空间思维能力培养的高中地理教学实践

石伟华

摘 要：空间思维能力是指人们对客观事物的空间形式进行观察、分析和抽象思考的能力。这种能力能促使学生实现区域认知，更能帮助学生提高地理实践力，并具备综合思维。针对于高中生，学习能力需要从初中普遍的机械学习模式转变为高中理解为主、抽象化的学习，高一必修一第一章《宇宙中的地球》恰好是对学生这方面能力培养的重要载体，尤其联系到地球在宇宙中的位置、地球运动两大块知识时就更为突出，现结合这两部分内容的教学谈谈如何推动学生地理空间思维能力的培养。

关键词：空间思维能力;核心素养;高中地理;教学实践

一、建立空间概念

要具备培养空间思维方式，必须帮助学生建立空间概念，空间思维又是指人利用空间概念对思维对象作判断、推理、想象、分析、比较、综合，以获得深一层次认识的大脑活动。教学中首先要培养学生建立空间概念的能力。

比如在认识地球时，先让学生通过视频太空中拍摄到的地球、再让学生思考同学们熟悉的月球，其次让学生观察地球仪，想到地球的形状——“圆球”，最后让学生读取赤道半径（6378.137km）、极半径（6356.752km）、平均半径（6371km）的数据，学生发现极半径略小于赤道半径，引导学生得出地球正真的形状——“椭球”，最终树立真实地球是不规则球体的概念。

基本概念确定以后，问学生地球仪为何是个标准圆球体，视频中的地球为何也没扁？教师再用数据说明，半径为16cm的地球仪是地球实体的四千万分之一，（赤道半径—极半径）/平均半径=（6378.137—6357.752）/6371=0.0033，两组数据都说明，不管是模型的缩小，还是实际的比较，在地球这个庞然大物面前，我们的视角（肉眼）是不能全面认识的，但是通过这一系列的观察与数据分析，学生即认识了真实的地球，又理解了眼中的地球和地球仪。以后通过观察地球仪再认识地球的基本特征，学生就能区分实际和理论，通过地球仪认识经纬网，学生也能用理论知识分析各条纬线、经线上两点的距离的数据。观察地球仪上经纬线分布特征，利用已学几何知识总结出经纬度的分布规律，建立空间地理坐标，，使学生意识到只要给出一个地理事物的经纬度和高程，在地球上就可找出这个地理事物。如此，全面的地球空间概念即可建立。

二、运用空间要素认识和描述地理事物

地理事物的空间概念主要包括三方面的空间要素：①数量要素（包括事物的大小、轻重、快慢、强弱、远近、高低、深浅等）;②形状要素（包括正抖、曲直等）;③方位要素（包括东西南北、前后左右、上下等）。这些是构建地理空间概念的三类要素，每个地理事物的空间特征都可用这三大要素来描述。

如在讲解对太阳系时的认识时，太阳在太阳系中的地位，可类比学生初中已知的微观世界的原子核占原子的质量比重，因为原子由原子核和电子组成，而原子核集中了原子质量的99.96%以上，很相似的是太阳这颗恒星约占了太阳系总质量的99.86%，两个数据确实能说明微观和宏观的相似性，依据学生认知的“最近区域”强化了学生对新知识的理解，空间概念逐渐形成并逐渐变得直观，地球相比太阳微乎其微，太阳是太阳系的主体这些感性认识自然在学生的大脑中就会生成。

再如针对于地球经纬网，侧视图学生很好判断两点的相对方位（一般默认上北下南、左西右东）。但是半球图呢？依然可以用规律说明。北半球，先确定指向北极的线为南北，与其垂直的为东西，即“上北下南、左西右东”，只是北要指向北极;而南半球，可以反过来，用“上南下北，左东右西”，前提是通过转动半球图保证南始终要指向南极。抓住了方位要素，两点的相对位置也就明确了，同时在不同的背景下，学生也不容易混淆。

三、高中地理教学要培养学生的“图—文”相互轉换的能力

地理空间知识的教学，离开了图，既把握不了事物的运动、变化过程，更难于运用来思考和判断来获得更高一层的知识，但若仅用图像讲授而缺乏必要的文字归纳，其特征就可能不够明显、重点不突出，所以文字与图像在地理教学过程中是相辅相成的。

在阅读文字时脑海能形成清晰的图像，在观察图像时能准确把握和表现其特征、内涵，这是构建空间概念和发展空间思维必须完成的一步。教学过程中可以通过如下训练来实现：①给出一幅图，让学生观察，然后让他们口头描述观察的结果;②分享自己的观察所得，比较各自答案的异同;③充分比较、吸取意见后，重新归纳总结，并用书面语书写表达，要求必须简练、精确、全面;④公布权威出版物对同一事物的文字表述，比较异同和错漏;⑤再次独自书写一次。也可以根据权威出版物对同一事物的文字表述引导学生根据已知知识绘制图形来训练。通过这些训练，学生的观察能力明显提高，语言文字表达能力加强，言简意赅，绘图能力也得到发展。在图文相互转换中实现的是学生空间思维能力的提高。

四、高中地理教学要培养学生的“图—图”转换能力

随图形表现手段和侧重点的不同，同一事物亦会表现出不同的形象。如采用地图投影的方法不同，经线和纬线的效果图就可以是纬线平直、经线弯曲，或两者都弯曲，以及两者都平直。可见，单纯平面图就有同一事物多种形象。而很多时候，对于同一对象，随知识侧重点不同时，有时要用平面图形式，有时则用立体图形式。如要说明昼弧、夜弧和晨昏线图时，强调何为“晨线”、“昏线”时，立体图更易看出定义的“弧”和“圈”。但若比较弧长，或一天中的昼夜时长、不同纬度昼夜长短差异时，则用平面图就足已。另外，解题时，往往是半球图、局部图居多，学习初期学生不能完全理解，这时如果能引导学生根据基本定义将其转换为平面图、矩形图来解题，难度就会降低，通过不断地训练，学生在掌握方法的过程中有意识的去解题，逐渐也就能建立空间概念，最终具备空间思维能力。

总之，高中生地理空间思维能力的培养是高中地理教学的一个难点，但只要方法得当，利用科学理论的指导和教学实践的探索，总能不断创出成果。

参考文献

[1]袁孝亭编著，地理课程与教学论[M]..东北师范大学出版社.2006，（3）.

[2]陈澄，范杰，普通高中地理课程标准（实验）解读，江苏教育出版社，2003年11月第1版，32页.