金開任　葉文媛

摘要：地理空間思維對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究地理具有重要意義。針對(duì)當(dāng)前高中生地理空間思維能力較為薄弱的問(wèn)題，開發(fā)設(shè)計(jì)新的實(shí)踐類作業(yè)，力求作業(yè)情境化、問(wèn)題化、活動(dòng)化和個(gè)性化。通過(guò)重視空間認(rèn)知分析、創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境、融合現(xiàn)代信息技術(shù)、整合不同學(xué)科優(yōu)勢(shì)等途徑，設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)類、野外考察類、多媒體演示類、體育運(yùn)動(dòng)類實(shí)踐作業(yè)，提升學(xué)生地理空間思維能力。

關(guān)鍵詞：地理空間思維? 地理作業(yè)? 作業(yè)設(shè)計(jì)

地理學(xué)是一門著力探究地球表面空間秩序的學(xué)科，重視從空間、區(qū)域、人地關(guān)系、綜合等角度分析解決問(wèn)題，培養(yǎng)具有地理空間思維的學(xué)生已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展新需求[1]。《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）明確指出，要加強(qiáng)培養(yǎng)地理學(xué)的空間思維習(xí)慣，強(qiáng)化地理信息的運(yùn)用[2]。地理空間思維是一種用于認(rèn)識(shí)地理事物、地理現(xiàn)象而進(jìn)行地理空間概念認(rèn)知、地理空間表征工具應(yīng)用并進(jìn)行地理空間認(rèn)知分析的具有創(chuàng)新價(jià)值的綜合性思維[3]。

中學(xué)生已經(jīng)具備一定的抽象邏輯思維能力，但是在空間認(rèn)知能力、空間知覺(jué)思維和空間因果思維方面尚未成熟。為了更好地發(fā)揮作業(yè)功能、提升學(xué)生地理關(guān)鍵能力，筆者嘗試新型“實(shí)踐類”作業(yè)，力求作業(yè)情境化、問(wèn)題化、活動(dòng)化、個(gè)性化，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中體驗(yàn)、感悟，提升學(xué)生的觀察、分析、歸納、設(shè)計(jì)、探究、創(chuàng)新等能力，進(jìn)一步提高學(xué)生地理空間思維能力。

一、重視空間認(rèn)知分析，設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)類作業(yè)

地理學(xué)是一門研究地理空間與地理過(guò)程動(dòng)態(tài)變化的科學(xué)。中學(xué)生地理空間形象思維和空間相互綜合思維較為薄弱，對(duì)地理現(xiàn)象形成過(guò)程難以表述完整。適當(dāng)開發(fā)地理模擬實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生直觀感知地理事物、地理現(xiàn)象動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，深入理解地理要素關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)地理空間思維能力[4]。高中地理教材中有很多抽象的地理概念，如熱力環(huán)流、三圈環(huán)流、季風(fēng)、水循環(huán)、洪澇災(zāi)害等?？赏ㄟ^(guò)地理模擬實(shí)驗(yàn)，化抽象為具體，促進(jìn)思維可視化，培養(yǎng)學(xué)生地理空間形象思維能力和空間結(jié)構(gòu)思維能力。

例如，在學(xué)習(xí)湘教版高中地理必修第一冊(cè)第四章第一節(jié)“洪澇災(zāi)害防治”時(shí)，設(shè)計(jì)地理模擬實(shí)驗(yàn)類活動(dòng)，促使學(xué)生對(duì)洪澇災(zāi)害形成過(guò)程和空間分布特征有更加深入理解。“洪澇災(zāi)害模擬實(shí)驗(yàn)”作業(yè)設(shè)計(jì)如案例1。

案例1? 洪澇災(zāi)害模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)器材：集水托盤、有孔坡面、無(wú)孔坡面、土壤、草皮、引水盤、灑水壺（滴有紅墨水）。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

