时空尺度思想在高考地理试题中的体现及教学策略

王艳杰 张素娟

摘 要：本文在介绍时空尺度思想主要观点的基础上，结合典型高考地理试题，从时空尺度划分、尺度关联、尺度效应、尺度匹配、尺度选择等方面展开分析。提出了高中地理教学中培养学生时空尺度思想方法的主要教学策略：通过观察地理事物和现象的时空分布特点，形成时空尺度大小的概念，能够灵活地进行尺度选择、尺度划分和尺度匹配；通过对地理事物和现象的变化进行尺度关联和尺度效应分析，增强其时空变化过程推测的准确性、完整性，建立时空综合观；通过对分析地理事物和现象成因方法的迁移应用，增强学生尺度推绎能力，培养区域认知、综合思维的地理学科核心素养。

关键词：时空尺度思想；综合思维；高考地理试题

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2024）02-0045-05

近几年的高考地理试题中多有渗透和体现时空尺度思想的相关题目。为考查学生从不同时空尺度分析地理事物和现象的能力，设问角度多为地理事物和现象的分布、成因、变化过程、预测趋势及差异比较等，在解决问题的过程中考查学生的区域认知、综合思维的地理学科核心素养。

一、時空尺度思想的主要观点

与存在时间而产生历史学类似，由于存在空间而产生了地理学。地理学涉及的尺度包括空间尺度、时间尺度和时空尺度。空间尺度是对地理事物和现象发生的空间位置、空间范围展开不同层次的观察理解，时间尺度是对地理事物和现象发生的过程展开不同时间跨度的分析，时空尺度是上述时间、空间分析的综合。任何一个地理事物和现象的形成、发展、变化都是时间、空间两个维度不断改变的结果，从不同的时空尺度分析能够帮助学生全面认识地理事物和现象，通过尺度思想可以培养学生区域认知、综合思维的地理学科核心素养。

尺度思想是通过尺度的透镜观察和理解地理事象，分析和解决地理问题的地理思想［1］。尺度思想包括尺度划分、尺度关联、尺度效应、尺度匹配、尺度选择和尺度推绎等。尺度划分是指按照一定标准，将空间尺度较大或时间尺度较长的地理事物和现象划分为若干大小不同的空间或长短不一的时间的过程；尺度关联是指不同尺度上地理事物和现象之间的互动作用；尺度效应是指当改变尺度观察地理事物和分析地理问题时结果随之发生变化的现象；尺度匹配是指针对特定对象的空间尺度选择某种时间尺度去对应的现象；尺度选择是指依据某种目的和实况选择最优尺度的过程；尺度推绎是指将一种尺度所获得的信息或结论推演转化到其他尺度上的现象，有尺度上推和尺度下推两种途径［1］。

分析试题中的尺度思想方法，可以帮助教师从更上位的视角理解试题的立意和运用学科主干知识，感悟地理学科的思想方法，进而在教学中有针对性地帮助学生理解尺度思想，建构尺度思想方法。

二、时空尺度思想在高考地理试题中的渗透和体现

1.分析地理事物和现象成因需要关注尺度选择

不同时空尺度范围的地理事物和现象成因是有差异的。全球范围内长时间跨度的地理事物和现象成因多从地球运动、太阳辐射、大气环流等大尺度要素考虑，空间尺度缩小到大洲、地区尺度的地理事物和现象可以从较大的地形地势、洋流、天气系统等要素考虑，进一步缩小到局地尺度的地理事物和现象还要更多地考虑局地地形、人类活动等要素。因此，在分析地理事物和现象成因时，需要选择适宜的时空尺度，以提高分析的科学性、准确性。

不同的空间尺度既影响对地理事物和现象差异性的度量，也影响对它的解释［2］。同理，不同的时间尺度也会影响对地理事物和现象差异性的度量，进而影响对它的解释。这类题目一般是通过地图提示地理事物和现象的分布，考查地理事物和现象的分布特征及成因，需要学生具备结合地理事物和现象的具体时间和空间分布，选择适宜的时空尺度展开成因分析的能力。以2020年北京卷第7题为例。

例1.（2020年北京卷第7题）图1为我国东部沿海地区某地36小时内的实况降水量分布图。读图1，完成下题。

影响本时段降水量分布的主要因素是

A.纬度位置    B.大气环流    C.海陆风    D.台风

【思路解析】此题考查了短时间尺度（36小时）下局地范围（按照比例尺计算出该地南北长约50千米、东西宽约35千米）内降水量空间分布规律的主要影响因素。结合小尺度的降水影响因素展开分析：从下垫面中的地形、洋流、天气系统及人类活动等因素考虑，具备尺度思想再分析选项时，不难看出纬度位置、大气环流都是大空间尺度地理事物的主要影响因素，海陆风是大洲空间尺度，影响该时段降水量分布的主要因素显然是时间持续较短的台风。

