中學(xué)生地理空間思維的類型與訓(xùn)練方法

盧萬合+曹璐

摘 要 思維訓(xùn)練是中學(xué)生地理素養(yǎng)形成、地理能力提高的基礎(chǔ)，也是中學(xué)地理教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。地理空間思維是地理學(xué)科的重要思維方式，根據(jù)地理學(xué)的基本內(nèi)容，共劃分為三個(gè)類型：地理空間定位思維、地理空間知覺思維、地理空間因果思維。地理空間思維的訓(xùn)練需要注重以下幾點(diǎn)：加強(qiáng)一般思維模式的練習(xí)，提高地理空間思維的效率；側(cè)重空間想象、空間概括思維方法的訓(xùn)練，突破思維過程難點(diǎn)；將思維過程訓(xùn)練納入到教學(xué)的各個(gè)階段，增強(qiáng)培養(yǎng)的針對性。

關(guān)鍵詞 地理空間思維 核心素養(yǎng) 學(xué)科能力 訓(xùn)練

一、學(xué)科素養(yǎng)、學(xué)科能力、思維過程的邏輯關(guān)系

學(xué)科素養(yǎng)是學(xué)習(xí)者經(jīng)過學(xué)科學(xué)習(xí)后所養(yǎng)成的比較穩(wěn)定的內(nèi)在心理品格[1]。學(xué)科差異必然造成學(xué)科素養(yǎng)的區(qū)別，例如，數(shù)學(xué)素養(yǎng)與地理素養(yǎng)就不可能相同，這主要是因?yàn)閷W(xué)科體系差異而造成的。盡管存在學(xué)科差異，但學(xué)科素養(yǎng)的基本結(jié)構(gòu)是一致的，都是以學(xué)科知識體系為基礎(chǔ)的，每個(gè)學(xué)科知識體系均包含三個(gè)方面的內(nèi)容：存量知識、思維過程和學(xué)科視角，這三個(gè)方面在學(xué)習(xí)者的學(xué)科素養(yǎng)體系中不是獨(dú)立存在的，而是互為基礎(chǔ)、相互促進(jìn)、相互轉(zhuǎn)化的，比如某個(gè)學(xué)科存量知識可以作為思維過程的基礎(chǔ)，當(dāng)思維過程成熟而穩(wěn)定時(shí)，則又轉(zhuǎn)化為新的學(xué)科存量知識。對學(xué)習(xí)者而言，伴隨著學(xué)科學(xué)習(xí)的深入，學(xué)科素養(yǎng)逐漸提升。從這個(gè)角度看，學(xué)科素養(yǎng)研究一定程度上突破了傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)研究的一般范式，由“教學(xué)理論→學(xué)科教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)科理論→學(xué)科教學(xué)”，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識的體系和特點(diǎn)。

學(xué)科能力是學(xué)習(xí)者經(jīng)過學(xué)科學(xué)習(xí)后能夠處理學(xué)科問題的外在心理品格。學(xué)科能力與學(xué)科素養(yǎng)具有相同的基礎(chǔ)，那就是學(xué)科知識體系（如圖1）。從學(xué)科教學(xué)的角度看，學(xué)科素養(yǎng)是高位的學(xué)科課程目標(biāo)，需要較長時(shí)間的積累，可以定位于學(xué)段這一尺度上；而學(xué)科能力則是相對低位的學(xué)科課程目標(biāo)，可以定位于每一節(jié)課，甚至更小的尺度上。學(xué)習(xí)者學(xué)科能力的積累自然提升其學(xué)科素養(yǎng)，因?yàn)榫哂邢嗤幕A(chǔ)，這種關(guān)系在邏輯上是一致的。比如學(xué)生地理空間能力的積累，對應(yīng)的就是其空間素養(yǎng)的提升。核心學(xué)科素養(yǎng)、核心學(xué)科能力則是學(xué)科體系中最重要、最關(guān)鍵內(nèi)容在素養(yǎng)和能力層面上的體現(xiàn)?？臻g性是地理學(xué)科的基本特性，空間能力、空間素養(yǎng)自然就是地理學(xué)科的核心能力和核心素養(yǎng)。本文將以提升學(xué)生地理學(xué)科空間素養(yǎng)為目標(biāo)，探討地理空間思維過程的訓(xùn)練。

