淺談尺度思想在地理教學中的應用

王玉龍

摘要：尺度思想是一種重要的地理學思想，尺度問題亦是地理學的重要問題。本文結合一些典型的案例，深入分析了地理尺度概念及內涵、尺度類型及特征、尺度思想及應用，旨在幫助學生運用尺度思想正確認識區域特征，解釋地理現象，揭示因果關系，增強過程預測精度。

關鍵詞：地理尺度思想 ?地理教學 ?應用

地理學是研究地理環境以及人類活動與地理環境關系的科學，具有綜合性和區域性。任何地理現象和過程都是發生在一定的時間和空間尺度上的，因此我們認識、分析地理事象格局和過程也必須基于一定的空間和時間尺度。

一、尺度概念及內涵

尺度是自然過程抑或觀測研究在空間、時間抑或時空域上的特征量度。尺度包含時間、空間、等級三個要素。地理學中的尺度是指地理事物和現象在空間和時間上的量度，或者是研究地理事物和現象時所采用的空間和時間單位。因而尺度思想成為一種重要的地理學思想，以尺度觀察世界是一種重要的地理思想方法。

二、尺度類型及特征

R.Schulze把地學中的尺度分為研究尺度或觀測尺度、過程尺度以及操作尺度。

地理尺度特征是地理現象和過程在時間和空間上的表征，是其本身固有的屬性，即本征尺度。本征尺度往往從時間、空間、組織、功能等方面進行研究。

依據研究的目的、科技和經濟水平，自然界并不存在，只是人為附加的，則稱為非本征尺度。非本征尺度可細分為研究尺度和操作尺度。操作尺度往往表現為不同級別的行政單元和非行政單元， 前者如農場、縣等，后者如大小不等的流域等。

三、尺度思想及應用

1.運用尺度劃分思想，正確認識區域特征

從空間角度分析地理事物和現象是地理學的核心思想與方法 ，區域內部具有相似性，區域之間具有差異性，依據一定的指標，可將一個區域劃分為較小尺度的區域，以利于進一步從位置、分布、特征、過程、聯系等角度深入認識一個區域。

一個區域按照一定的指標可以劃分成較小尺度的區域。亳州市既是安徽省的一部分，又可劃分為譙城、渦陽、蒙城、利辛等縣區。

同時又可以按照不同的指標對某區域進行尺度劃分，以期從不同視角更加準確把握某區域地理特征。比如，中國可以從氣候類型、溫度帶、干濕類型、經濟發展水平等不同角度進行劃分。

2.運用尺度選擇思想，科學觀察地理環境

尺度選擇思想，就是指依據研究問題和目的的不同，選擇最佳的空間和時間尺度。比如，研究城市功能分區，地理學家應使用較大比例尺地圖，但是對于城市體系研究而言，較小比例尺的地圖就滿足需求了。大尺度區域常關注整體，忽略細節，注重“普適性”;小尺度區域往往關注“具體”，注重細部特征的描畫。

對于地理研究來說，選擇最佳尺度應遵循科學性、經濟性和可操作性的原則。首先要選擇與地理事象格局與過程發生規模相當的觀測尺度;其次依據研究的抽樣原理，避免過度取樣引起的不經濟;最后為增強研究成果的適用性與可操作性，尺度選擇要盡量可操作。

格局和過程通常指的是不同的地理或景觀單元的空間關系和響應的演變過程。地理過程對格局的影響，有短時間尺度的，如在干旱半干旱地區，短命植物對次降雨過程的響應;也有長時間尺度的，如亞歐板塊與印度洋板塊的碰撞擠壓導致喜馬拉雅山的隆升。