【命题意图】该题在立意方面考查学生的时空综合思维素养，关注时空尺度选择，可以帮助学生提高分析和解决问题的能力。

2.分析地理事物和现象的变化过程需要关注尺度关联

地理事物和现象的变化过程既受大时空尺度要素的影响，也受小时空区域内要素变化的影响。当地理事物和现象出现在大尺度范围内时，着重从大尺度因素分析，突出地理事物和现象在大尺度范围内的整体性；当地理事物和现象出现在小尺度区域内时，既需要分析大尺度因素的背景，也要分析小尺度因素的具体表现，小尺度因素在大尺度因素作用的基础上展开，此时需要对大尺度和小尺度因素进行关联，不断变换时空尺度，以对地理事物和现象的个性化特点及变化过程展开全面的分析。以2016年新课标全国Ⅰ卷第12～14题和2022年全国甲卷第7题为例。

例2.（2016年新课标全国Ⅰ卷第12～14题）贝壳堤由死亡的贝类生物在海岸带堆积而成，在沿海地区经常分布着多条贝壳堤，标志着海岸线位置的变化，图2示意渤海湾沿岸某地区贝壳堤的分布。据此完成下列各题。

12.在任一条贝壳堤的形成过程中，海岸线

A.向陆地方向推进     B.向海洋方向推进

C.位置稳定            D.反复进退

13.沿岸流动的海水搬运河流入海口处的泥沙，并在贝壳堤外堆积，从而

A.形成新的贝壳堤

B.加大贝壳堤距海岸线的距离

C.形成河口三角洲

D.迫使河流改道

14.河流冲积物是该地海岸线变动的物质来源。多条贝壳堤的形成说明河流入海口

A.位置稳定，泥沙沉积量小

B.位置稳定，泥沙沉积量大

C.位置多次变动，泥沙沉积量小

D.位置多次变动，泥沙沉积量大

【思路解析】本题给出了距今几百年到几千年时间跨度内、几十千米空间范围内贝壳堤的空间位置变化，由此引出相关问题。第一问，任一条贝壳堤形成过程中，将时空尺度聚焦到图中的一条线（某一贝壳堤）附近，时间跨度较小（一般不超过几年到几十年），空间范围就在贝壳堤沿线的很小范围内，在这样小的时空尺度内某一条贝壳堤位置变化小，贝壳堤是海浪堆积作用的结果，可以推断海岸线的位置基于稳定，就在这条线附近。第二问，将时空尺度扩大到任意两条贝壳堤之间，时间跨度增加到几百年、几千年，空间范围扩大到几十千米范围内，从动态的角度探究海岸线是如何远离贝壳堤的。海水搬运入海口处的泥沙在贝壳堤外堆积，使海岸线向海洋方向扩展，增大了贝壳堤距海岸线的距离。第三问，时间尺度进一步扩大到几千年，空间尺度扩大到几十千米的全图范围内，由多条贝壳堤的空间位置分布推断河流堆积与海浪堆积的相互作用，河流携带的大量泥沙在入海口处堆积，对海岸带的形成起重要作用，泥沙可能会掩盖贝壳堤；海浪堆积贝壳形成贝壳堤，入海口位置的变化影响了贝壳堤的位置，多条贝壳堤的形成说明河流入海口位置多次变化，泥沙沉积量大。

【命题意图】此题组涉及的时空范围逐步扩大，对贝壳堤的形成过程进行分析时要考虑到较大尺度的地理过程背景及其影响，要求学生能够结合题目要求正确选择时空尺度，进行尺度关联，对地理事物和现象的形成过程展开分析。

