指向空間素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)案例初探

林靜

[摘 要]冷鋒天氣系統(tǒng)的教學(xué)可以以知識(shí)教學(xué)和空間素養(yǎng)培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，以地理現(xiàn)象發(fā)生的細(xì)分空間為教學(xué)線索，著重分析不同尺度空間內(nèi)地理現(xiàn)象的相互關(guān)系，從而有機(jī)組織教學(xué)過程。

[關(guān)鍵詞]空間素養(yǎng)；教學(xué)案例；冷鋒天氣系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)] G633.55 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058（2018）19-0089-03

近年來，空間素養(yǎng)作為學(xué)生的一項(xiàng)基本素養(yǎng)，其培養(yǎng)受到美國(guó)教育界的廣泛關(guān)注。美國(guó)心理學(xué)界甚至將空間能力與計(jì)算能力、語(yǔ)言能力一并列為現(xiàn)代教育應(yīng)賦予人的“三大基本能力”。筆者認(rèn)為地理空間素養(yǎng)可以作如下定義：具有從空間角度分析問題的意識(shí)，掌握空間基本知識(shí)，善于運(yùn)用空間視角觀察身邊的世界，能夠運(yùn)用空間方法分析地理現(xiàn)象、解決地理問題，進(jìn)而形成自己的地理見解與觀點(diǎn)，這種穩(wěn)定的思維與心理品格即為地理空間素養(yǎng)。其內(nèi)涵包括：地理空間知識(shí)、地理空間認(rèn)知、地理空間思維、地理空間能力、地理空間觀念等。

那么，如何在平時(shí)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的地理空間素養(yǎng)呢？本文主要以“冷鋒天氣系統(tǒng)”的教學(xué)為例進(jìn)行闡述。

一、教學(xué)過程分析

該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)可以確定為：①觀看“冷鋒移動(dòng)過程”動(dòng)畫，填寫觀察表格，嘗試歸納冷鋒過程的天氣現(xiàn)象和天氣變化規(guī)律。②通過冷鋒移動(dòng)過程的學(xué)習(xí)，形成空間認(rèn)知的基本方法。

整個(gè)教學(xué)過程運(yùn)用Flash動(dòng)畫輔助教學(xué)，為了清晰地表現(xiàn)教學(xué)過程，本文截取了4個(gè)Flash片段重新繪制簡(jiǎn)圖。

（一）介紹“氣團(tuán)”概念，培養(yǎng)學(xué)生空間認(rèn)知與想象能力

對(duì)于氣團(tuán)的概念，人教版教材沒有作介紹，但是筆者認(rèn)為，教學(xué)中補(bǔ)充這個(gè)概念并沒有增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，反而有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間素養(yǎng)。氣團(tuán)是指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻并具有一定垂直穩(wěn)定度的較大空氣團(tuán)。在同一氣團(tuán)中，各地氣象要素的分布幾乎相同，天氣現(xiàn)象也大致一樣。氣團(tuán)的水平范圍可達(dá)幾百至幾千公里，垂直高度可達(dá)幾公里到十幾公里，常常從地面伸展到對(duì)流層頂。

氣團(tuán)的概念與內(nèi)涵中包含了空間距離的有關(guān)數(shù)據(jù)，可以幫助學(xué)生進(jìn)行空間認(rèn)知，為后續(xù)理解冷鋒過程打下基礎(chǔ)。其中氣團(tuán)的空間范圍可以通過類比的方式幫助學(xué)生進(jìn)行空間想象，如南京距離上海大約400公里、南京距離北京大約1000公里等，這樣學(xué)生就可以理解一次冷鋒天氣過程往往會(huì)影響多個(gè)城市。（如圖1所示）

（二）表格引導(dǎo)觀察，空間分析提高學(xué)生思維能力

冷鋒天氣系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)移動(dòng)路線中的多個(gè)地方產(chǎn)生有規(guī)律的影響，但是對(duì)路徑中每個(gè)地方產(chǎn)生的天氣影響有相似之處又有所不同。在整個(gè)教學(xué)過程中，從空間角度入手，引導(dǎo)學(xué)生從空間角度作地理觀察、地理現(xiàn)象認(rèn)知，進(jìn)而形成地理結(jié)論。

1.將冷鋒過程按照一定的空間尺度分割

該動(dòng)畫中，冷鋒天氣系統(tǒng)主要影響了三個(gè)城市，這是一個(gè)較大的尺度范圍，按照影響的時(shí)間先后順序?qū)⑹苡绊懙恼麄€(gè)空間范圍切割成分別以三座城市甲、乙、丙為主的三個(gè)較小尺度空間，再分別分析天氣現(xiàn)象。這樣做，一方面有利于學(xué)生細(xì)致觀察不同空間地理現(xiàn)象的不同，另一方面讓學(xué)生領(lǐng)悟到一次冷鋒天氣過程對(duì)不同地區(qū)的影響力是有差別的，這與該地所處整個(gè)地理過程的空間位置（即空間分布）不同有關(guān)。

