空間思維能力培養的高中地理教學實踐

石偉華

摘 要：空間思維能力是指人們對客觀事物的空間形式進行觀察、分析和抽象思考的能力。這種能力能促使學生實現區域認知，更能幫助學生提高地理實踐力，并具備綜合思維。針對于高中生，學習能力需要從初中普遍的機械學習模式轉變為高中理解為主、抽象化的學習，高一必修一第一章《宇宙中的地球》恰好是對學生這方面能力培養的重要載體，尤其聯系到地球在宇宙中的位置、地球運動兩大塊知識時就更為突出，現結合這兩部分內容的教學談談如何推動學生地理空間思維能力的培養。

關鍵詞：空間思維能力;核心素養;高中地理;教學實踐

一、建立空間概念

要具備培養空間思維方式，必須幫助學生建立空間概念，空間思維又是指人利用空間概念對思維對象作判斷、推理、想象、分析、比較、綜合，以獲得深一層次認識的大腦活動。教學中首先要培養學生建立空間概念的能力。

比如在認識地球時，先讓學生通過視頻太空中拍攝到的地球、再讓學生思考同學們熟悉的月球，其次讓學生觀察地球儀，想到地球的形狀——“圓球”，最后讓學生讀取赤道半徑（6378.137km）、極半徑（6356.752km）、平均半徑（6371km）的數據，學生發現極半徑略小于赤道半徑，引導學生得出地球正真的形狀——“橢球”，最終樹立真實地球是不規則球體的概念。

基本概念確定以后，問學生地球儀為何是個標準圓球體，視頻中的地球為何也沒扁？教師再用數據說明，半徑為16cm的地球儀是地球實體的四千萬分之一，（赤道半徑—極半徑）/平均半徑=（6378.137—6357.752）/6371=0.0033，兩組數據都說明，不管是模型的縮小，還是實際的比較，在地球這個龐然大物面前，我們的視角（肉眼）是不能全面認識的，但是通過這一系列的觀察與數據分析，學生即認識了真實的地球，又理解了眼中的地球和地球儀。以后通過觀察地球儀再認識地球的基本特征，學生就能區分實際和理論，通過地球儀認識經緯網，學生也能用理論知識分析各條緯線、經線上兩點的距離的數據。觀察地球儀上經緯線分布特征，利用已學幾何知識總結出經緯度的分布規律，建立空間地理坐標，，使學生意識到只要給出一個地理事物的經緯度和高程，在地球上就可找出這個地理事物。如此，全面的地球空間概念即可建立。

二、運用空間要素認識和描述地理事物

地理事物的空間概念主要包括三方面的空間要素：①數量要素（包括事物的大小、輕重、快慢、強弱、遠近、高低、深淺等）;②形狀要素（包括正抖、曲直等）;③方位要素（包括東西南北、前后左右、上下等）。這些是構建地理空間概念的三類要素，每個地理事物的空間特征都可用這三大要素來描述。

如在講解對太陽系時的認識時，太陽在太陽系中的地位，可類比學生初中已知的微觀世界的原子核占原子的質量比重，因為原子由原子核和電子組成，而原子核集中了原子質量的99.96%以上，很相似的是太陽這顆恒星約占了太陽系總質量的99.86%，兩個數據確實能說明微觀和宏觀的相似性，依據學生認知的“最近區域”強化了學生對新知識的理解，空間概念逐漸形成并逐漸變得直觀，地球相比太陽微乎其微，太陽是太陽系的主體這些感性認識自然在學生的大腦中就會生成。

再如針對于地球經緯網，側視圖學生很好判斷兩點的相對方位（一般默認上北下南、左西右東）。但是半球圖呢？依然可以用規律說明。北半球，先確定指向北極的線為南北，與其垂直的為東西，即“上北下南、左西右東”，只是北要指向北極;而南半球，可以反過來，用“上南下北，左東右西”，前提是通過轉動半球圖保證南始終要指向南極。抓住了方位要素，兩點的相對位置也就明確了，同時在不同的背景下，學生也不容易混淆。

三、高中地理教學要培養學生的“圖—文”相互轉換的能力

地理空間知識的教學，離開了圖，既把握不了事物的運動、變化過程，更難于運用來思考和判斷來獲得更高一層的知識，但若僅用圖像講授而缺乏必要的文字歸納，其特征就可能不夠明顯、重點不突出，所以文字與圖像在地理教學過程中是相輔相成的。

在閱讀文字時腦海能形成清晰的圖像，在觀察圖像時能準確把握和表現其特征、內涵，這是構建空間概念和發展空間思維必須完成的一步。教學過程中可以通過如下訓練來實現：①給出一幅圖，讓學生觀察，然后讓他們口頭描述觀察的結果;②分享自己的觀察所得，比較各自答案的異同;③充分比較、吸取意見后，重新歸納總結，并用書面語書寫表達，要求必須簡練、精確、全面;④公布權威出版物對同一事物的文字表述，比較異同和錯漏;⑤再次獨自書寫一次。也可以根據權威出版物對同一事物的文字表述引導學生根據已知知識繪制圖形來訓練。通過這些訓練，學生的觀察能力明顯提高，語言文字表達能力加強，言簡意賅，繪圖能力也得到發展。在圖文相互轉換中實現的是學生空間思維能力的提高。

四、高中地理教學要培養學生的“圖—圖”轉換能力

隨圖形表現手段和側重點的不同，同一事物亦會表現出不同的形象。如采用地圖投影的方法不同，經線和緯線的效果圖就可以是緯線平直、經線彎曲，或兩者都彎曲，以及兩者都平直?？梢姡瑔渭兤矫鎴D就有同一事物多種形象。而很多時候，對于同一對象，隨知識側重點不同時，有時要用平面圖形式，有時則用立體圖形式。如要說明晝弧、夜弧和晨昏線圖時，強調何為“晨線”、“昏線”時，立體圖更易看出定義的“弧”和“圈”。但若比較弧長，或一天中的晝夜時長、不同緯度晝夜長短差異時，則用平面圖就足已。另外，解題時，往往是半球圖、局部圖居多，學習初期學生不能完全理解，這時如果能引導學生根據基本定義將其轉換為平面圖、矩形圖來解題，難度就會降低，通過不斷地訓練，學生在掌握方法的過程中有意識的去解題，逐漸也就能建立空間概念，最終具備空間思維能力。

總之，高中生地理空間思維能力的培養是高中地理教學的一個難點，但只要方法得當，利用科學理論的指導和教學實踐的探索，總能不斷創出成果。

參考文獻

[1]袁孝亭編著，地理課程與教學論[M]..東北師范大學出版社.2006，（3）.

[2]陳澄，范杰，普通高中地理課程標準（實驗）解讀，江蘇教育出版社，2003年11月第1版，32頁.