地理空間格局知覺能力及其培養(yǎng)

東北師大教育科學(xué)學(xué)院（130024） 徐志梅 東北師大城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院（130024） 袁孝亭

格局是跨越空間的事物的有規(guī)律的或獨(dú)特的排列方式。地理空間格局是地理事物和現(xiàn)象在地球表面排列、布局、展示及其組合狀況。地理的核心是相信有格局，地理學(xué)家經(jīng)常使用空間格局概念描述、分析、解釋他們的活動?；A(chǔ)地理教育應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生對地理空間格局的敏銳覺察力作為地理學(xué)科能力培養(yǎng)的一項(xiàng)核心內(nèi)容[1]，使學(xué)生學(xué)會探究“這些空間格局是怎么形成的”“隨時間發(fā)生怎樣的變化”“與其他格局有怎樣的相關(guān)”等問題。

地理空間格局的知覺能力，是在觀察確定地球表層呈現(xiàn)的各種事物空間形狀、有序的方位、順序等的學(xué)習(xí)過程中形成的一種地理空間能力。對地理空間格局予以知覺是許多地理學(xué)習(xí)活動中的重要成分，人們逐漸認(rèn)識到識別地理空間格局對于學(xué)生學(xué)習(xí)地理的重要性，國內(nèi)外地理課程都將空間格局列為要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，這種趨勢在近來表現(xiàn)的尤為突出。培養(yǎng)學(xué)生地理空間格局知覺能力有何重要意義、如何認(rèn)識地理空間格局特性、怎樣描述地理空間格局，如何發(fā)展學(xué)生的地理空間格局知覺能力等是本文所要探討的重要內(nèi)容。

一、地理空間格局知覺能力教學(xué)的意義

地理空間格局的知覺包括三個部分，一是地理要素的特征選擇和分類設(shè)計(jì)，即首先確定所要研究的地理要素，并將注意集中在這些要素方面；二是在雜亂的背景環(huán)境中關(guān)注有意義的排列規(guī)律，從而辨識空間格局；三是根據(jù)直覺和先前的知識能力，知覺不同方面的與格局有關(guān)的地理過程。

概括而言，培養(yǎng)學(xué)生敏銳的空間格局知覺能力的意義在于，使學(xué)生能夠從呈現(xiàn)于地圖、表格和曲線圖中的空間信息辨識地理空間格局，能夠從多種視角描述“同一格局”，能夠運(yùn)用多種方法對地理空間格局進(jìn)行解釋。

學(xué)生具備地理空間格局覺察能力，意味著能夠順利地獲得事物的空間排列，說出其排列順序、關(guān)系和格局，描述地理事物是如何組織安排的——由哪些部分組成，各部分間有何關(guān)系，可以表達(dá)隨著時間的延伸空間格局是如何變化的，可以理解空間格局在不同時期變化的原因，從而對事物的結(jié)構(gòu)和功能及其關(guān)系進(jìn)行解釋和預(yù)測，產(chǎn)生假設(shè)，做出決定。

在地理教學(xué)中，對地理空間格局特征的知覺和解釋，可以幫助學(xué)生建立一種基本的空間思維方法，引導(dǎo)學(xué)生探究、識別和表征地理事物的基本排列及布局狀況，理解地理事象空間分布的有序規(guī)律。針對這一特點(diǎn)，基礎(chǔ)地理教育階段應(yīng)該將培養(yǎng)學(xué)生敏銳的地理空間知覺能力作為地理學(xué)科能力培養(yǎng)的一項(xiàng)核心內(nèi)容。

二、認(rèn)識地理空間格局特性是形成學(xué)生空間格局知覺能力的基礎(chǔ)