2.在冷鋒過程中體會(huì)空間相互作用

該冷鋒系統(tǒng)首先影響的是丙城，在鋒面移動(dòng)的過程中，將Flash動(dòng)畫定格在圖2所示的片段，設(shè)置表格（表1）引導(dǎo)學(xué)生觀察對(duì)丙城的影響。在“別地”的冷氣團(tuán)到來之前，丙城受“本地”的空間事物暖氣團(tuán)控制。丙城與冷氣團(tuán)的發(fā)源地，這兩個(gè)地方本身在空間上距離遙遠(yuǎn)，但是因?yàn)槔錃鈭F(tuán)的主動(dòng)移動(dòng)而產(chǎn)生相互作用：暖氣團(tuán)被迫抬升，而此時(shí)由于冷氣團(tuán)的勢(shì)力很強(qiáng)大、移動(dòng)速度快，丙城的暖氣團(tuán)僅僅被抬升了一個(gè)較小的角度，形成了少量的云，鋒面還沒來得及抬升到形成降水的高度，冷氣團(tuán)就移走了，所以，丙城在冷鋒過境時(shí)的天氣現(xiàn)象是大風(fēng)、降溫、陰天。

3.在冷鋒過程中體會(huì)空間相互制約

冷氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng)大，推動(dòng)鋒面繼續(xù)向暖氣團(tuán)方向移動(dòng)，暖氣團(tuán)抬升角度進(jìn)一步加大，到達(dá)乙城時(shí)云量進(jìn)一步增厚，天氣更加陰沉（如圖3所示），對(duì)乙城產(chǎn)生了“大風(fēng)、降溫、陰天”的影響。與此同時(shí)，原先控制丙城的暖氣團(tuán)被迫退出丙城，反而由冷氣團(tuán)占據(jù)，氣溫進(jìn)一步下降，伴隨著鋒面云系的移出，丙城天氣逐漸恢復(fù)了晴朗（表2）。

當(dāng)冷氣團(tuán)到達(dá)甲地時(shí)，暖氣團(tuán)被迫抬升的角度足以形成降水，對(duì)乙城產(chǎn)生了“大風(fēng)、降溫、陰雨甚至是降雪”的影響（如圖4所示）。

在以上過程中，如果把丙、乙兩城聯(lián)系起來看，就能夠發(fā)現(xiàn)：丙城與乙城的天氣變化是伴隨著冷氣團(tuán)的移動(dòng)同時(shí)產(chǎn)生的，隨著冷氣團(tuán)的一步步推移，兩城的天氣同步地發(fā)生著一個(gè)轉(zhuǎn)陰另一個(gè)卻轉(zhuǎn)晴的變化。上述結(jié)論，可以通過表2引導(dǎo)學(xué)生觀察獲得。當(dāng)我們把甲、乙、丙三城聯(lián)系起來看時(shí)（表3），隨著甲城天氣的變化，乙城天氣也逐漸放晴，而丙城在沒有下一波冷空氣到來前，將會(huì)保持晴朗。上述的分析過程體現(xiàn)了地理過程在空間中的相互制約。

4.在冷鋒過程中體會(huì)空間相互影響

在冷氣團(tuán)前進(jìn)的過程中，從丙城逐漸退出的暖氣團(tuán)會(huì)對(duì)乙城產(chǎn)生影響嗎？答案是肯定的。在暖氣團(tuán)不斷后退的過程中，丙城的暖空氣逐漸增多，密度逐漸增大，所以丙城的氣溫會(huì)有所上升，這樣的分析就可以用來解釋“冬天雨雪前暖”的現(xiàn)象（該現(xiàn)象在我國(guó)南方地區(qū)體會(huì)比較明顯）。以上天氣變化的小細(xì)節(jié)探討雖然在教材中沒有提及，但是學(xué)生卻在生活中體會(huì)到了，對(duì)它做出解釋可以讓學(xué)生加深對(duì)“身邊地理現(xiàn)象”的理解，同時(shí)給學(xué)生傳授了一個(gè)預(yù)判冷空氣來臨的小技巧，讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)“有用的地理”的快樂。

冷鋒系統(tǒng)在空間中有一個(gè)發(fā)生、發(fā)展、消退的地理過程。整個(gè)過程中，出現(xiàn)在不同空間的鋒面過境時(shí)對(duì)應(yīng)的天氣現(xiàn)象，概括起來說是“大風(fēng)、降溫、陰天、降雨甚至降雪”，對(duì)某地具體而言，可能是其中的兩個(gè)、三個(gè)，也可能是四個(gè)、五個(gè)，到底可能產(chǎn)生哪幾個(gè)天氣現(xiàn)象，取決于冷暖氣團(tuán)的溫度與濕度和這個(gè)地方位于一次冷鋒天氣過程的相對(duì)位置。

