初中生地理空间思维能力培养的研究

张轶贤 耿鹏旭 孙建国 彭剑峰

摘 要：本文在地理空间思维能力概念界定的基础上，分别设计了中学生地理空间思维能力测试（学生）及中学生地理空间思维能力培养现状（教师）调查问卷。通过对调查数据的整理分析，发现在当前地理空间思维教学中，无论是在学生的“学”还是教师的“教”上都存在一些问题，最后针对发现的问题提出一些培养策略和教学建议，以期对今后的教学有所帮助。

关键词：中学生；地理空间思维能力；培养策略

一、概述

地理空间思维能力是指在地理空间概念的前提下，借助空间的想象融合空间思维的规律以及方式，最后了解与地理事物的空间分布、联系、变动相关的思维能力［1］，或借助图形对地理问题进行各种空间维度、逻辑思维的心理活动［2］。实质上，地理空间思维能力就是指在掌握基本地理知识与图表分析基本技能的基础上，对地理事物空间感知、地理事物间的相互关系进行逻辑分析，解释一定地理现象产生的原因、规律，最终解决地理问题的一种能力，主要包括地理空间感知能力、地理空间记忆能力、地理读图分析能力、时空动态推理能力、地理空间想象能力、地理空间综合思维能力。

国外学者对地理空间思维能力的研究开始较早，主要对地理空间思维的概念界定、地理空间思维能力的组成要素、地理空间思维的测量、影响要素、发生机制、发展规律等方面进行了深入的研究［3］。我国对地理时空思维能力的研究起步较晚，主要对地理空间思维的概念、空间思维的培育途径等方面进行了研究［4］。袁孝亭认为，地理空间理论是“核心地理理论”［5］，鲁学军将地理空间能力界定为对地理事物的知觉继而获取空间特征、辨识空间格局的能力［6］，徐志梅［4］认为地理空间思维能力的划分要由大的空间尺度为根基，关注地理事物间的关系，对如何培养中学生的空间思维能力研究主要集中在运用地理信息技术方面，培养地理空间思维的策略研究明显不足。为促进学生地理空间思维的进一步发展，提高教学效果，探究操作性强、可持续使用的空间思维能力的培养方法显得尤为紧迫和重要。

二、调查对象和调查问卷

（一）调查目的

中学生的地理空间思维能力在年级、学校、性别等多方面存在差异，且在地理空间思维能力的不同方面也因人而异，利用问卷调查获得中学生地理空间思维的现状、存在的问题，以及教师对地理空间思维的认识、实际教学过程中遇到的困难等重要数据信息，同时为培养地理空间思维能力的策略提供数据支撑。

（二）调查对象

调查对象是河南省平顶山市某一初级中学八年级学生（共95人，男生48，女生47）和初中地理教师51人。学生实行发放问卷实地调查，教师实施网上调查，主要是平顶山市的一线初中地理教师。

（三）调查问卷（学生卷和教师卷）

1.学生问卷设计内容

三、调查结果与分析

（一）初中生地理空间思维能力整体偏低

调查显示整體初中生地理空间思维能力准确率为58%。从整体上来说，初中生并不是完全不具备地理空间思维能力，只是初中生的地理空间思维能力处于萌芽阶段，已经具备一定的地理空间思维能力基础，但仍有很大的发展空间。

（二）不同学生个体之间的地理空间思维能力差异较大

初中时期正是很多学生逻辑思维发展的关键时期和刚接触地理学科的初始阶段，初中生地理空间思维能力的欠缺，不同学生的基础、智能等存在差异，地理学习兴趣不同等，都表现在地理空间能力的差异上。

（三）男生的地理空间思维能力略高于女生

调查显示，初中男生的平均正确率为66.01%，初中女生的平均正确率为49.99%。初中男生比初中女生平均正确率高出了16.02%。初中学生的地理空间思维能力男女差距较大，男生地理空间思维能力普遍高于女生，这可能与男女生的生理和认知能力及知识基础有关。用spss进行单因素方差分析，f=6.773，ρ=0.011小于0.05说明中学生的地理空间思维能力在不同的性别之间存在显著性差异，并且男生的地理空间思维能力略高于女生。

（四）初中生擅长对地理空间事物的记忆，读图、空间想象和综合思维欠缺

调查显示，地理空间记忆能力相关题目准确率较高，男生85.57%，女生68.08%；地理空间想象能力相关题目正确率偏低，男生仅47.62%，女生32.97%。学生访谈结果显示，地理空间事物学习多以记忆为主，而不是地理空间分析为主；教师问卷结果也表明学生最欠缺的是地理读图分析能力、空间想象能力、地理综合思维能力。

