。

（四）因材施教對學生進行地理空間思維能力的培養

由于不同的學生個體長期在生理、心理、興趣愛好等方面存在差異，導致部分學生不擅長邏輯思維的學習，因此教師應該給予這部分學生更多的關注，小組合作探究中也要注意男女生的分配和協作。最重要的是，教師要發揮自己的個人魅力與學生建立良好的師生關系，經常通過言語鼓勵來增強學生學習地理的自信心，同時要善于觀察學生，及時引導學生從死記硬背到學會分析，傳授正確、高效的學習方法，逐步增強學生地理學習的空間思維。改變學生的學習方式，激發學生學習興趣，主動自主學習，教師合理安排教學內容、精講精練、豐富多樣的課堂活動，讓學生保持較高的注意力，有利于激發對比、聯想、歸納總結等更高級的思維活動。

（五）聯系生活實際以培養學生的地理空間思維能力

初中學生的生活經驗缺乏，對抽象的地理圖表存在看不懂、讀不懂、理解有誤的情況，所以教師在帶領中學生進行地理學習時，應該針對不同的抽象程度，采用結合不同的生活實際的例子幫助學生理解圖表。例如，在引導學生觀看等高線地形圖時，可以采用將土豆切片進行演示，是抽象轉化為具象來幫助學生理解。在引導學生學習地球的圈層結構時，可以利用西瓜切開后的層次幫助學生理解。在引導學生觀看氣溫降水曲線圖時，可以讓學生觀看當天的天氣預報與穿衣厚度等與生活相關的細節，對比不同城市氣溫的差異。充分利用學生的感官，再引導初中生去觀看圖表，使學生的思維發展有一個從具體到抽象的過程，這樣才能循序漸進地引導初中生讀懂圖表，提高教學質量。

（六）合理利用課程資源以培養學生的地理空間思維能力

復雜多樣、種類各異的地理圖表是地理課程資源中重要的一部分。教師往往要講好一個知識點，需要的就是一個合適的圖表。這時對地理課程資源的收集、管理、分享就顯得尤為重要。但目前網絡上大部分地理課程資源管理復雜凌亂，且大部分為付費資源，教師集體應與一些科研人員、技術人員組織起來，技術人員可以為教師制作地理空間思維培養的地圖、動畫、統計圖提供幫助，一同組建一個方便快捷的課程資源管理平臺。同樣不同的地區的學生所擁有的鄉土資源也不同，教師要善于根據當地的地理環境開發合適的課程資源，彌補有些偏遠學校教學設施、硬件條件不足的問題，同時也可以激發學生熱愛祖國和家鄉的熱情。

（七）結合技術手段以培養學生的地理空間思維能力

利用GIS等可以將二維的圖形轉化為三維的圖形，如教師講到“通過閱讀地形圖、圖像，觀看影視資料，觀察地形模型或實地考察時，區別山地、丘陵、高原、平原、盆地的形態特征”有關的內容時，可以利用遙感等現代信息技術手段輔助教學。在講授地球公轉、自轉時，學生往往無法在頭腦中想象地球繞太陽公轉和自轉，這時利用圖新地球等現代信息技術可以將抽象的事物展現在學生眼前，為學生的想象提供表象，促進學生地理空間思維的發展。目前大部分的教師對這方面的知識經驗不足，可以組織教師進行培訓，提高教師對技術手段的應用，提高教學質量。

（八）設計地理實踐活動以培養學生的地理空間思維能力

地理實踐活動，可以是地理室內的模擬實驗活動，也可以是地理室外觀察記錄的活動。對于一些室外觀察組織難度大、條件不滿足的情況下，可以在室內模擬地理環境，進行實驗活動讓學生觀察。比如，在講述地球的自轉怎樣產生晝夜交替現象時，可以準備一個不透明的小球代表地球，在小球上畫上赤道、南北回歸線、南極圈、北極圈，點燃的蠟燭或者燈泡代表太陽，然后由教師一邊操作一邊講解，并指導學生如何進行觀察，這樣直觀形象的觀察有利于學生表象的積累，有利于地理空間想象能力的提高。室外的觀察可以開發當地現有的地理資源，例如，在保證學生安全的情況下，帶領學生觀察山脈的走向、地形，讓學生更好地理解什么是山峰、鞍部、山谷、山崖，并測量位置、高度，指導學生繪制地形剖面圖、等高線地形圖。培養學生具體到抽象的轉換能力，有助于提高學生的地理空間思維能力。

結語

隨著新課標的頒布，我國地理課程改革進入“核心素養”時代，更加強調地理課程的生活性、實踐性、綜合性、時代性。“雙減”政策更是強調減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔，因此注重學生地理空間思維能力的培養，能有效提升地理課程教學質量，有利于“雙減”政策更好地實施和培養學生的地理學科素養，更有利于揭示地理學科的本質，提高地理學科本身的育人價值。

參考文獻：

［1］陳澄.地理教學論［M］.上海：上海教育出版社，1999：26.

［2］于洪艷.地理空間思維能力的培養［J］.教育教學論壇，2010（10）：101.

［3］王朝.高中學生地理空間認知能力的培養現狀與突破策略研究［D］.陜西師范大學，2018.

［4］徐志梅.中學生地理空間能力及其培養研究［D］.東北師范大學，2011.

［5］袁孝亭.利用地理空間要素發展學生空間思維［J］.課程.教材.教法，2009，29（08）：6267.

［6］魯學軍.空間認知模式研究［J］.地理信息世界，2004（12）：913.

作者簡介：張軼賢（1999— ），女，漢族，河南平頂山人，2022級學科教學（地理）專業碩士研究生，研究方向為中學地理教學。

*通訊作者：彭劍峰，學科地理碩士生導師，教授，研究方向為中學地理教學理論與方法及教學評價。