因此分析和解決問題時，要針對不同的區域和問題，選擇適宜的空間尺度、時間尺度或時空尺度。

3.運用尺度關聯思想，科學解釋地理現象

尺度關聯包括不同尺度上地理事物和現象間的關聯和同一地理事物的水平尺度、垂直尺度、時間尺度上的關聯。

不同尺度的區域具有關聯性，小尺度區域的問題必須放到大尺度區域中予以分析，才能合理解釋地理事物和現象的成因。長白山西北坡苔原帶矮小灌木的凍害高發的成因，從全球尺度來看，是全球氣候變暖，長白山高山苔原帶年均溫上升，降雪期縮短，常常在低溫到來時尚未形成足夠厚度的雪被;從大尺度來看，是長白山冬季受來自蒙古西伯利亞的冷空氣影響，風力強勁;從中尺度來看，是其西北坡位于冬季風的迎風坡，風力更加強勁，不利于積雪存儲;從小尺度來看，是其西北坡的陡坡雪被更薄，甚至缺失，無法對西北坡苔原帶矮小灌木形成保護，以致凍害高發。

此外，在地理教學中，還要引導學生從水平尺度、垂直尺度和時間尺度關聯的視角，綜合地觀察、分析地理事物和現象。

4.運用尺度效應思想，揭示地理因果關系

尺度效應思想，指地理事物和現象與時間、空間尺度之間具有依存關系。大量研究證實， 地理學研究對象格局與過程的發生、時空分布、相互耦合等特性都是尺度依存的。這些對象表現出來的特質是具有時間和空間抑或時空尺度特征的。

地理事物和現象的尺度和規模不同，其產生機制不同，對其解釋方式也不同。一個小尺度區域的降水主要受其所處的大氣環流、海陸位置、地形、洋流等影響，而與其植被覆蓋變化關系不大，如小山坡上砍掉幾棵樹對小山坡的降水就沒有影響。如果是在干旱地區，小尺度區域植被的變化對降水影響甚微，但對水循環影響就不可忽視。因為在干旱地區，大量植樹會增加蒸騰量，導致下滲量和徑流量減少，加劇水資源短缺，同時也會影響樹下草本、灌木的生長，使生態環境惡化。因此，不是在所有地區植樹造林都會導致生態環境改善，應因地制宜，宜林則林，宜草則草。

但是降水受地形的影響就比較大，小尺度區域水平方向降水的巨大差異與地形關系密切，比如澳大利亞大分水嶺東側位于來自太平洋暖濕氣流的迎風坡，降水多，西側位于背風坡，降水少;秦嶺南北坡年降水量的差異、喜馬拉雅山南北坡降水的差異均與地形有關。

5.運用尺度匹配思想，合理選擇時空尺度

這里所講的尺度匹配，是空間尺度與時間尺度的匹配，針對不同空間尺度的地理事物選擇合適的時間尺度。

一般來說，小空間尺度與短時間尺度相匹配，大空間尺度與長時間尺度相匹配。大尺度地理事象比小尺度地理事象更具穩定性，比如近百年來全球氣候變化表現為變暖，但具體到一個小尺度區域氣溫可能升高也可能降低，表現出多變性。

對地理過程預測性的高低與時空尺度的匹配密切相關。當時間尺度與空間尺度相匹配，對地理過程的預測性較高;反之，當時間尺度與空間尺度不匹配，對地理過程的預測性較差。比如：研究氣候變化尺度為全球時，需要從地質歷史時期開始，時間尺度為上億年、萬年、千年計;而研究氣候變化尺度為安徽省時，則以百年、五十年、三十年計。

6.運用尺度轉換思想，增強地理過程預測精度

改變尺度大小，從不可觀測、不可重復的個案移向行為規則的集合體，從而泛化出某種規律，可進一步增強地理過程預測精度。地理學根據地理過程可以預測未來的環境變化，這是地理學近年重點發展的領域之一。

為強化高考對教學的引導功能，近年地理高考試題中，出現了考查地理過程預測的試題。如2018年全國1卷37（3）指出未來扎龍濕地水中含鹽量的變化，并說明原因。本小題旨在考查依據內流區水體含鹽量的積累規律來預測未來扎龍濕地含鹽量的變化，使考生了解地理學的預測功能，強化考生對地理學的認識。

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