二、地理空間思維的類型

地理空間能力就是學(xué)習(xí)者掌握地理空間知識，學(xué)會(huì)相應(yīng)的地理空間思維過程，形成地理空間視角，從而解決地理空間問題的外在思維品質(zhì)?？臻g知識的掌握伴隨著相應(yīng)的思維過程，某一具體問題的空間思維過程固化，即成為新的空間知識?？臻g視角則是在空間知識、思維過程基礎(chǔ)上形成的，三者相輔相成，缺一不可，共同發(fā)揮作用。地理空間能力框架中，空間思維過程最為關(guān)鍵，它不僅是空間能力的重要組成部分，而且決定著能力發(fā)揮作用的效果，即決定著人們理解地理空間問題及進(jìn)行空間決策的效果。但當(dāng)下的中學(xué)地理教學(xué)中，空間思維過程教學(xué)屬于空間能力教學(xué)的弱項(xiàng)，亟待加強(qiáng)。

地理空間思維同一般性思維相同，都是由分析、綜合、比較、概括、抽象、想象等基本思維過程組成，但地理空間思維又有著綜合性的特點(diǎn)，這恰恰符合地理學(xué)的特性，其基本思維過程以地理空間為背景，進(jìn)行恰當(dāng)組合，從而描述地理現(xiàn)象、過程、規(guī)律，并形成相對穩(wěn)定的思維邏輯結(jié)構(gòu)，幫助解決未知的地理問題。地理空間思維是一系列思維過程的集合體，若將其類型簡單劃分為地理空間分析思維、地理空間綜合思維、地理空間比較思維等，不能反映出這一系列思維過程的相互關(guān)聯(lián)，也不能體現(xiàn)出地理的學(xué)科性。因此，我們依據(jù)地理學(xué)科的特性，從地理學(xué)研究的基本問題出發(fā)，將其劃分為一系列綜合性思維類型。普雷斯頓·詹姆斯和杰弗雷·馬丁在《地理學(xué)思想史》一書中用三個(gè)問題來描述地理學(xué)的基本內(nèi)容，分別是：它在哪兒？它是什么樣的？它意味著什么？實(shí)際上這三個(gè)問題就是三種思維過程[2]?；诖?，我們將地理空間思維劃分為三種類型：地理空間定位思維、地理空間知覺思維和地理空間因果思維。這三種思維是地理學(xué)科經(jīng)常應(yīng)用的綜合性思維過程，其它更為繁復(fù)的思維過程大都以這三種思維過程為基礎(chǔ)，沒必要作為單獨(dú)類型進(jìn)行研究。

1.地理空間定位思維

地理空間定位思維就是對地理事物、現(xiàn)象進(jìn)行空間位置判定的心理過程。因?yàn)榈乩硎挛?、現(xiàn)象在定位思維過程中都可以用某一尺度的區(qū)域來表征，地理空間定位實(shí)質(zhì)上就是判定小尺度空間在大尺度空間上的位置，具體思維方法包括：知覺、概括、分析、判斷、想象等等。地理空間定位思維的一般模式是：知覺小尺度空間（地理事物、現(xiàn)象）、分析確定大尺度空間、找到參照體系（參照物）、判斷方位等。地理空間定位思維中，知覺小尺度空間最直接的方法就是通過感官直接感知，但因?yàn)榈乩硎挛?、現(xiàn)象空間較大，更多的時(shí)候是通過感知符號、圖形、文字、數(shù)據(jù)等來實(shí)現(xiàn)的。知覺小尺度空間過程中最重要的思維方法就是空間概括和空間想象。同一地理事物或現(xiàn)象，在不同情境中，可以概括為不同的小尺度空間。以某一城市為例，可以概括為點(diǎn)，也可以概括為面，空間想象在知覺小空間時(shí)能夠幫助間接感知，并彌補(bǔ)直接感知的不足，并且貫穿地理空間定位思維的各個(gè)過程。此處所講的大尺度空間是相對的概念，只需要比待定位的小尺度空間尺度大即可，實(shí)際上這樣的大尺度空間可能不止一個(gè)，需要根據(jù)定位的目的和情景來確定。以定位某一城市為例，確定的大尺度空間可能是省份、地區(qū)，甚至是國家、大洲等?？臻g位置的確定還需要相應(yīng)的參照體系，參照體系可以是地理事物，可以是坐標(biāo)體系，也可以是由大空間劃分的次一級空間。比如將吉林省定位于中國的東北地區(qū)亦是如此。參照體系確定后，再判斷目標(biāo)空間相對于參照體系的方位、距離等，就可以最終完成空間定位。

