地理空間格局知覺能力及其培養

東北師大教育科學學院（130024） 徐志梅 東北師大城市與環境科學學院（130024） 袁孝亭

格局是跨越空間的事物的有規律的或獨特的排列方式。地理空間格局是地理事物和現象在地球表面排列、布局、展示及其組合狀況。地理的核心是相信有格局，地理學家經常使用空間格局概念描述、分析、解釋他們的活動。基礎地理教育應將培養學生對地理空間格局的敏銳覺察力作為地理學科能力培養的一項核心內容[1]，使學生學會探究“這些空間格局是怎么形成的”“隨時間發生怎樣的變化”“與其他格局有怎樣的相關”等問題。

地理空間格局的知覺能力，是在觀察確定地球表層呈現的各種事物空間形狀、有序的方位、順序等的學習過程中形成的一種地理空間能力。對地理空間格局予以知覺是許多地理學習活動中的重要成分，人們逐漸認識到識別地理空間格局對于學生學習地理的重要性，國內外地理課程都將空間格局列為要學習的內容，這種趨勢在近來表現的尤為突出。培養學生地理空間格局知覺能力有何重要意義、如何認識地理空間格局特性、怎樣描述地理空間格局，如何發展學生的地理空間格局知覺能力等是本文所要探討的重要內容。

一、地理空間格局知覺能力教學的意義

地理空間格局的知覺包括三個部分，一是地理要素的特征選擇和分類設計，即首先確定所要研究的地理要素，并將注意集中在這些要素方面；二是在雜亂的背景環境中關注有意義的排列規律，從而辨識空間格局；三是根據直覺和先前的知識能力，知覺不同方面的與格局有關的地理過程。

概括而言，培養學生敏銳的空間格局知覺能力的意義在于，使學生能夠從呈現于地圖、表格和曲線圖中的空間信息辨識地理空間格局，能夠從多種視角描述“同一格局”，能夠運用多種方法對地理空間格局進行解釋。

學生具備地理空間格局覺察能力，意味著能夠順利地獲得事物的空間排列，說出其排列順序、關系和格局，描述地理事物是如何組織安排的——由哪些部分組成，各部分間有何關系，可以表達隨著時間的延伸空間格局是如何變化的，可以理解空間格局在不同時期變化的原因，從而對事物的結構和功能及其關系進行解釋和預測，產生假設，做出決定。

在地理教學中，對地理空間格局特征的知覺和解釋，可以幫助學生建立一種基本的空間思維方法，引導學生探究、識別和表征地理事物的基本排列及布局狀況，理解地理事象空間分布的有序規律。針對這一特點，基礎地理教育階段應該將培養學生敏銳的地理空間知覺能力作為地理學科能力培養的一項核心內容。

二、認識地理空間格局特性是形成學生空間格局知覺能力的基礎

自然和人文地理現象在地球表面的位置和排列形成有規律發生的格局。地理空間格局不是單一的地理現象，而是由于各種地理要素之間相互作用形成的，其形成與地理空間結構和地理空間過程密切相關。因此，地理教學中的空間格局是綜合的，包括了位置、分布、聯系，是時間條件下地理區域的構成要素，它們之間的數量關系與空間關系的綜合。地理教學中首先要讓學生了解地理空間格局的特性，從而認識地理空間格局對地理學習和地理學科能力培養的重要意義。

首先，地理空間格局具有層次性。這涉及到幾個方面，其一是不同尺度地理空間格局的學習和認知，尺度不同所代表的格局等級不一。對于地理空間格局的知覺，往往先在大尺度上進行整體知覺，了解總體格局狀況；然后將大尺度空間根據一定的標準劃分成各個區域，再對局部空間格局進行比較、分析；在對大小格局分別知覺的基礎上，再從整體上分析大小尺度空間格局排列組合的總體規律和特征，形成大小不同、等級不同的空間格局系統。其二是同類地理事物的空間格局由于其所在位置不同，所占據的面積不同，所代表的等級不一樣，如同樣是溫帶海洋性氣候，歐洲西部分布面積廣闊，北美分布狹小，也反映了地理空間格局的“等級”。

