如何培养学生的地理空间思维能力

雷先彪

^摘要：1．构建脑中地图，形成二维空间概念。2．转换视角，培养和提高三维空间思维能力。3．利用地理课件演示，培养学生的地理事物空间运动的理性思维。4．整理知识系统，比较地理事物的空间差异，抓住地理事物之间的空间联系，提高空间分析能力。

关键词：脑中地图；二维空间 ；三维空间；空间运动；空间联系 根据《普通高中地理课程标准》课程性质：地理学的显著特点之一是地域性，地理学不仅研究地理事物的空间分布和空间结构，而且阐明地理事物的空间差异和空间联系，并致力于揭示地理事物的空间运动、空间演变的规律，因此，在地理教学中必须培养学生的空间思维能力。

地理空间思维能力包括二维空间概念的建立﹑三维空间思维能力形成﹑地理事物空间运动的理性思维以及对地理事物的空间分析能力。地理空间思维能力，既是《普通高中课程标准》的重要内容，又是文综试卷地理科重点考核内容，因而培养学生的空间思维能力非常重要。下面就如何培养和提高学生地理空间思维能力谈几点看法。

一、构建脑中地图，形成二维空间概念

地理教学离不开地图。“地图是地理学的第二语言”，没有地图，光用文字和语言难以说清楚地理事物的空间位置关系，也很难形成空间地域概念。如何培养学生的空间思维能力呢？采用构建网格状脑中地图，是行之有效的方法，是培养和提高学生空间思维能力的基础。

1.摹图、忆图、绘图首先要求学生用透明纸摹图，主要是世界轮廓图，中国轮廓图和《考试说明》中要求的8个国家的轮廓图等；其次让学生忆图，并根据记忆，绘出前面所提到的轮廓图。

2.绘十三条线，形成网格状平面图，通过线面结合，进行空间定位在学生记忆十三条线（赤道、南北回归线、南北极圈、40°N纬线、120°E、本初子午线、20°W和160°E经线、180°经线、90°W和90°E经线）的基础上，在已绘出的简易地图上，绘出这十三条线，并结合世界的大洲大洋﹑主要国家、主要地形区、主要气候类型分布和主要自然带分布等来确定相对位置。其中，对世界地理可从宏观上把握，对中国地理，须详细具体。如在学习中国区域地理时，可在熟悉我国西北、华北、东北、西南等地理区域的大致经度纬度范围的基础上，采用每隔10°进行划分，形成网格，然后把相关区域对号入座。这样，学生对中国就有一个整体和局部的印象。

3.循序渐进，逐步积累，加强巩固脑中地图，除了最基本的轮廓图和经纬网图外，还必须将在考试说明中的自然地理，人文地理和区域地理内容落实到图上，其涵盖的内容多，难度大，因此，要根据高中地理教学计划，合理统筹时间，进行有目的有计划训练，特别是要将构建脑中地图的任务渗透到课堂教学中，这样有利于巩固；此外，适当组织学生进行绘图竞赛，以提高他们的积极性等。

二、转换视角，培养和提高三维空间思维能力

1．巧用教具，变抽象为具体地理教学比较抽象的内容，可采用教具的直观演示，变抽象为具体，有助于培养学生三维空间思维能力。比如在讲解地球的自转内容时，先让学生从侧面观看地球仪，然后拨动地球仪自西向东转动，再改变学生观察角度，分别从地球仪的南北极上空看，学生就很容易明白“南顺北逆”的自转方向只是因视角发生改变所看到的现象，而地球自西向东的自转方向不变的道理。又比如学生对经度的划分和日界线两侧方位以及日期的变化等内容往往容易出现由立体到平面﹑由平面到立体转换的思维障碍，为了便于理解，采用学生动手操作并演示的方法（如图1）。

另外，在讲解等高线“鞍部”的判读（如图2）并要求学生绘出AB线和CD的剖面图时，常会出现学生根据地形剖面图绘制步骤能够绘出AB、CD线的剖面图，但一些学生就是不能理解这两幅剖面图为什么有区别。通过向学生演示鞍部的立体模型，引导他们转换视角，学生一看就明白了，无须教师过多语言解释。所以用好教具是培养学生三维空间思维能力的一种简便而又效果明显的方法。

2.平面图与三维图相结合在实际教学中，学生对锋面﹑气旋、反气旋﹑三圈环流等一些模式图往往从二维空间进行理解，对于这些内容，可让学生结合教材中的平面插图，设计并绘制三维立体图形（如图3），这样不仅培养了学生独立设计能力，不仅培养了学生独立设计

能力，同时，又举一反三强化了学生三维空间思维能力，使其抽象思维能力得以提高。

三、利用地理课件演示，培养学生的地理事物空间运动的理性思维

以往的教学中，传统教学手段如课本插图结合挂图等，因其不能动态演示地理事物的空间运动和变化，学生对这些抽象的内容难以理解，在课堂上很被动，影响了学习兴趣。利用计算机技术，向学生形象演示地理事物的空间运动和空间演变，达到变抽象为具体、变静止为运动的效果，有利于突破教学难点。例如在讲解地球运动的地理意义（二）时，需要突破几个难点：首先是黄赤交角的存在引起太阳直射点的回归运动，其次是太阳直射点的回归运动引起昼夜长短和正午太阳高度的变化，再其次是分析黄赤交角变大变小所引起地理现象等。这些难点，传统教学手段很难突破。为此，我设计并制作了地理课件（如图4）。其设计思路如下：（1）设置黄赤交角有四种变化，并能动态改变其大小，能形象演示黄赤交角→太阳直射点回归运动→昼夜长短和正午太阳高度变化。（2）A﹑B、C都是同步动画，便于动态分析。（3）B演示由太阳直射点的回归运动引起的昼夜长短变化，C演示由太阳直射点的回归运动引起正午太阳高度变化。将这一课件用于课堂教学，达到了突破教学难点的目的，并取得了很好的课堂教学效果。

四、整理知识系统，比较地理事物的空间差异，抓住地理事物的空间联系，提高空间分析能力

学生在高中阶段逐渐积累了大量的地理知识，如区域地理的区域位置、特征、高一地理上册的原理和规律以及高一下册的基本观点等。如何对这些知识进行系统整理呢？首先要在宏观上理顺区域地理、自然地理、人文地理之间的关系，在熟悉区域地理的空间位置和区域特征的基础上，比较各分区的空间位置和区域特征差异，用自然地理的原理和规律去分析区域特征的形成和差异，用人地协调的观点去评判人类的活动；其次在微观上以《考试说明》中规定世界地理和中国地理的几大分区为例，将空间分析的能力培养落实到课堂教学中。

例如：在讲解非洲的区域特征时，首先要学生确定非洲的空间位置，如所在经度纬度范围，其次是海陆位置﹑地形﹑气候特征以及主要气候类型分布等，这些地理事實用地理原理进行分析比较，找出空间差异，从自然要素的内在联系（如图5）去把握区域自然特征，然后综合比较农业、工业、城市、人口等社会经济方面的空间分布和差异,再理顺自然环境和人类活动的内在联系，并将二者综合。这样，既有助于学生对非洲的区域特征的整体把握和对知识的理解，又提高了学生空间分析能力，而且可举一反三，触类旁通。