2.地理空間知覺思維

地理空間知覺思維就是對地理事物、現(xiàn)象的空間形象、狀態(tài)進(jìn)行辨識的心理過程，其主要思維方法有抽象、概括、比較、判斷等[3]。地理空間知覺思維能夠?qū)⒌乩硎挛铩F(xiàn)象從背景空間中區(qū)分出來，從而察覺其空間形象、位置、分布、排列等，前文所述地理空間定位思維中就運(yùn)用了地理空間知覺思維[4]?？梢哉f，一切地理空間思維過程都離不開空間知覺思維，地理空間知覺思維往往是其它空間思維的起點(diǎn)，也是地理空間思維能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容。根據(jù)思維過程的差別，可以將地理空間知覺思維進(jìn)一步劃分為：地理空間形象知覺思維和地理空間狀態(tài)知覺思維。地理空間形象知覺思維的對象主要是地理事物、現(xiàn)象等的空間大小、形狀等，一般思維模式為：感知、抽象、概括，其中感知又分為直接感知和間接感知。直接感知是通過感官感知地理事物和現(xiàn)象的空間形象，間接感知是通過文字、符號、圖像、數(shù)據(jù)等感知地理事物和現(xiàn)象的空間形象，空間想象在間接感知中發(fā)揮著重要作用。地理空間狀態(tài)知覺思維的對象主要有地理事物、現(xiàn)象的位置、分布、排列、格局等，其中位置的知覺過程在前文已經(jīng)提及，不再贅述。地理空間狀態(tài)知覺思維的一般思維模式為：感知、定位、比較、概括等，每種具體知覺思維的過程又不完全相同。地理空間分布狀態(tài)知覺思維的基本過程為：感知地理事物或現(xiàn)象、特征空間比較（大小、多少、密集稀疏等等）、空間定位、抽象概括。以人教版地理教材八年級上冊第一章第二節(jié)“眾多的人口”為例，其中“人口東多西少”部分就涉及到地理空間分布狀態(tài)知覺思維，這個(gè)思維過程隱藏在圖1.11的讀圖分析中。學(xué)習(xí)者首先通過圖例感知人口密度，并在圖中進(jìn)行人口密度的空間比較，繼而對其進(jìn)行空間定位，最后抽象概括出中國人口的分布特征，即東多西少。地理空間排列狀態(tài)知覺思維過程為：感知地理事物或現(xiàn)象、空間有序性分析、抽象概括。例如中國地形的骨架——山脈、澳大利亞氣候帶等內(nèi)容均涉及地理空間排列狀態(tài)思維過程[5]。endprint