例3.（2022年全国甲卷第7题）图3示意北美东南部沿海冲积平原某区域1890年以来海岸线的变化。读图3，完成下题。

A.强烈的地震 B.剧烈的海啸

C.频发的飓风    D.汹涌的洪水

【思路解析】图示给出的经纬网范围整体空间尺度为南北十几千米、东西十几千米，在这样小的空间尺度范围内，海岸线呈现由海洋向陆地扩展的变化，图示空间范围内又按照历史海岸线的位置每隔20年进行划分，分为6个更小的空间范围，这6个更小的空间范围不均一，其中1950—1970年间空间范围最大，海岸线向陆地变化最快，在这一变化过程中可能经历了哪些事情？结合选项需要再次放大空间尺度，从大洲及板块的空间尺度作为背景考虑，该地位于北美洲东南部，美洲板块内部地震、海啸发生概率小，选项A、B错误；剧烈的海啸一般持续时间较短，海啸过后海平面大多恢复原样。该地纬度较低，发生飓风几率大，易引起沿海地区风暴潮，加剧海浪侵蚀，使海岸线向陆地方向发展。再将空间尺度聚焦到河流入海口位置，如发生汹涌的洪水，将携带的大量泥沙沉积，使海岸线向海洋方向发展，因此D错误。此题需要结合整个图示区域海岸线变化，分析其中的小空间尺度变化特征，通过不断变换空间尺度排除错误答案，做出正確选择。

【命题意图】该题在立意方面考查了学生的时空综合思维素养，利用时空综合思维提高区域认知及区域分析能力，合理选择时空尺度有利于提高区域认知及分析能力。

以上两题，反映了地理事物和现象的变化过程在不同时间不同地点留下不同的痕迹，这些痕迹是对地理事物和现象变化过程的见证。这类题目一般会通过给出地理事物和现象遗迹，考查地理事物和现象变化过程的分析，需要学生能够不断变换时空尺度，进行尺度关联，准确、全面地展开对地理事物和现象形成过程的合理推测。

3.预测地理事物和现象的变化趋势需要尺度划分和尺度效应

地理事物和现象的变化趋势是不同时空尺度影响因素共同作用的结果，从不同尺度预测得出不同的趋势，这就是尺度效应。哪种趋势最合理？需要结合变化过程展开分析。变化过程的分析需要变换时空尺度，进行尺度关联；预测变化趋势需要在分析变化过程的基础上结合尺度划分思想，遴选出最主要的时空尺度影响因素，按照尺度效应思想预测地理事物和现象的变化趋势。以2020年北京卷第18题为例。

例4.（2020年北京卷第18题）读图4，回答下列问题。

推测莱州湾湾口宽度的变化趋势，阐述其变化过程。

【思路解析】影响海岸线变化趋势的因素既有全球尺度的海平面上升，也有大洲、国家尺度的地壳运动，还有中小尺度的人类活动、河流堆积、海浪侵蚀堆积等作用，按照尺度划分的思想由大尺度到小尺度展开分析。莱州湾湾口宽度的变化趋势由海岸线的位置决定，因此，推测莱州湾湾口宽度的变化趋势要分析海岸线的变化。首先从全球尺度的海平面上升开始，海平面上升导致海岸线向陆地方向扩展；再考虑中小尺度，该地位于渤海，渤海是我国的内海，受陆地影响较大；再将空间尺度进一步缩小到图示区域的每一条河流，有多条河流注入莱州湾，其中以黄河为代表的河流含沙量较大，在入海口处大量堆积，推动海岸线向海洋方向推进。上述不同空间尺度分析视角的转换带来了不同的结论，当大空间尺度与中小尺度结论相悖时，需要深入对比，进一步判断哪个空间尺度的影响因素起主要作用，这就体现了尺度效应。确定不同空间尺度的主导作用，需要再详细挖掘区域特征。通过结合莱州湾区域图，定位渤海，观察海岸线走向与河流流向呈垂直关系，尤其是黄河入海口处海岸线的形状明显由黄河堆积作用形成，图中其他河流与黄河水文特征相似，含沙量高，因此，推断入海口处大量泥沙堆积是形成海岸线变化的主要因素。通过深入挖掘区域图隐含的信息，帮助进一步判断导致图示地区海岸线变化的主要原因是中小尺度的河流堆积作用。在此基础上进一步推断湾口宽度的变化趋势，随着入海口处泥沙大量堆积，海岸线向海洋方向扩展，湾口宽度变窄。

【命题意图】该题在立意方面考查了学生预测地理事物和现象变化趋势的能力，按照由大到小的尺度划分，变换时空尺度视角展开分析，当不同时空尺度视角的结论冲突时，要结合区域特征进一步判断哪种时空尺度的作用更主要，从尺度效应的角度深入挖掘，达到准确预测的目的。