第二，地理空間格局具有功能性。地理空間結構的形成不是任意的，而是有其潛在的影響因素，它是各種地理要素通過能量流、物質流和信息流的交換和傳輸，形成的一種有序結構。基于這一特性，地理空間格局是積極的，有意義的，具有特定的功能。這種排列有序的特定的空間格局及其組合狀況，一方面反映存在其內的事物特性，同時也影響存在其內的事物特性。人們認為地理特性和地理空間格局間存在很強的關系，可以根據其格局狀況推論其內事物特征，也可以根據其內事物特征推論其格局。如可以從南美洲南端山地的南北延伸的空間分布格局，推論該區域安第斯山脈東西兩側的氣候特征。

第三，地理空間格局具有關聯性。對于地理空間格局的關聯性，我們可以從以下幾個方面來理解：其一是一些空間格局特征會在同一區域一起發生，如牛奶產區的分布格局與奶酪、黃油的生產布局，珊瑚礁的空間分布與熱帶島嶼的分布格局；其二是不同的位置和區域，會有同樣特征的空間格局，如大多數城市的空間結構都為同心圓形，形成中心商務區、住宅區和外圍工業區的空間分布格局。對于地理空間格局關聯性教學，既要關注同一區域不同事物的空間格局，不同區域相同事物的格局，還要關注格局的外圍和不同區域之間空間格局的關系，如地中海氣候的南北兩側為熱帶沙漠氣候和溫帶海洋性氣候，非洲西海岸空間形狀格局與南美東部輪廓形狀的關聯。

三、學會地理空間格局的描述方法是形成學生空間格局知覺能力的重要一環

地理空間格局是地理事物的排列方式，它不是隨機的，而是具有一定的形狀或規則，可以觀察和描述。教學中，要教給學生觀察和描述地理空間格局的方法，使學生能夠運用多種方法，從多個角度認識和描述地理空間格局。

對地理空間格局的觀察和描述開始于將其分解成最簡單的元素，從點、線、面、體這四個要素描述地理事物的空間特性，如學校可以看成點，與公路（線）相連，可到達附近的公園和社區（面），而公園中的湖可以看成是體。第二，要使用位置、距離、方向、密度、排列（隨機、網、線）等概念來獲得格局中要素間的關系。如美國州際公路可以被描述為區域中連接點的線，美國中部東西、南北方向公路，其排列有些成網狀，有些成星形（如亞特蘭大為中心的公路），州際公路的總體格局東部比西部密。第三要從空間面積、空間形態、空間排列、空間結構等方面描述地理空間格局的總體特征，如中國的地貌格局是西高東低，山地、高原面積廣，地形類型復雜，山脈成網狀結構。

觀察和描述地理空間格局時要注意尺度的大小，辨識不同尺度下地理事象的空間格局，認識不同尺度空間格局的鑲嵌關系。“改變分析的空間尺度能提供深入了解地理過程和現象的洞察力，能了解地理過程和現象在不同尺度上是如何相互聯系的”。[2]例如中國的鐵路線成五縱三橫的分布格局，而西南地區的鐵路線空間分布格局可以用四邊形來概括，東北的鐵路線的空間排列狀態則成呈“T”字形格局，西南和東北的“四邊形”和“T”字形次一級的空間格局“鑲嵌”在更高一級的中國鐵路空間格局中。它說明，中國鐵路線的空間分布格局是分析總結中國各區域鐵路線的背景和依據，中國各區域鐵路線所呈現的特征是中國鐵路空間分布格局的具體化和細化。

對于地理空間格局的觀察和描述，還要借助不同的參照系，按照不同的參照系對空間排列狀態加以識別和總結。這些參照系主要有緯度、經度、空間方位、相對位置、垂直方向、人為劃定的界限等幾個方面，如非洲氣候的概括應該以緯度作為參照系進行，呈南北對稱的空間分布格局；亞歐大陸的自然植被分布格局的識別則應以經度作為參照系，從沿海到內陸呈現由森林到草原到荒漠的排列狀況；而對于喜馬拉雅山自然景觀的空間特征，則應該以垂直方向作為參照系來總結其布局特點。

