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第1页共7页浅谈地理空间思维能力的培养四川省简阳中学胡利彬地理事物因其大大超出了人的视觉感知范围而具有抽象性，让人难于想象和把握，因此培养学生的空间思维能力成了地理教学的瓶颈。要突破这道难关，教师就要想方设法“化大为小”和“化抽象为直观”。本文中谈及了一些有关的方法，企盼能起抛砖引玉之效。素质教育这一先进的教育思想目前已深入到教学的各个领域。学生的空间思维能力是学生各种素质中一种十分重要的却又是培养难度很大的基本素质，地理恰恰又是培养这一能力的主要学科。因此，这一重任也就落到了每个地理教师的肩上。地理教学中，培养学生空间想象思维是一个难点中的难点，可以说是制约地理教学的一个瓶颈。本文试图从理论和实践两个方面谈一谈地理教学中，如何去培养学生的这种空间想象能力。地理这门学科所涉及的知识对象，大多是学生本来较为熟悉的具体事物，比如山川、河流、云雨、矿产等等。然而，这些较为熟悉的东西，在抽象成地理知识让学生来学习时，学生却总是难于从整体上真正透彻地把握、理解并掌握、运用它。原因何在呢？原来，对于地理事物或现象的认识，本应该从它的特点、分布、成因三个方面着手；而前面所说的学生“较为熟悉”，实际上只是针对“特点”这一方面而言的，并不包含分布和成因在内，所以才如此。要从“分布”的角度去认识、理解事物，必须要有较强的空间思维能力。一．地理空间思维的形成（一）地图的视觉思维地图是一种图形模型，在意象的功能上，可以看作是一种描绘。地图的种类多，每一幅地图的内容丰富多样。从图形模型的研究对象上看，有状态模型，如政区图、地形图等；有过程模型，如各类经济联系图、资源分布图、气候图等。都是学生开辟“模型化”思维的园地。任何一幅地图都要根据一定目的，通过对地理环境的某一特征，进行抽象和概括才绘制出来的。如中国地形图就是经过对中国地形众多特征的抽象后概括出来的。它十分明确地突出了地形呈阶梯状分布和特点，通过等高线和色彩表现出三级阶梯。由于建立模型的目的的不同。经过抽象、概括后形成的地图的结构也不会相同。如中国地形图是表现地形分布状态，只表明方位即可；世界煤炭和油气资源图则须表现出煤炭和油气分布和流动过程(包括起始点、路线、甚至流量)；经济联系图又须表现出不同经济部门或城市之间的经济联系(包括交通线、原料供应线、产品销售线等)。这些不同的结构必然表现出一定的功能。例如，中国地图通过地形的状态反映高度的分布以及各类地形的位置关系。世界第2页共7页煤炭和油气资源图则通过煤炭和油气资源的流动过程，反映出能源与地区经济、人口发展水平的一定联系。在此基础上“预见”事物的发展，完成认识新知识的任务，这就具体地体现了地图的模型性质。（二）地图的空间思维空间思维的形成也就是空间地图的形成过程。空间地图的形成是一种相当复杂的过程，它不仅包括语言概念的逻辑操作，也包括大量的感知活动。没有这些活动。以地理意象为媒介的思维活动便不能有效进行。地理教学中。意象地图是思维活动的特殊形式，意象地图往往是从纸上地图的记忆、理解、运用中所形成的。意象地图的形成与运用，应融于教学所设计的读图活动中。它要靠学生反复的读图和用图。需要一定数量和高质量的地图形象的感知。如围绕地图进行模仿绘制地图、勾绘轮廓、对地图进行填充、补绘、改绘或创设新的图形。将自己的意象地图和原图或实地进行细节上、地理特征上的比较等，以此可以推动中学生对空间环境的理解，提高空间认知能力。空间地图是存在于头脑中的空间形象，也是个人对环境认知的模型。由头脑对实际环境或地图进行筛选、概括的结果。每个人的意象地图在几何上往往是不准确的，面积、形状、距离会有扭曲。空间意象地图可以影响一般人的空间决策或路径寻找，不过，一般人并不是依靠准确的几何关系来寻找捷径。中学生通过地理学习形成了诸如世界的和区域的或国家的空间形象。地理要素在全球的带状分布，如气候带、自然带、火山地震带等地理模式系统，以及洋流模式、气候类型分布模式、大气环流模式等。