自然和人文地理現(xiàn)象在地球表面的位置和排列形成有規(guī)律發(fā)生的格局。地理空間格局不是單一的地理現(xiàn)象，而是由于各種地理要素之間相互作用形成的，其形成與地理空間結(jié)構(gòu)和地理空間過程密切相關(guān)。因此，地理教學(xué)中的空間格局是綜合的，包括了位置、分布、聯(lián)系，是時間條件下地理區(qū)域的構(gòu)成要素，它們之間的數(shù)量關(guān)系與空間關(guān)系的綜合。地理教學(xué)中首先要讓學(xué)生了解地理空間格局的特性，從而認(rèn)識地理空間格局對地理學(xué)習(xí)和地理學(xué)科能力培養(yǎng)的重要意義。

首先，地理空間格局具有層次性。這涉及到幾個方面，其一是不同尺度地理空間格局的學(xué)習(xí)和認(rèn)知，尺度不同所代表的格局等級不一。對于地理空間格局的知覺，往往先在大尺度上進(jìn)行整體知覺，了解總體格局狀況；然后將大尺度空間根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分成各個區(qū)域，再對局部空間格局進(jìn)行比較、分析；在對大小格局分別知覺的基礎(chǔ)上，再從整體上分析大小尺度空間格局排列組合的總體規(guī)律和特征，形成大小不同、等級不同的空間格局系統(tǒng)。其二是同類地理事物的空間格局由于其所在位置不同，所占據(jù)的面積不同，所代表的等級不一樣，如同樣是溫帶海洋性氣候，歐洲西部分布面積廣闊，北美分布狹小，也反映了地理空間格局的“等級”。

第二，地理空間格局具有功能性。地理空間結(jié)構(gòu)的形成不是任意的，而是有其潛在的影響因素，它是各種地理要素通過能量流、物質(zhì)流和信息流的交換和傳輸，形成的一種有序結(jié)構(gòu)。基于這一特性，地理空間格局是積極的，有意義的，具有特定的功能。這種排列有序的特定的空間格局及其組合狀況，一方面反映存在其內(nèi)的事物特性，同時也影響存在其內(nèi)的事物特性。人們認(rèn)為地理特性和地理空間格局間存在很強(qiáng)的關(guān)系，可以根據(jù)其格局狀況推論其內(nèi)事物特征，也可以根據(jù)其內(nèi)事物特征推論其格局。如可以從南美洲南端山地的南北延伸的空間分布格局，推論該區(qū)域安第斯山脈東西兩側(cè)的氣候特征。

第三，地理空間格局具有關(guān)聯(lián)性。對于地理空間格局的關(guān)聯(lián)性，我們可以從以下幾個方面來理解：其一是一些空間格局特征會在同一區(qū)域一起發(fā)生，如牛奶產(chǎn)區(qū)的分布格局與奶酪、黃油的生產(chǎn)布局，珊瑚礁的空間分布與熱帶島嶼的分布格局；其二是不同的位置和區(qū)域，會有同樣特征的空間格局，如大多數(shù)城市的空間結(jié)構(gòu)都為同心圓形，形成中心商務(wù)區(qū)、住宅區(qū)和外圍工業(yè)區(qū)的空間分布格局。對于地理空間格局關(guān)聯(lián)性教學(xué)，既要關(guān)注同一區(qū)域不同事物的空間格局，不同區(qū)域相同事物的格局，還要關(guān)注格局的外圍和不同區(qū)域之間空間格局的關(guān)系，如地中海氣候的南北兩側(cè)為熱帶沙漠氣候和溫帶海洋性氣候，非洲西海岸空間形狀格局與南美東部輪廓形狀的關(guān)聯(lián)。

三、學(xué)會地理空間格局的描述方法是形成學(xué)生空間格局知覺能力的重要一環(huán)

地理空間格局是地理事物的排列方式，它不是隨機(jī)的，而是具有一定的形狀或規(guī)則，可以觀察和描述。教學(xué)中，要教給學(xué)生觀察和描述地理空間格局的方法，使學(xué)生能夠運(yùn)用多種方法，從多個角度認(rèn)識和描述地理空間格局。