4.区域整体特征和内部差异的分析需要尺度关联和尺度匹配

区域整体特征的形成与区域内部环境的差异密切相关。较大尺度空间的分布规律是对较小尺度空间分布规律的综合和概括，较小尺度空间的分布规律是在较大尺度空间分布规律背景下的具有自身特点的表现［3］。区域整体特征是内部环境差异的基础，一般需要从大的时空尺度进行分析；区域内部环境差异是在整体特征上的个性化体现，分析时需要在大尺度基础上叠加小尺度因素考虑，这是尺度关联。从不同时空尺度分析同一区域会得到区域不同方面的特点，分析过程中结合区域特点选择某一尺度展开，这是尺度匹配。尺度匹配准确有助于正确分析，尺度关联有助于全面分析，促进学生的综合思维和区域认知核心素养发展。以2023年全国甲卷第9～10题为例。

例5.（2023年全国甲卷第9～10题）图5为某区域的典型剖面示意图，该区域的山坡受流水侵蚀，谷地持续接受沉积，山坡多生长森林，谷地中草甸广泛发育，据此完成9～10题。

9.奠定该区域地貌基本格局的是

A.冰川作用            B.流水作用

C.构造运动            D.风沙作用

10.导致山坡与谷地植被分异的主要因素是

A. 气温                    B.降水

C.土壤温度            D.土壤水分

【思路解析】该题组考查了某区域的整体地貌格局及区域内部山坡和谷地植被差异的主要影响因素。塑造一个地区地表形态的主要力量有内力和外力，内力作用奠定了地貌的基本格局，结合该区域地形剖面示意图，岩层褶皱弯曲，应为褶皱山，所以地壳运动奠定了该区域地貌的基本格局。该区域地貌基本格局是区域整体特点，更多从大的时空尺度分析，选择了内力作用中的地壳运动。山坡与谷地植被差异是区域内部差异，其形成的主要影响因素更多考虑小尺度影响因素。山坡生长森林、谷地生长草甸的植被差异更多与水分相关；结合该地区受流水侵蚀，可以推断区域整体降水较多；坡地谷地地形的差异导致了排水速度及排水量的差异，坡地排水快，导致土壤水分含量少，地下水位低，森林根系深能够汲取较深的地下水存活；谷地排水慢，土壤水分含量高，地下水位高，草甸根系较浅即可存活。通过尺度匹配可以准确解释区域整体和局部特征的形成过程，抓住主要影响因素；通过尺度关联可以有效解释区域内部差异性的形成原因，更全面、深刻地认识区域特点，感叹地理环境的多姿多彩、千差万别。

【命题意图】该题在立意方面考查学生的区域认知素养以及区域整体特点和区域内部差异特点分析过程中的尺度匹配和尺度关联，进而提高分析问题的指向性。

综上所述，高考题涉及尺度划分、尺度关联、尺度选择、尺度匹配及尺度效应等思想，备考过程中可以采取以下策略逐步培養、建立学生的时空尺度思想。

三、培养学生时空尺度思想的教学策略

1.观察时空分布，形成尺度观念，进行尺度选择、划分和匹配

为了帮助学生建立时空尺度大小的意识，教师需要在日常教学中带领学生观察地理事物和现象的时空分布范围、形状，反复体验不同时空尺度区域的分析方法。

例如，在进行大气教学时，首先呈现全球气候分布图，带领学生观察亚欧大陆西部、非洲、南北美洲西部及大洋洲西部气候类型空间分布范围，归纳分布特征，从全球尺度（三圈环流）及以年为单位的时间尺度解释形成原因；在此基础上进一步观察亚欧大陆东部、南北美洲东部及大洋洲东部季风气候类型的分布范围，从大洲大洋尺度（季风环流）及以季节为单位的时间尺度解释季风气候形成原因；最后将目光聚焦到我们生活的北京地区，通过对比城区与郊区、山顶和山谷地区风向的差异，从局地热力环流及以昼夜为单位的时间尺度分析天气、气候特征。

在区域地理问题研究的教学中，结合地理事物和现象的空间分布范围、形状，从全球、大洲、地区尺度及各自对应的时间尺度进行尺度匹配，帮助学生建立时空尺度大小的概念，并迁移应用到分析其他地理事物和现象时灵活地进行尺度选择和尺度划分，有效帮助学生厘清地理事物和现象分布及成因的分析思路。

再如，对外流河的某一河段水文特征进行分析时，首先要从大的空间尺度外流区水循环的特点开始，再结合某一河段小的空间尺度环境特点展开分析，最终得出该河段的水文特征。教学中，要按照由全球到局地的空间尺度展开对地理现象的分析，帮助学生形成深刻认识地理过程和现象的思维路径，了解地理过程和现象在不同空间尺度上是如何相互联系的［4］。