（1）將器材放好，在灑水壺中裝滿滴有紅墨水的水。

（2）在引水盤上方傾倒灑水壺，控制水流均勻流出。

（3）實(shí)驗(yàn)觀察：觀察比較不同坡面傾角、有無(wú)植被覆蓋等情況下水流特點(diǎn)的差異。

（4）實(shí)驗(yàn)記錄：列表記錄不同坡度、有無(wú)植被等變化引起的匯水情況差異。

（5）總結(jié)匯報(bào)：小組討論，小組代表發(fā)言。

（6）實(shí)驗(yàn)反思：總結(jié)成功與不足。

注意事項(xiàng)：控制好灑水量，草皮須提前培育，實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意安全。

通過(guò)多次對(duì)照實(shí)驗(yàn)，觀察記錄灑水壺，控制降水量變化，觀察比較有無(wú)草皮覆蓋對(duì)坡面徑流的影響，促使學(xué)生對(duì)水循環(huán)中降水、下滲、地表徑流、地下徑流等環(huán)節(jié)形成更加直觀的空間感知，促進(jìn)地理原理、規(guī)律在大腦中的思維加工，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的遷移應(yīng)用。

地理教學(xué)中，諸如制作簡(jiǎn)易地球儀、測(cè)量學(xué)校經(jīng)度、觀察月相變化、模擬大氣對(duì)流現(xiàn)象、鋒面活動(dòng)等地理過(guò)程，借助地理模擬實(shí)驗(yàn)，可以使地理形成過(guò)程直觀化、可視化，培養(yǎng)學(xué)生地理空間形象思維能力和空間結(jié)構(gòu)思維能力，落實(shí)地理核心素養(yǎng)。

二、創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，設(shè)計(jì)野外考察類作業(yè)

地理是一門兼具綜合性與區(qū)域性特征的學(xué)科，地理現(xiàn)象和地理過(guò)程的發(fā)生往往依托于某一地理空間情境。地理情境包括日常生活情境、生產(chǎn)聯(lián)系情境和地理學(xué)術(shù)情境，情境素材選取離不開真實(shí)的地理環(huán)境[5]。地理學(xué)科能力評(píng)價(jià)須基于真實(shí)地理問(wèn)題的解決，地理空間思維能力評(píng)價(jià)須到野外真實(shí)地理環(huán)境中去檢驗(yàn)。在高中地理課本中，有著豐富的適合開展野外考察的作業(yè)內(nèi)容。通過(guò)設(shè)計(jì)野外考察活動(dòng)，可以將不同區(qū)域的地理事物或者同一區(qū)域的不同地理要素進(jìn)行比較，促使學(xué)生學(xué)會(huì)分析不同地理事物或要素在地理空間上的整體性、差異性規(guī)律。

例如，在學(xué)習(xí)湘教版高中地理選擇性必修1第二章第二節(jié)“地表形態(tài)的變化”時(shí)，可設(shè)計(jì)野外研學(xué)考察活動(dòng)流程（如圖1）、野外褶皺構(gòu)造觀察作業(yè)方案，如案例2。

案例2? 九凰山野外考察

（1）考察地點(diǎn)：浙江省平陽(yáng)縣九凰山

（2）考察目的：①對(duì)湘教版必修1課本第40頁(yè)后面的活動(dòng)作業(yè)進(jìn)行鄉(xiāng)土化改編設(shè)計(jì);②識(shí)別常見巖石，如花崗巖、砂巖、頁(yè)巖等;③實(shí)地尋找九凰山山體是否有明顯的褶皺和斷層形態(tài);④實(shí)踐辨識(shí)九凰山獨(dú)特的地表形態(tài)，推測(cè)其形成的主要內(nèi)外力作用過(guò)程。