四、形成地理空間格局知覺能力的具體策略

地理空間格局的知覺能力是基礎地理教育學科能力培養的重要方面，那么在教學中應該從哪些方面來培養學生的地理空間知覺能力呢？

首先，學生應學會運用多種工具和資源辨識地理空間格局，能夠概括、總結、解釋呈現于地圖、表格和曲線圖中的空間信息，通過這些空間信息解碼、區別、探尋地理空間格局。思考“這一特征有特定格局嗎？”如地球表面人類居住的空間格局一般是少數幾個空間相隔較遠的大城市與一些緊密相連的城鎮；“這一區域有此格局，而其他區域為何沒有呢？”如馬達加斯加島東部分布著熱帶雨林氣候，而其他相同位置的大多數區域卻為熱帶草原氣候；“為什么同一類型的事物形成的空間格局，有的是這樣的，有的是那樣的？”如沙漠地帶城市分散、稀疏，而富饒的農業地域城市分布集中、密集。

其次，學生要懂得地球表面的自然和人文現象的地理空間格局不是隨機的，有其產生的空間結構和空間過程，是地理空間結構組織和地理空間過程作用的結果。在地理基礎教育中，學生應學會使用運動、流動、分布、距離、成本、等級、聯系、接近等詞語來解釋特定地理格局的的成因。思考“為什么會有這樣的格局”“為什么其格局是這種方式”“這種格局是怎么形成的”等問題，從而知覺并解釋“這種地理空間格局”形成的內在機理。如全球氣壓帶、風帶的空間分布格局與大氣環流的運動過程的關系。

第三，學生要認識到地球表面的自然和人文現象的地理空間格局具有特定的功能，特定格局的存在對于區域內地理事物的發生發展具有重要的意義，對于區域特征的形成具有潛在的影響，是進行地理研究的基礎。如歐洲西部中部為平原，南北面為東西走向的斯堪的納維亞山和阿爾卑斯山，這種空間分布格局有利于來自大西洋的濕潤氣流深入內地，使該地夏季涼爽，冬季溫和，全年多雨。在地理基礎教育中，要注重引導學生分析特定地理空間格局對于自然和人文事象的潛在影響。引導學生提出“這種格局有何潛在影響”“這一格局對其他區域有何影響”“如果有，以哪種方式”等問題，如礦產資源的分布格局對人口分布和經濟的發展具有重要的影響，其影響是以資源的數量、質量、種類、開采難易、組合狀況等多種方式進行的。

第四，地理空間格局是不斷發展變化的，教學中要引導學生關注地理空間格局的發展變化，將地理空間格局的變化與地理空間過程的變化相關聯，探尋地理空間格局變化的原因，并且進一步分析這種格局改變所帶來的影響。如河流系統在長度、寬度、流量、速度、流域面積等方面的格局會逐漸改變，這與氣候、地形、地質變化有關。再如交通格局的變化會引起人口分布和密度，城市分布、大小、功能、經濟活動類型等的一系列變化。因此，在教學中要引導學生提出“這一格局會隨時間變化嗎？”“怎樣變化？”“這一變化會產生什么樣的影響？”等問題。

第五，學生要學會對地理空間格局進行邏輯操作，構思、創造新的空間格局，推斷空間關系，并評價和預測這種格局的變化所產生的潛在影響，這也是地理學家經常采用的研究方法之一。在基礎地理教育階段，要引導學生對地理空間格局進行基本邏輯操作，從而探究操作變化后的格局所帶來的影響。如黃赤交角和緯度是影響全球溫度格局的兩個重要的因素，可以讓學生想象黃赤交角的變化和緯度的變化對于全球溫度分布格局的影響狀況。

[1]袁孝亭，王向東.中學地理素養教育（M）.高等教育出版社，2005

[2]美國國家研究院地學、環境與資源委員會地球科學與資源局重新發現地理學委員會編，黃潤華譯.重新發現地理學──與科學和社會的新關聯（M）.學苑出版社，2002