这为中学生理解地理环境提供了一个整体的认识框架。这些空间意象的建立是发展创造性思维的基础。二、培养学生学习地理的空间想象能力的方法探讨由于地理事物大多是形体太大、且带有较大的抽象性的事物，因此，地理教师培养学生空间思维能力的任务，比其它学科就显得特别繁重；教师在教学中，必须想方设法把地理事物“化大为小”和“化抽象为直观”。这应是探寻地理教学方法的一个大方向。围绕这一思路，笔者在地理教学中，尝试着从课堂教学、野外考察和引入先进教学手段三个方面入手探寻了一些方法，并收到了一些成效。（一）课堂教学的“化大为小”和“化抽象为直观”课堂教学时，为了达到化大为小，化抽象为直观的目的，可以从如下方面着手：1．充分利用教具的直观性和“小”的特点，把地理事物或现象置于学生的视觉感知范围内，形成表象，促进空间想象能力的形成。教具主要包括教学挂图、示意图、图片资料、地理模型、模具等。其中，教学挂图可以利于学生形成一个能自己把握的虚拟空间，第3页共7页为想象提供场地；示意图主要利于理解某些具有动态发展的地理现象；图片资料、模型、模具主要利于学生形成表象，为想象提供“素材”。2．教师利用边讲边画的示意性草图，把地理事物与虚拟的空间结合起来。比如讲世界自然带的分布，就可以利用这一方法，把抽象的自然带化为直观的“彩色粉笔带”，为学生提供一个可供想象的直观素材。从某个角讲，这种草图比挂图效果更为有用，因为它的信息量要少得多，不易产生干扰。这是地理课堂教学时宜大量采用的方法。3．教师利用形象生动的描绘、比方和讲解，配合前面两种方法，把某些难于捉摸的地理事物或现象直观化。例如，讲我国东部雨带的活动及其与季风的关系时，我把冬、夏季风比方成学生比较熟悉的两头相斗的牛，并起名为“冬牛”和“夏牛”，牛头相碰处便是雨带。冬季“冬牛”力大，雨带南移；夏季……通过一番形象的描绘，再配合所画的草图，大多数学生都能想象出雨带推移的情形。（二）野外观察促进“化大为小”和“化抽象为直观”野外观察是地理学科必不可少的环节。中学生也应该经常到野外去观察。它不单是促进学生观察认识事物的能力发展，其最大的作用在于为学生的空间想象提供最直观的素材和最准确的空间概念，实际上也就是引导和帮助学生通过自己的观察体验，达到“化大为小”和“化抽象为直观”的目的。例如，让学生爬上高山顶放眼观望，山下的小丘的情形就能很好地帮助学生形成丘陵的表象。这对培养学生的空间思维能力是不言而喻的。（三）利用现代教学手段“化大为小”和“化抽象为直观”现代教学手段通过其独有的神奇的表达和表现能力，把自然界许多抽象的事物淋漓尽致地展现出来，使人们的视野极大地拓宽。巨大无朋的事物也同样能以其真实而又玲珑的面目出现在人们的视野中。比如地球、台风、南极冰盖这些庞然大物，借助卫星的“眼睛”，人们已能真实地感知其形体。现代教学手段的这些神奇的“化大为小”和“化抽象为直观”本事，对学生认识地理事物、形成空间思维能力尤其有用，是地理教学应该大量“引进”的东西。在众多的现代教学设备中，又尤其以计算机多媒体课件的作用最大。利用它，可以在小小的屏幕上演示地球的公转和自转；可以形象地示意出褶皱、断层的形成；可以模拟出黄土高原被流水侵蚀成千沟万壑的过程……这些无一不是令地理教师伤透脑筋的、讲破了嘴皮而学生仍是如坠五里云烟的教学难点，在它的手下却迎刃而解，学生的空间思维能力也能得以空前的提高。由此可见，尽早尽快地把计算机多媒体课件引入地理课堂，是每个地理教师当前面临的主要任务，也是解决培养学生空间思维能力这一难题的最有效最有力的方法。第4页共7页（四）见文生图法培养学生空间思维见文生图是指能够把用文字陈述的地理内容在大脑中正确而迅速地转换为图形，形成心理地图。这里所指的图是广义的，包含地图、几何图形、模式图、景观图等。它要求地理空间想象力丰富，基础知识扎实。题例一（单选题）：10月1日太阳直射点位置及移动，正确的是：（）A．北半球，向北移动B．