可见，只有在日常学习中带领学生多次从不同时间、空间尺度分析地理现象或地理过程，学生才能逐步体会到按照时空尺度大小分析地理事物和现象的匹配性、层次感，进而逐步建立空间尺度大小的概念，增强尺度选择和尺度划分的灵活性、应用性，最终形成清晰分析问题的逻辑思路，发展学生的空间思维。

2.进行遗迹的尺度分析，准确推测时空变化过程，建立时空综合观

结合地理事物和现象的时空变化过程培养、建立学生的时空综合观是提高学生时空综合思维核心素养的有效途径之一。地理事物和现象的演变（如地貌、城市等）是高中地理课程标准要求的重要内容，试题多通过呈现地理事物和现象的变化遗迹，要求学生能够结合遗迹的关键特点进行相应的尺度关联和尺度效应分析，对事物和现象的变化过程进行准确推断。

以2016年新课标Ⅰ卷贝壳堤的高考题目为例，教学过程中可带领学生结合不同时期贝壳堤的位置及形状遗迹，将某一时期某一条贝壳堤（短时间、小空间尺度）的形成过程与成百上千年多条贝壳堤（长时间、大空间尺度）的形成过程进行尺度关联和尺度效应分析，由点到线地展开对贝壳堤形成过程的推测：由贝壳堤的空间形状感知某一时期塑造海岸线的力量，由贝壳堤之间的空间距离感知某一段时期海岸线形成速度快慢，由贝壳堤空间方位的变化感知海岸线塑造力量的变化。通过关注不同时空尺度上贝壳堤的遗迹，培养学生改变尺度观察地理事物和现象、概括地理特征并准确完整地分析因果关系的能力，在这一分析过程中建立时空综合观念，提高时空综合思维核心素养。

教学过程中由地貌遗迹推测地貌形成过程的题目均可按此方法展开，不断强化学生将长时间与短时间、大尺度与小尺度进行尺度关联和尺度效应分析的意识，准确地分析出某一时期地貌形成的主要因素，完整地认识地貌形成过程及其主要影响因素，有效建立时空综合观念，提高时空综合思维核心素养。

3.变换尺度分析区域特点，增强尺度推绎能力，培养区域认知、综合思维的地理学科核心素养

在一定的时空背景下，尺度推演具有其科学性［5］。但是要注意地理环境是一个综合、复杂的系统，在推演的过程中要结合区域的个性化特点，探究不同尺度背景下地理事物和现象的特征及成因。例如，我国华北地区属于温带季风气候，特点是夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，成因是海陸热力性质差异。北京、烟台都位于华北地区，属于温带季风气候，但是烟台夏季比北京凉爽，冬季比北京温暖且降水量高于北京，二者气候特征均属雨热同期，成因均为海陆热力性质差异。但是烟台却呈现更湿润的特点，这与烟台临海的地理位置密切相关，受海洋影响大，所以相比北京，烟台冬无严寒、夏无酷暑。华北地区温带季风气候特征及成因的分析方法是从太阳辐射、大气环流和下垫面的角度，将尺度进行向下推绎，缩小尺度，分析北京、烟台气候特征及成因的方法也从上述三个角度分析，同时结合北京、烟台的地理位置，分析两地气候特征的差异及成因。

总之，针对学生时空尺度思想的缺失，需要在复习备考过程中将尺度思想融入日常教学，探索有效的培养策略，进而帮助学生灵活地划分尺度，提高尺度选择能力，增强尺度转换意识，构建尺度关联视角，感受空间尺度划分赋予认识世界的层次感，从而形成尺度观，更科学、完整地认识地理环境，分析地理事物和现象［6］，形成多层次分析地理事物和现象的素养，培养学生的区域认知及综合思维的地理学科核心素养。

参考文献：

［1］ 张家辉，袁孝亭. 地理教育中的尺度思想：基本内容与教学价值［J］.课程·教材·教法，2016，36（6）：103-108.

［2］ 宋波. 空间尺度思想对中学地理教学的启示［J］. 地理教学，2015（16）：9-12，22.

［3］ 邹益. 高考地理试题体现空间尺度思想的统计研究——以近5年全国卷为例［J］.地理教育，2022（2）：30-35.

［4］ 袁孝亭. 利用地理空间要素发展学生空间思维［J］ 课程·教材·教法，2009，29（8）：62-67.

［5］ 侯胜. 尺度思想在高考地理试题中的体现及备考策略探究——以2022年全国甲卷第36题为例［J］. 地理教育，2023（4）：36-39.

［6］ 成丽. 空间尺度思想在高中地理教学中的渗透——以湘教版选择性必修1“地表形态与人类活动”为例［J］ .新课程评论，2022（3）：30-36.