對地理空間格局的觀察和描述開始于將其分解成最簡單的元素，從點(diǎn)、線、面、體這四個要素描述地理事物的空間特性，如學(xué)?？梢钥闯牲c(diǎn)，與公路（線）相連，可到達(dá)附近的公園和社區(qū)（面），而公園中的湖可以看成是體。第二，要使用位置、距離、方向、密度、排列（隨機(jī)、網(wǎng)、線）等概念來獲得格局中要素間的關(guān)系。如美國州際公路可以被描述為區(qū)域中連接點(diǎn)的線，美國中部東西、南北方向公路，其排列有些成網(wǎng)狀，有些成星形（如亞特蘭大為中心的公路），州際公路的總體格局東部比西部密。第三要從空間面積、空間形態(tài)、空間排列、空間結(jié)構(gòu)等方面描述地理空間格局的總體特征，如中國的地貌格局是西高東低，山地、高原面積廣，地形類型復(fù)雜，山脈成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

觀察和描述地理空間格局時要注意尺度的大小，辨識不同尺度下地理事象的空間格局，認(rèn)識不同尺度空間格局的鑲嵌關(guān)系。“改變分析的空間尺度能提供深入了解地理過程和現(xiàn)象的洞察力，能了解地理過程和現(xiàn)象在不同尺度上是如何相互聯(lián)系的”。[2]例如中國的鐵路線成五縱三橫的分布格局，而西南地區(qū)的鐵路線空間分布格局可以用四邊形來概括，東北的鐵路線的空間排列狀態(tài)則成呈“T”字形格局，西南和東北的“四邊形”和“T”字形次一級的空間格局“鑲嵌”在更高一級的中國鐵路空間格局中。它說明，中國鐵路線的空間分布格局是分析總結(jié)中國各區(qū)域鐵路線的背景和依據(jù)，中國各區(qū)域鐵路線所呈現(xiàn)的特征是中國鐵路空間分布格局的具體化和細(xì)化。

對于地理空間格局的觀察和描述，還要借助不同的參照系，按照不同的參照系對空間排列狀態(tài)加以識別和總結(jié)。這些參照系主要有緯度、經(jīng)度、空間方位、相對位置、垂直方向、人為劃定的界限等幾個方面，如非洲氣候的概括應(yīng)該以緯度作為參照系進(jìn)行，呈南北對稱的空間分布格局；亞歐大陸的自然植被分布格局的識別則應(yīng)以經(jīng)度作為參照系，從沿海到內(nèi)陸呈現(xiàn)由森林到草原到荒漠的排列狀況；而對于喜馬拉雅山自然景觀的空間特征，則應(yīng)該以垂直方向作為參照系來總結(jié)其布局特點(diǎn)。

四、形成地理空間格局知覺能力的具體策略

地理空間格局的知覺能力是基礎(chǔ)地理教育學(xué)科能力培養(yǎng)的重要方面，那么在教學(xué)中應(yīng)該從哪些方面來培養(yǎng)學(xué)生的地理空間知覺能力呢？

首先，學(xué)生應(yīng)學(xué)會運(yùn)用多種工具和資源辨識地理空間格局，能夠概括、總結(jié)、解釋呈現(xiàn)于地圖、表格和曲線圖中的空間信息，通過這些空間信息解碼、區(qū)別、探尋地理空間格局。思考“這一特征有特定格局嗎？”如地球表面人類居住的空間格局一般是少數(shù)幾個空間相隔較遠(yuǎn)的大城市與一些緊密相連的城鎮(zhèn)；“這一區(qū)域有此格局，而其他區(qū)域?yàn)楹螞]有呢？”如馬達(dá)加斯加島東部分布著熱帶雨林氣候，而其他相同位置的大多數(shù)區(qū)域卻為熱帶草原氣候；“為什么同一類型的事物形成的空間格局，有的是這樣的，有的是那樣的？”如沙漠地帶城市分散、稀疏，而富饒的農(nóng)業(yè)地域城市分布集中、密集。