（3）考察形式：小組合作、教師指導(dǎo)，做好沿途線路主要站點(diǎn)考察記錄表和典型區(qū)域考察記錄表。

（4）考察過(guò)程：①褶皺考察：找出九凰山存在明顯褶皺形態(tài)的山體部位，觀察該處褶皺構(gòu)造的地層大致分為幾層？判斷依據(jù)是什么？該處巖層分層主要原因是什么？該褶皺構(gòu)造是背斜還是向斜？判斷依據(jù)是什么？②斷層考察：找出九凰山典型斷層形態(tài)的山體部位，學(xué)會(huì)辨識(shí)地壘與地塹構(gòu)造。③采集標(biāo)本：沿途采集常見的花崗巖、砂巖、頁(yè)巖等巖石類型。④繪制簡(jiǎn)圖：用鉛筆繪制褶皺和斷層地形剖面示意圖。⑤影像記錄：用手機(jī)、相機(jī)、錄像機(jī)等對(duì)活動(dòng)進(jìn)行多角度記錄。

（5）考察總結(jié)：小組合作交流，整理考察材料并撰寫考察報(bào)告，小組代表利用課件展示考察成果。

真實(shí)情境與理論知識(shí)有一定差異，真實(shí)問(wèn)題情境往往比抽象的理論更加復(fù)雜。在地理教學(xué)中，諸如背斜、向斜、地壘、地塹等地質(zhì)構(gòu)造判讀，丘陵、山地、盆地等地形類型判讀，常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林、灌木等植被辨識(shí)，紅壤、黃土、黑土、荒漠土等土壤辨識(shí)等，都可以設(shè)計(jì)野外考察活動(dòng)。通過(guò)開展野外實(shí)踐活動(dòng)，促使學(xué)生將所學(xué)地理原理理論和真實(shí)地理事物現(xiàn)象相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生登山涉水、求質(zhì)求真的地理精神，提高學(xué)生地理實(shí)踐力和空間思維能力，推動(dòng)地理核心素養(yǎng)真正有效落地。

三、融合現(xiàn)代信息技術(shù)，設(shè)計(jì)多媒體演示類作業(yè)

地理空間思維是內(nèi)隱的，不可觀測(cè)的，但是地理空間視覺(jué)表征，可以將其可視化[6]。計(jì)算機(jī)多媒體具有形象生動(dòng)的特點(diǎn)，能夠?qū)⑵矫娴膱D形轉(zhuǎn)化成立體圖形，能夠?qū)㈧o態(tài)的地理過(guò)程轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)，促使地理空間思維可視化。

例如，在學(xué)習(xí)湘教版高中地理必修第一冊(cè)第四章第一節(jié)“地形對(duì)交通路線分布的影響”時(shí)，許多學(xué)生對(duì)地形與交通空間聯(lián)系難以深度理解，對(duì)多種交通運(yùn)輸方式選線困惑重重，因?yàn)檫x線要綜合考慮自然、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，例如道路建設(shè)施工難易程度、經(jīng)濟(jì)成本、占用耕地、地質(zhì)災(zāi)害等。此時(shí)，教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)是要讓學(xué)生明白等高線地形圖的繪制原理，是側(cè)視圖、俯視圖、平面圖、立體圖在大腦中空間轉(zhuǎn)換思維加工過(guò)程。基于此，教師可以設(shè)計(jì)多媒體演示作業(yè)，如案例3。

案例3? 多媒體演示地形對(duì)交通踐線分布的影響

把課后活動(dòng)題用SketchUp、Photoshop、3DMAX或其他軟件進(jìn)行改編，參考下列操作步驟繪圖（如圖2），并說(shuō)明小組選線理由。

通過(guò)學(xué)習(xí)SketchUp等軟件，將書本上的平面圖轉(zhuǎn)變成一個(gè)活靈活現(xiàn)的立體地理模型，任意角度進(jìn)行空間旋轉(zhuǎn)、查看等高線地形圖，將二維圖形轉(zhuǎn)換為三維立體圖形，有效促進(jìn)學(xué)生地理空間視覺(jué)思維和空間轉(zhuǎn)換思維的提升。受時(shí)空限制，諸多地理現(xiàn)象形成過(guò)程我們難以覺(jué)察，實(shí)驗(yàn)難以操作，例如臺(tái)風(fēng)形成、板塊運(yùn)動(dòng)、滑坡、火山噴發(fā)等，許多地理景觀我們無(wú)法去現(xiàn)場(chǎng)考察，例如海溝、海嶺、大陸架、大陸坡、海盆等地形辨識(shí)。借助專業(yè)軟件，可以模擬大陸漂移、模擬流水對(duì)土壤的影響、模擬冰川如何改變地形、模擬溫室效應(yīng)、演示水循環(huán)，多角度分解模擬演示，能夠增強(qiáng)學(xué)生地理空間思維能力。