3.地理空間因果思維

地理空間因果思維就是對地理事物、現(xiàn)象的空間存在進(jìn)行因果分析的心理過程。地理空間因果思維包含兩個(gè)思維過程，一個(gè)是成因思維，一個(gè)是結(jié)果思維。兩個(gè)過程將空間存在與相關(guān)因素建立聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)地理學(xué)科對于世界萬物發(fā)生、發(fā)展過程的解釋。地理空間因果思維是對地理事物、現(xiàn)象的位置、形象、狀態(tài)的解釋性思維，它以地理空間定位思維、地理空間知覺思維為基礎(chǔ)，其思維過程與一般性因果思維并無本質(zhì)上的區(qū)別，只不過它是地理空間存在的因果思維。地理空間成因思維包含三個(gè)方面，分別是地理空間位置的成因思維、地理空間形象的成因思維、地理空間狀態(tài)的成因思維。一般思維模式為：空間比較、特征概括、時(shí)間比較、關(guān)聯(lián)要素識別、作用過程、綜合概括。探究某個(gè)地理空間存在的成因一定是這種地理存在呈現(xiàn)出某種特征，而特征又是在比較情境中概括而來的，因此，地理空間因果的第一、二個(gè)步驟分別是空間比較、特征概括，確認(rèn)某個(gè)地理存在的特征后，就要進(jìn)行過程分析，確認(rèn)其關(guān)聯(lián)要素，以及關(guān)聯(lián)要素與地理空間存在的線性、非線性關(guān)系等，這與一般因果思維過程一致，此處不再贅述。地理空間結(jié)果思維主要用于處理地理空間存在的作用、意義、影響等的思維過程，實(shí)質(zhì)就是由地理空間存在推導(dǎo)出某種結(jié)果的思維過程，具體思維模式與成因思維一致，包括：空間比較、特征概括、時(shí)間比較、關(guān)聯(lián)要素識別、作用過程、綜合概括，但思維方向正好相反，成因思維是由果到因，結(jié)果思維是由因到果。

三、中學(xué)生地理空間思維的訓(xùn)練方法

1.加強(qiáng)一般思維模式的練習(xí)，提高地理空間思維的效率

地理空間思維能力的一個(gè)重要體現(xiàn)就是學(xué)習(xí)者面對地理空間問題，具有思維的迅捷性，換言之，就是學(xué)習(xí)者能夠快速完成思維過程，因此，地理教學(xué)中必須要加強(qiáng)各類型地理空間思維一般模式的訓(xùn)練，從而提高學(xué)習(xí)者思維過程的效率?，F(xiàn)實(shí)中我們可以看到，地理教師、大學(xué)地理系的學(xué)生、地理研究者面臨某些空間問題時(shí)具有思維的敏感性，能夠準(zhǔn)確、快速地思考地理空間問題，這就是因?yàn)樗麄円呀?jīng)掌握了地理空間思維的一般模式，這種掌握是多年地理學(xué)習(xí)、熏陶的結(jié)果。在中學(xué)階段進(jìn)行地理空間一般思維模式的訓(xùn)練，就是讓中學(xué)生也能像這些地理專家一樣，形成這種敏感性。一般思維模式的訓(xùn)練關(guān)鍵在于學(xué)生的體驗(yàn)和經(jīng)歷，體驗(yàn)就是體會(huì)教師思考空間問題的經(jīng)過，經(jīng)歷就是親身去思考空間問題，而在這兩個(gè)訓(xùn)練過程中教師需要注意學(xué)生思維過程的完整性。初始訓(xùn)練階段一定讓學(xué)生嚴(yán)格遵循一般模式的步驟，教學(xué)過程中可以有意識地放慢節(jié)奏，使得學(xué)生養(yǎng)成按思維模式思考問題的習(xí)慣，習(xí)慣一旦形成了，思維過程效率自然會(huì)提高，而且思維習(xí)慣形成得越早，學(xué)生后續(xù)的認(rèn)知效率也就越高，因此，思維模式的訓(xùn)練越早越好。涉及到思維模式訓(xùn)練的內(nèi)容，教師教學(xué)方法選擇上也需要體現(xiàn)過程性。

2.側(cè)重空間想象、空間概括思維方法的訓(xùn)練，突破思維過程難點(diǎn)