（五）初中地理教学方式传统且缺乏创新，地理空间思维培养障碍重重

初中地理课时少，课堂学习内容过多，课堂时间不足，内容讲授与能力培养相冲突；学校教学设施硬件不足，现代信息技术使用少；缺乏地理空间思维能力培养的经验、策略，构成初中地理教师培养地理空间思维的主要障碍。

四、初中生地理空间思维能力培养策略

通过文献研究以及对调查结果的数据分析处理，我们发现当前初中生地理空间思维及培养方式还存在一些问题。针对这些问题提出以下教学策略和建议。

（一）利用地理空间属性以培养学生的地理空间思维能力

地理学科在培养学生核心素养方面有其他学科代替不了的核心价值，通过地理学科的空间属性培养学生的综合思维能力和区域认知能力。对于一个地理事物的认知，首先要确定地理事物的空间位置，这样才有助于分析地理事物与周围事物的联系、分析地理事物发展变化过程与成因，然后才能总结归纳地理事物的空间排列特征。此外在教学中应注意进行空间尺度转换，在不同尺度学生应关注的信息是不同的，尺度的不同对整体细节的侧重就不同。尺度较大就注重地理事物整体的把握，尺度较小就注重地理事物细节的描述。空间尺度转换也有助于增强学生对长度、面积的感知能力。初中地理课程标准给出的课程内容正是从空间尺度的角度出发进行安排的，尺度由大到小依次是：“地球的宇宙环境”“地球的运动”“地球的表层”“认识世界”“认识中国”到“认识家乡”，可见越来越注重揭示地理学科本质的教学以培养学生的地理空间思维能力。

（二）注重地理空间思维能力培养的阶段性、连续性

教师的劳动成果具有群体性。面对不同年龄阶段的学生，每个阶段的地理空间思维培养的任务也是不同的，教师要根据不同年龄阶段的学生做到因材施教、循序渐进、螺旋式上升地对学生进行培养。根据学生的年龄特点选取合适的教学内容。初中注重基础地理知识的学习与简单的地理图表技能的训练，尽量选取形象生动的教材为主，让学生注重具体的地理表象的积累。随着地理学习的逐渐发展，要注意从易到难进行抽象思维、逻辑推理、综合分析方面的培养与训练。初中阶段的学习要为高中阶段的学习打下基础，初中时期感性经验的积累，基本读图能力的培养，基本地理空间思维的培养，为高中阶段学生地理空间思维能力的进阶奠定基础。

（三）加强对女生的地理空间思维能力的培养

由于男女生在生理、心理、環境、兴趣爱好等方面存在差异，导致女生不擅长逻辑方面的学习，因此教师应该给予女生地理学习更多的关注。教师要发挥自己的个人魅力与女生建立良好的师生关系，经常通过言语鼓励来增强女生学习地理的自信心。同时要善于观察学生，及时发现女生不恰当的学习方法如有些女生死记硬背地理知识，教师应传授正确、高效的学习方法。从女生的喜好入手，播放能吸引学生注意力的图片和视频，激发学习兴趣。教师应摒弃传统的刻板印象，认为女生缺乏理性思维，教师应该给予女生更多的关注。教师要合理安排教学内容、充满吸引力的新课导入、丰富多样的课堂活动让女生始终保持较集中的注意力，这样集中的注意力有利于进行对比、联想、归纳等更高级的思维活动。

（四）因材施教对学生进行地理空间思维能力的培养

由于不同的学生个体长期在生理、心理、兴趣爱好等方面存在差异，导致部分学生不擅长逻辑思维的学习，因此教师应该给予这部分学生更多的关注，小组合作探究中也要注意男女生的分配和协作。最重要的是，教师要发挥自己的个人魅力与学生建立良好的师生关系，经常通过言语鼓励来增强学生学习地理的自信心，同时要善于观察学生，及时引导学生从死记硬背到学会分析，传授正确、高效的学习方法，逐步增强学生地理学习的空间思维。改变学生的学习方式，激发学生学习兴趣，主动自主学习，教师合理安排教学内容、精讲精练、丰富多样的课堂活动，让学生保持较高的注意力，有利于激发对比、联想、归纳总结等更高级的思维活动。