四、整合不同學(xué)科優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)體育活動(dòng)類作業(yè)

跨學(xué)科整合，是當(dāng)前課程研究的一大熱點(diǎn)。地理學(xué)是一門探討人地關(guān)系的學(xué)科，地理實(shí)踐活動(dòng)因其特殊性易出現(xiàn)跨學(xué)科的教育機(jī)會(huì)[7]。把體育運(yùn)動(dòng)巧妙引入地理教學(xué)活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力[8]。通過(guò)定向運(yùn)動(dòng)等體育運(yùn)動(dòng)類地理作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，促使學(xué)生運(yùn)用地圖知識(shí)和指北針，學(xué)會(huì)應(yīng)用地形地貌知識(shí)，識(shí)別地圖符號(hào)與模式，識(shí)別地理事物空間位置，運(yùn)用地圖、示意圖、心理地圖等地理空間表征方式，培養(yǎng)地理空間思維。

例如，在學(xué)習(xí)湘教版高中地理選擇性必修1第五章“自然環(huán)境的整體性與差異性”后，為了更好地理解自然地理要素相互作用與聯(lián)系，可聯(lián)合學(xué)校定向社團(tuán)開展定向活動(dòng)，通過(guò)選擇活動(dòng)主題、目標(biāo)、地點(diǎn)、任務(wù)、評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)開展。

案例4? 在定向運(yùn)動(dòng)中感知自然環(huán)境的整體性與差異性

結(jié)合周邊豐富的資源，從地形、河流、土壤、植被等自然地理要素出發(fā)，在定向運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行實(shí)踐、觀察和記錄。定向運(yùn)動(dòng)路線：校前廣場(chǎng)——坡南街——通福門——西馬路——九凰山山麓——九凰山山頂——水泥路下山——第五十一號(hào)燈柱——九凰花苑——皇岙村——校前廣場(chǎng)。學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計(jì)如表1。

通過(guò)定向活動(dòng)，讓地理作業(yè)活動(dòng)化、情境化，使學(xué)生在真實(shí)生產(chǎn)生活情境中辨別方向，準(zhǔn)確尋找地圖上的各個(gè)點(diǎn)標(biāo)并觀察點(diǎn)標(biāo)所處的地理環(huán)境，促使學(xué)生將圖形信息、文字信息進(jìn)行多維度、多形式的有效空間轉(zhuǎn)換，更好地展現(xiàn)、分析、解決地理問(wèn)題，促進(jìn)戶外地平面方向辨識(shí)、繪制校園平面圖、家鄉(xiāng)商業(yè)中心和商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局等專題內(nèi)容實(shí)踐運(yùn)用，提升學(xué)生地理空間思維能力。

實(shí)踐表明，如果缺少有一定思維難度、深度的探究空間活動(dòng)作業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生空間思維能力很難提升。因此，教師須基于學(xué)情設(shè)計(jì)多類型、多層次、個(gè)性化的地理作業(yè)，從地理學(xué)科本質(zhì)或?qū)W科特點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)實(shí)踐類作業(yè)的設(shè)計(jì)探究，能幫助學(xué)生構(gòu)建有學(xué)科內(nèi)在邏輯的、體現(xiàn)學(xué)科教育價(jià)值的知識(shí)體系，讓作業(yè)成為提升學(xué)生地理空間思維的新增長(zhǎng)點(diǎn)。

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