南半球，向南移动C．北半球，向南移动D．南半球，向北移动这道题解题的关键是能够把文字陈述的已知条件在大脑中形成相应的空间图形，如下图所示：这幅图实际上是三维空间的太阳直射点的周年视运动图，是地球公转规律图形化的知识迁移，它比惯常用的以太阳作为定点、地球作为动点的公转运动示意图更为直观地表现出一年中被二分二至点分割而成的四个时段内太阳直射点的位置及运动方向。本题题干中已知条件为10月1日，从图中可看出这天位于AB弧上，故正确答案为选项C。把地理基本原理、基本规律以图形的方式烙印在大脑中，见文生图，“胸中有图”，这种良好的文图转换能力使已知条件直观明朗，思考过程缩短，思考难度降低，解题速度加快。（五）空间图形的对应思辨培养学生空间思维所谓空间对应思辨是指将同一地理问题置于不同的空间（一维、二维、三维）图形下比照的辩证思维的能力。这种思辨使隐含信息变得明晰，思维过程更趋理性，不仅可以避免片面，也可以化难为易地解题。题例二（单选题）：在等高距为100米的地形图中，3条等高线重叠于某悬崖处，该悬崖的相对高度可能为：（）（99年上海卷）A．180米B．420米C．400米D．320米根据题意，通常可作出如下平面等高线图，如图2所示。第5页共7页图2图3显然运用图2分析比较抽象，如果把图2转换成如图3所示的垂直剖面图，则很容易看出：h1＝200米，为三条等高线重叠的最小值，h2为三条等高线重叠的最大值，从图中可看出h2＜400米（否则就有4条或5条等高线重叠，不合题意），因此，200米≤悬崖的相对高度＜400米，故正确答案为D。本例是通过将平面图转换为垂直剖面图，使已知条件变得直观具体。有时，还需要将平面图转换为立体的图形来进行缜密的思考。题例三（单选题）：读海平面等压线图（图4，气压单位：百帕），回答：M处的气压数值可能为（02年全国文综卷）A．1020.01012.5B．1017.51020.0C．1017.51015.0D．1015.01012.5图4求M处气压值的关键是能够依据已给的平面等压线图想象出Ｍ处附近的气压三维空间形态，如图5、图6所示：图5当M点气压为1015百帕时图6当M点气压为1017.5帕时第6页共7页头脑中形成了以上三图，通过对比分析，就可以得出M处气压值不可能是1012.5百帕，亦不可能为1020百帕，因此，正确答案为C。选项A、B、D所提供的数值，无法勾画出相应的合理的三维空间气压形态分布图。当然，该题也可依据地理等值线的基本规律：“同幅图上等值距相等或为零”来推理得出正确答案，但不如借助图与图之间的转换进行思考简明可靠。（六）空间的动态联系思辨培养学生的空间思维在大脑中以动态的图形表达地理原理、地理规律，或把静态图与动态图联系思考，称为空间的动态联系思辨。它是对地理客观事物的高度抽象过程，是地理空间思维较高级的形式。题例五（单选题）：假如地轴与地球公转轨道面的夹角缩小1°，则（）A．寒带范围缩小1°B．温带范围扩大2°C．热带范围缩小1°D．热带范围扩大2°四个选项均指向温度带，而地球的温度带是以特殊的纬线圈来划分的，这些纬线的纬度决定于黄赤交角的大小，即回归线纬度等于黄赤交角，极圈纬度等于黄道、地轴间夹角。黄赤交角与题干所给的已知条件“地轴、黄道间夹角”互为余角，因而回归线与极圈的纬度在数值上也互为余角，如图7所示。图7黄赤交角＝回归线纬度地轴与黄道交角＝极圈纬度这时，我们需要在大脑中进一步形成回归线与极圈互动所带来的温度带范围变化的情况。互余关系决定了回归线与极圈只能相向或相背运动，如图8所示。图11第7页共7页头脑中有这么一幅动态地图，可大大提高此类问题的解题速度。由图看出，热带与寒带范围大小变化规律一致，温带则相反。因此，正确选项为C。综上所述，可得出：图形是地理空间思维的载体,它以形象的面貌代表着抽象的地理规律或原理,地理空间思维的本质是借助图形变通已知条件,转换思维角度,疏通思维道路,整合思维成果,因此,心理地图的建立是其关键环节。