運用“地球運動”典型案例培養學生地理空間思維能力

黃致飛

地理學主要是研究地球表層環境與人類活動之間相互關系的一門科學，其中相關地理要素都發生在一定的地理空間范圍之中。通過幾十年地理教學發現，初中地理“地球運動”章節，對隨后的自然地理內容的學習，具有非常重要的知識鋪墊作用;“地球運動”的抽象性，也成為初中地理培養學生空間思維能力的“瓶頸”。一般而言，學生的“地球運動”空間能力越強，整個初中地理內容就掌握越好。下面列舉案例進行說明，以培養學生地理空間能力。

一、“以球釋義”——方位轉換

這里的“以球釋義”，是指通過演示地球儀來詮釋地球公轉運動時太陽焦點位置，地球在宇宙空間中的方位是不斷變化的，而且是根據人的位置來辨別方位，因此，人從不同的方位來看，地球傾斜的方向也不一樣，地軸的傾斜方向也不一樣，進而從不同的方位來看，太陽所在的近日點、遠日點的位置也不一樣。可以從下兩圖分析說明：

這兩個圖從表面上看，唯一不同的是地軸的傾斜方向。兩個圖都是側視圖，自西向東轉。有些學生不能很好地理解為什么都是側視看;地軸的傾斜方向不一致，造成太陽近日點、遠日點的位置發生改變。這就是在空間看地球運動的方位不同造成的，通過地球儀演示，讓學生從不同的側面，觀察地軸的方位變化;觀察太陽近日點與遠日點的位置。通過傳統的地球儀演示，讓學生感受不同空間位置變化，培養學生樹立空間意識，發展自身的空間思維能力。

二、“將計就計”——影隨日動

將計就計的原義是指用對方所用的計策，反過來對付對方。在這里主要指通過太陽運動的“方略”，其“影子”采用相應的對策來“應付”的方案。我們知道在地球運動中，“太陽運動”是我們日常生活中常見的地理現象。地球運動時，物體的影子也會“運動”，影子運動的方向和太陽的運動方向相反，這里可以通過晴朗的白天樹立一只桿子，觀察太陽和影子的運動可知。例如，人們買房會考慮采光等問題，這些問題就和“日影”運動緊密相關。從以下案例可知：

11月22日，某地理研究性學習小組在觀測房屋采光狀況時，發現甲樓陰影恰好遮住乙樓三層中部（如右圖2所示），在甲樓頂層GPS測得緯度為31.8366°、經度為117.2179°、高程為96 m。完成下題。

隔25小時再次觀測時，甲樓陰影可遮擋乙樓（ ?）

A.二層西部 B.四層東部

C.五層西部 D.七層東部

該題例首先通過地球儀演示，正午時刻太陽正位于其正南方，演示可見太陽東南升起，西南落下到。經過了一天太陽直射點在地球上大約運動了15′/天，再觀察24小時，“影子”的位置大約是3～4樓左右。是西還是東呢？前面講到，影子和太陽移動方向的前通過相反，再經過1小時太陽轉到東南方位。通過太陽運動位置的空間變化規律，分析研究“影子”的變化——“影隨日動”，即日如何升，影子以相反的方向升，日如何落，“影子”以相反的方向落。這樣可以很好地培養學生的地理空間思維能力。

三、“雙管齊下”——日出東方，日落西山

這里的“雙管齊下”是指通過傳統的演示方位的方向，結合多媒體的方法，和學生們一起探究“太陽視運動”。學生通過對“太陽視運動”過程的分析，能夠大大的提高其空間思維能力。下面主要結合相關案例進行說明：

圖3為宇宙中太陽光線照射下地球自轉一天和一天中太陽視運動圖，此時太陽直射點直射在北半球，圖標為所在地的方位，將所在地位置劃分正東、正西、正北、正南、東北、西北、東南、西南八個方位，由圖可知，此時太陽直射點位于北半球，通過演示地球自轉運動時，我們可以從位置1來看，太陽光從東北方向升起，位置2正午的時候太陽位于正南方位，讓學生通過空間推理判斷出日落時太陽應位于西北方位，多媒體展示轉換成的太陽視運動軌跡圖右圖，H為正午時的太陽高度角，轉換成右圖可知太陽升起的空間方位為東北方向，正午太陽在正南方向，日落時在西北方向，與剛才從空間中推導完全一致，教師可以再通過太陽直射點在南半球時，讓學生探究日出日落方位，然后用多媒體展示。通過對太陽“視運動”的空間相互轉換可以有效地培養和提升學生的地理空間能力。

通過對日常生活中關于地球運動內容相關案例過程的分析，采用傳統演示、多媒體展示等可以很好地培養學生地理空間思維，師生在研究相關空間問題時做到“不在乎知識本身，而意在知識背后的能力”。