地理科學(xué)研究對象具有空間尺度大、時(shí)間歷程長、內(nèi)容復(fù)雜等特點(diǎn)，學(xué)科認(rèn)知過程中會(huì)頻繁運(yùn)用空間想象、空間概括這兩個(gè)思維方法，而這兩個(gè)思維方法比較抽象，許多學(xué)生難以理解，因此，在中學(xué)地理教學(xué)中有必要加強(qiáng)訓(xùn)練。地理空間想象思維的難點(diǎn)包括：第一，復(fù)雜的地理現(xiàn)象和地理過程空間想象信息量大，大腦思考內(nèi)容多，容易產(chǎn)生思維混亂；第二，地理空間投射到書本上之后，空間大小的尺度、空間形象的表現(xiàn)形式都很多，容易造成空間想象的混淆。針對難點(diǎn)一，在教學(xué)實(shí)踐中地理教師應(yīng)該正確地、按步驟使用地理直觀教具、地圖等，并幫助學(xué)生養(yǎng)成借助直觀手段進(jìn)行空間想象的習(xí)慣。針對難點(diǎn)二，在教學(xué)實(shí)踐中地理教師應(yīng)該加強(qiáng)對學(xué)生尺度轉(zhuǎn)換、角度轉(zhuǎn)換的練習(xí)，使得學(xué)生在解決空間問題時(shí)能根據(jù)情景順暢切換。地理空間概括思維的主要難點(diǎn)：空間概括結(jié)果與客觀實(shí)際有沖突。實(shí)際上地理教學(xué)中，我們分析問題時(shí)往往都要忽略一些因素，在教學(xué)中應(yīng)該通過恰當(dāng)方式向?qū)W生解釋這種忽略的合理性，否則容易造成一些學(xué)生對知識的充分理解。比如，人教版教材七年級上冊第一章第一節(jié)“地球的形狀和大小”，我們在講解地理的形狀時(shí)，告訴學(xué)生地球是球形的，實(shí)際上就是空間概括的結(jié)果，與學(xué)生的日常認(rèn)知有矛盾。因此，在地理教學(xué)中應(yīng)該經(jīng)常采用類比的方法，讓學(xué)生理解地理空間概括的實(shí)質(zhì)，比如前述地球形狀的矛盾，教師就可以用一個(gè)網(wǎng)球做對比講解，將網(wǎng)球放在近處、遠(yuǎn)處分別觀察，學(xué)生馬上就能明白地球形狀概括的實(shí)質(zhì)意義了。

3.將思維過程訓(xùn)練納入到教學(xué)的各個(gè)階段，增強(qiáng)培養(yǎng)的針對性

將思維過程訓(xùn)練納入到教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中并非只針對地理空間思維能力，而是對地理學(xué)科所有思維能力的培養(yǎng)都有效果。傳統(tǒng)教學(xué)中，思維過程的訓(xùn)練往往被忽略，或是隱含在能力培養(yǎng)的背后，不能引起地理教師和學(xué)生的注意，無形中也增加了能力培養(yǎng)的難度。地理教學(xué)難點(diǎn)中有相當(dāng)一部分都是因?yàn)閷W(xué)生對地理思維過程理解困難造成的，許多學(xué)生上完地理課后仍不能理解地理事物、現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的實(shí)質(zhì)含義，解決問題暫時(shí)只能靠死記硬背。因此，思維過程訓(xùn)練必須要納入到地理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。首先，教師在地理教學(xué)設(shè)計(jì)中就應(yīng)該包含思維過程訓(xùn)練的設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)是教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它為教學(xué)活動(dòng)制定了計(jì)劃，地理教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)就要將思維訓(xùn)練納入其中，制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)在能力目標(biāo)中體現(xiàn)思維過程訓(xùn)練。其次，課堂教學(xué)過程中采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，有意識地訓(xùn)練相關(guān)的思維能力。地理思維過程需要大腦進(jìn)行復(fù)雜的思考活動(dòng)，因此適宜采用能夠反映思維步驟的過程性教學(xué)方法，例如探究教學(xué)、研究性教學(xué)等方法，并且引導(dǎo)學(xué)生利用空間思維導(dǎo)圖完成空間思維過程。此外，在地理教學(xué)評價(jià)中注重思維過程訓(xùn)練效果的評價(jià)。思維過程評價(jià)與一般性知識評價(jià)不同，難度更大，對地理教師的要求更高。通過評價(jià)的反饋?zhàn)饔?，不僅可以檢驗(yàn)思維過程訓(xùn)練的效果，而且能夠?yàn)橛?xùn)練方法的改進(jìn)提供借鑒。

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