其次，學(xué)生要懂得地球表面的自然和人文現(xiàn)象的地理空間格局不是隨機(jī)的，有其產(chǎn)生的空間結(jié)構(gòu)和空間過程，是地理空間結(jié)構(gòu)組織和地理空間過程作用的結(jié)果。在地理基礎(chǔ)教育中，學(xué)生應(yīng)學(xué)會使用運(yùn)動、流動、分布、距離、成本、等級、聯(lián)系、接近等詞語來解釋特定地理格局的的成因。思考“為什么會有這樣的格局”“為什么其格局是這種方式”“這種格局是怎么形成的”等問題，從而知覺并解釋“這種地理空間格局”形成的內(nèi)在機(jī)理。如全球氣壓帶、風(fēng)帶的空間分布格局與大氣環(huán)流的運(yùn)動過程的關(guān)系。

第三，學(xué)生要認(rèn)識到地球表面的自然和人文現(xiàn)象的地理空間格局具有特定的功能，特定格局的存在對于區(qū)域內(nèi)地理事物的發(fā)生發(fā)展具有重要的意義，對于區(qū)域特征的形成具有潛在的影響，是進(jìn)行地理研究的基礎(chǔ)。如歐洲西部中部為平原，南北面為東西走向的斯堪的納維亞山和阿爾卑斯山，這種空間分布格局有利于來自大西洋的濕潤氣流深入內(nèi)地，使該地夏季涼爽，冬季溫和，全年多雨。在地理基礎(chǔ)教育中，要注重引導(dǎo)學(xué)生分析特定地理空間格局對于自然和人文事象的潛在影響。引導(dǎo)學(xué)生提出“這種格局有何潛在影響”“這一格局對其他區(qū)域有何影響”“如果有，以哪種方式”等問題，如礦產(chǎn)資源的分布格局對人口分布和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的影響，其影響是以資源的數(shù)量、質(zhì)量、種類、開采難易、組合狀況等多種方式進(jìn)行的。

第四，地理空間格局是不斷發(fā)展變化的，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注地理空間格局的發(fā)展變化，將地理空間格局的變化與地理空間過程的變化相關(guān)聯(lián)，探尋地理空間格局變化的原因，并且進(jìn)一步分析這種格局改變所帶來的影響。如河流系統(tǒng)在長度、寬度、流量、速度、流域面積等方面的格局會逐漸改變，這與氣候、地形、地質(zhì)變化有關(guān)。再如交通格局的變化會引起人口分布和密度，城市分布、大小、功能、經(jīng)濟(jì)活動類型等的一系列變化。因此，在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生提出“這一格局會隨時間變化嗎？”“怎樣變化？”“這一變化會產(chǎn)生什么樣的影響？”等問題。

第五，學(xué)生要學(xué)會對地理空間格局進(jìn)行邏輯操作，構(gòu)思、創(chuàng)造新的空間格局，推斷空間關(guān)系，并評價和預(yù)測這種格局的變化所產(chǎn)生的潛在影響，這也是地理學(xué)家經(jīng)常采用的研究方法之一。在基礎(chǔ)地理教育階段，要引導(dǎo)學(xué)生對地理空間格局進(jìn)行基本邏輯操作，從而探究操作變化后的格局所帶來的影響。如黃赤交角和緯度是影響全球溫度格局的兩個重要的因素，可以讓學(xué)生想象黃赤交角的變化和緯度的變化對于全球溫度分布格局的影響狀況。

[1]袁孝亭，王向東.中學(xué)地理素養(yǎng)教育（M）.高等教育出版社，2005

[2]美國國家研究院地學(xué)、環(huán)境與資源委員會地球科學(xué)與資源局重新發(fā)現(xiàn)地理學(xué)委員會編，黃潤華譯.重新發(fā)現(xiàn)地理學(xué)──與科學(xué)和社會的新關(guān)聯(lián)（M）.學(xué)苑出版社，2002