地理空间思维能力培养中几何法的应用

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[摘要]空间思维能力是一种常见的思维能力，空间思维是解决各类问题的常用思维模式。几何学是研究空间关系的数学分支，尤其是有关球体的几何知识，对研究地球科学有十分重要的意义。教师可以应用几何法来解决地理空间问题，从而培养学生空间思维能力。例如在太阳高度角这个知识点的教学中就可以应用几何法。

[关键词]地理能力；空间思维能力；几何法

[中图分类号]G633.55[文献标识码]A[文章编号]16746058（2017）07011501

空间思维能力是一种常见的思维能力，空间思维是解决各类问题的常用思维模式。地理学是从空间的角度来研究地球表层系统的，是研究空间的科学。高中地理是从学习地球运动开始的，地球运动规律及其产生的地理意义，是地理教学的重点内容之一，也是学生学习的难点。地球运动属于自然地理学的范畴，它研究的对象涉及许多方面、许多要素，而几何学是研究空间关系的数學分支，尤其是有关球体的几何知识，对研究地球科学有十分重要的意义。学生初中学过一些平面几何知识，教师如果能够把这些熟悉的知识摆出来，解决问题就会形象多了，还会增加学生对地理学的亲近感，有利于帮助学生建立空间感，锻炼想象能力，培养图形转换能力，从而提高学生的地理素养。

下面以太阳高度角这个知识点为例来探讨空间思维的培养中几何法的应用。

一、带领学生大胆想象

想象力是人类创新的源泉，是在头脑中创造一个念头或思想画面的能力。教师可利用计算机绘制生动、形象的立体图形，让学生通过对直观图形透彻的观察，理解抽象的理论概念，带领学生进行想象。

例如，讲解太阳高度角时，先告诉学生空间概念：太阳高度角是我们观察太阳时的仰角，也就是太阳光线与地面之间的夹角。然后联系生活实际，让学生想象一天中太阳东升西落时光线与地面的夹角变化。最后，用计算机绘制的空间分布图（如图1所示）进行讲解。

由于地球的自转，造成太阳东升西落，太阳高度角在一日内不断发生变化，正午（地方时为12时）太阳位于上中天时，太阳的高度角达到最大值H，此时的太阳高度角称为该日的正午太阳高度角。

二、引导学生进行图形转换

地理能力培养中，读图能力和图像处理能力的培养非常重要，学生只有学会图形转换才能更好地解决地理问题，而图形转换能力也是空间思维能力的体现。

例如太阳高度角的空间分布规律的教学：

如图2所示，此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，晨昏线上的太阳高度角为0°。此刻，全球太阳高度角从直射点向四周递减。可以将图2转化为如图3所示，从而得出规律：某时刻的太阳高度角从直射点向四周呈同心圆状递减。

值得注意的是：光说不练假把式。教学中培养学生的空间思维能力，不仅要发挥教师的主导作用，还要发挥学生的能动性。听教师讲课的过程也是空间思维的形成过程，学生应努力掌握空间思维在实践中的应用。所以，在课堂上进行图形讲解和转换时，一定要让学生参与进来，要设置一些问题让学生思考和练习。

（责任编辑周侯辰）