（五）联系生活实际以培养学生的地理空间思维能力

初中学生的生活经验缺乏，对抽象的地理图表存在看不懂、读不懂、理解有误的情况，所以教师在带领中学生进行地理学习时，应该针对不同的抽象程度，采用结合不同的生活实际的例子帮助学生理解图表。例如，在引导学生观看等高线地形图时，可以采用将土豆切片进行演示，是抽象转化为具象来帮助学生理解。在引导学生学习地球的圈层结构时，可以利用西瓜切开后的层次帮助学生理解。在引导学生观看气温降水曲线图时，可以让学生观看当天的天气预报与穿衣厚度等与生活相关的细节，对比不同城市气温的差异。充分利用学生的感官，再引导初中生去观看图表，使学生的思维发展有一个从具体到抽象的过程，这样才能循序渐进地引导初中生读懂图表，提高教学质量。

（六）合理利用课程资源以培养学生的地理空间思维能力

复杂多样、种类各异的地理图表是地理课程资源中重要的一部分。教师往往要讲好一个知识点，需要的就是一个合适的图表。这时对地理课程资源的收集、管理、分享就显得尤为重要。但目前网络上大部分地理课程资源管理复杂凌乱，且大部分为付费资源，教师集体应与一些科研人员、技术人员组织起来，技术人员可以为教师制作地理空间思维培养的地图、动画、统计图提供帮助，一同组建一个方便快捷的课程资源管理平台。同样不同的地区的学生所拥有的乡土资源也不同，教师要善于根据当地的地理环境开发合适的课程资源，弥补有些偏远学校教学设施、硬件条件不足的问题，同时也可以激发学生热爱祖国和家乡的热情。

（七）结合技术手段以培养学生的地理空间思维能力

利用GIS等可以将二维的图形转化为三维的图形，如教师讲到“通过阅读地形图、图像，观看影视资料，观察地形模型或实地考察时，区别山地、丘陵、高原、平原、盆地的形态特征”有关的内容时，可以利用遥感等现代信息技术手段辅助教学。在讲授地球公转、自转时，学生往往无法在头脑中想象地球绕太阳公转和自转，这时利用图新地球等现代信息技术可以将抽象的事物展现在学生眼前，为学生的想象提供表象，促进学生地理空间思维的发展。目前大部分的教师对这方面的知识经验不足，可以组织教师进行培训，提高教师对技术手段的应用，提高教学质量。

（八）设计地理实践活动以培养学生的地理空间思维能力

地理实践活动，可以是地理室内的模拟实验活动，也可以是地理室外观察记录的活动。对于一些室外观察组织难度大、条件不满足的情况下，可以在室内模拟地理环境，进行实验活动让学生观察。比如，在讲述地球的自转怎样产生昼夜交替现象时，可以准备一个不透明的小球代表地球，在小球上画上赤道、南北回归线、南极圈、北极圈，点燃的蜡烛或者灯泡代表太阳，然后由教师一边操作一边讲解，并指导学生如何进行观察，这样直观形象的观察有利于学生表象的积累，有利于地理空间想象能力的提高。室外的观察可以开发当地现有的地理资源，例如，在保证学生安全的情况下，带领学生观察山脉的走向、地形，让学生更好地理解什么是山峰、鞍部、山谷、山崖，并测量位置、高度，指导学生绘制地形剖面图、等高线地形图。培养学生具体到抽象的转换能力，有助于提高学生的地理空间思维能力。

结语

随着新课标的颁布，我国地理课程改革进入“核心素养”时代，更加强调地理课程的生活性、实践性、综合性、时代性。“双减”政策更是强调减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担，因此注重学生地理空间思维能力的培养，能有效提升地理课程教学质量，有利于“双减”政策更好地实施和培养学生的地理学科素养，更有利于揭示地理学科的本质，提高地理学科本身的育人价值。

参考文献：

［1］陈澄.地理教学论［M］.上海：上海教育出版社，1999：26.

［2］于洪艳.地理空间思维能力的培养［J］.教育教学论坛，2010（10）：101.

［3］王朝.高中学生地理空间认知能力的培养现状与突破策略研究［D］.陕西师范大学，2018.

［4］徐志梅.中学生地理空间能力及其培养研究［D］.东北师范大学，2011.

［5］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（08）：6267.

［6］鲁学军.空间认知模式研究［J］.地理信息世界，2004（12）：913.

作者简介：张轶贤（1999— ），女，汉族，河南平顶山人，2022级学科教学（地理）专业硕士研究生，研究方向为中学地理教学。

*通讯作者：彭剑峰，学科地理硕士生导师，教授，研究方向为中学地理教学理论与方法及教学评价。