二、教學(xué)反思

（一）以空間邏輯組織教學(xué)，使學(xué)生形成獨(dú)特的認(rèn)知視角

以往的教學(xué)過程按照知識(shí)點(diǎn)發(fā)生的邏輯教學(xué)。本次教學(xué)仍然以知識(shí)教學(xué)為主要目標(biāo)，但在教學(xué)目標(biāo)上加入了空間素養(yǎng)的培養(yǎng)，所以整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)思路發(fā)生改變。從地理空間入手，以地理現(xiàn)象發(fā)生的細(xì)分空間為教學(xué)線索，著重分析空間內(nèi)的地理現(xiàn)象及空間的相互關(guān)系，有機(jī)組織教學(xué)。從空間入手并且在分析空間的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)地理問題，這樣的認(rèn)知角度很好地體現(xiàn)了地理學(xué)科特色。

（二）細(xì)分動(dòng)態(tài)過程，促進(jìn)學(xué)生深度理解地理知識(shí)

一次冷鋒天氣過程體現(xiàn)的是一段時(shí)間內(nèi)冷暖氣團(tuán)空間上的進(jìn)退與相互作用，這個(gè)過程中多地產(chǎn)生了時(shí)空關(guān)聯(lián)，因此我們需要弄清楚兩個(gè)基本問題：1.對(duì)一個(gè)地方而言，在冷鋒系統(tǒng)影響的時(shí)段內(nèi)天氣是如何變化的？2.在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，冷鋒系統(tǒng)影響下多地的天氣狀況分別是什么？上述的學(xué)習(xí)過程，將冷鋒系統(tǒng)在三城的移動(dòng)放慢鏡頭，采用“空間分割法”，先將大尺度空間分割成小尺度空間，再分別研究鋒面在每個(gè)小尺度空間里水平方向和垂直方向的運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生的影響，最后再把每個(gè)空間里的不同現(xiàn)象放在同一個(gè)時(shí)間里聯(lián)系著去看。形象的動(dòng)畫加上教師的細(xì)致引導(dǎo)，就可以讓學(xué)生在全區(qū)域內(nèi)細(xì)致、全面、動(dòng)態(tài)地理解冷鋒天氣變化過程中冷鋒系統(tǒng)過境前、過境時(shí)、過境后的每一個(gè)天氣現(xiàn)象。在教學(xué)過程中，通過教師的精心引導(dǎo)，細(xì)致地還原地理過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，可以促進(jìn)學(xué)生深度思考。

（三）改進(jìn)教學(xué)思路，深度還原地理現(xiàn)象

冷鋒天氣系統(tǒng)發(fā)生在較大尺度空間，這對(duì)學(xué)生的空間想象能力提出較高要求，在教學(xué)過程中往往采用的是多媒體教學(xué)手段。早期的動(dòng)畫主要分析冷鋒系統(tǒng)對(duì)一個(gè)地方（城市）的影響，即使現(xiàn)在有些動(dòng)畫中出現(xiàn)了三個(gè)城市，但教學(xué)過程中教師仍然一次播放完整的動(dòng)畫，向?qū)W生展示冷鋒過境時(shí)有些地方是陰天，有些地方有雨，動(dòng)畫升級(jí)的同時(shí)，教學(xué)思路并未改進(jìn)。教師的教學(xué)方法還是把三個(gè)城市看作一個(gè)整體，籠統(tǒng)地分析冷鋒系統(tǒng)過境前、過境時(shí)、過境后的影響。雖然教師會(huì)對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)這五個(gè)天氣現(xiàn)象并不是在所有的冷鋒過境時(shí)都會(huì)產(chǎn)生，但學(xué)生獲得的僅僅是印象，并不能深度理解。上述的教學(xué)過程，先將地理過程在空間上分割，再采用分—總的思路分析空間地理過程，通過深度還原地理現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生深度理解地理知識(shí)。

上述教學(xué)過程，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)了地理知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生深度地體會(huì)了地理空間相互作用的原理，學(xué)會(huì)了從空間角度入手去分析地理現(xiàn)象。從思維培養(yǎng)的角度看，整個(gè)學(xué)習(xí)過程是在觀察的基礎(chǔ)上分析、歸納、演繹，完全符合高中生的思維發(fā)展需要。學(xué)生們還可以運(yùn)用同樣的方法獨(dú)立分析暖鋒天氣過程，甚至其他的地理過程。

（責(zé)任編輯 周侯辰）