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摘要：地理空間思維對學生學習和研究地理具有重要意義。針對當前高中生地理空間思維能力較為薄弱的問題，開發設計新的實踐類作業，力求作業情境化、問題化、活動化和個性化。通過重視空間認知分析、創設真實問題情境、融合現代信息技術、整合不同學科優勢等途徑，設計模擬實驗類、野外考察類、多媒體演示類、體育運動類實踐作業，提升學生地理空間思維能力。
關鍵詞：地理空間思維；地理作業；作業設計
地理學是一門著力探究地球表面空間秩序的學科，重視從空間、區域、人地關系、綜合等角度分析解決問題，培養具有地理空間思維的學生已經成為社會發展新需求[1]。《普通高中地理課程標準》（2017年版）明確指出，要加強培養地理學的空間思維習慣，強化地理信息的運用[2]。地理空間思維是一種用于認識地理事物、地理現象而進行地理空間概念認知、地理空間表征工具應用并進行地理空間認知分析的具有創新價值的綜合性思維[3]。中學生已經具備一定的抽象邏輯思維能力，但是在空間認知能力、空間知覺思維和空間因果思維方面尚未成熟。為了更好地發揮作業功能、提升學生地理關鍵能力，筆者嘗試新型“實踐類”作業，力求作業情境化、問題化、活動化、個性化，讓學生在動手操作中體驗、感悟，提升學生的觀察、分析、歸納、設計、探究、創新等能力，進一步提高學生地理空間思維能力。
一、重視空間認知分析，設計模擬實驗類作業
地理學是一門研究地理空間與地理過程動態變化的科學。中學生地理空間形象思維和空間相互綜合思維較為薄弱，對地理現象形成過程難以表述完整。適當開發地理模擬實驗，可以幫助學生直觀感知地理事物、地理現象動態變化過程，深入理解地理要素關聯性，培養地理空間思維能力[4]。高中地理教材中有很多抽象的地理概念，如熱力環流、三圈環流、季風、水循環、洪澇災害等。可通過地理模擬實驗，化抽象為具體，促進思維可視化，培養學生地理空間形象思維能力和空間結構思維能力。例如，在學習湘教版高中地理必修第一冊第四章第一節“洪澇災害防治”時，設計地理模擬實驗類活動，促使學生對洪澇災害形成過程和空間分布特征有更加深入理解。“洪澇災害模擬實驗”作業設計如案例1。案例1洪澇災害模擬實驗實驗器材：集水托盤、有孔坡面、無孔坡面、土壤、草皮、引水盤、灑水壺（滴有紅墨水）。實驗過程：（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）實驗觀察：觀察比較不同坡面傾角、有無植被覆蓋等情況下水流特點的差異。（4）實驗記錄：列表記錄不同坡度、有無植被等變化引起的匯水情況差異。（5）總結匯報：小組討論，小組代表發言。（6）實驗反思：總結成功與不足。注意事項：控制好灑水量，草皮須提前培育，實驗過程注意安全。通過多次對照實驗，觀察記錄灑水壺，控制降水量變化，觀察比較有無草皮覆蓋對坡面徑流的影響，促使學生對水循環中降水、下滲、地表徑流、地下徑流等環節形成更加直觀的空間感知，促進地理原理、規律在大腦中的思維加工，加強學生對相關知識的遷移應用。地理教學中，諸如制作簡易地球儀、測量學校經度、觀察月相變化、模擬大氣對流現象、鋒面活動等地理過程，借助地理模擬實驗，可以使地理形成過程直觀化、可視化，培養學生地理空間形象思維能力和空間結構思維能力，落實地理核心素養。
二、創設真實問題情境，設計野外考察類作業
地理是一門兼具綜合性與區域性特征的學科，地理現象和地理過程的發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、生產聯系情境和地理學術情境，情境素材選取離不開真實的地理環境[5]。地理學科能力評價須基于真實地理問題的解決，地理空間思維能力評價須到野外真實地理環境中去檢驗。在高中地理課本中，有著豐富的適合開展野外考察的作業內容。通過設計野外考察活動，可以將不同區域的地理事物或者同一區域的不同地理要素進行比較，促使學生學會分析不同地理事物或要素在地理空間上的整體性、差異性規律。例如，在學習湘教版高中地理選擇性必修1第二章第二節“地表形態的變化”時，可設計野外研學考察活動流程（如圖1）、野外褶皺構造觀察作業方案，如案例2。案例2九凰山野外考察（1）考察地點：浙江省平陽縣九凰山（2）考察目的：①對湘教版必修1課本第40頁后面的活動作業進行鄉土化改編設計；②識別常見巖石，如花崗巖、砂巖、頁巖等；③實地尋找九凰山山體是否有明顯的褶皺和斷層形態；④實踐辨識九凰山獨特的地表形態，推測其形成的主要內外力作用過程。（3）考察形式：小組合作、教師指導，做好沿途線路主要站點考察記錄表和典型區域考察記錄表。（4）考察過程：①褶皺考察：找出九凰山存在明顯褶皺形態的山體部位，觀察該處褶皺構造的地層大致分為幾層？判斷依據是什么？該處巖層分層主要原因是什么？該褶皺構造是背斜還是向斜？判斷依據是什么？②斷層考察：找出九凰山典型斷層形態的山體部位，學會辨識地壘與地塹構造。③采集標本：沿途采集常見的花崗巖、砂巖、頁巖等巖石類型。④繪制簡圖：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、相機、錄像機等對活動進行多角度記錄。（5）考察總結：小組合作交流，整理考察材料并撰寫考察報告，小組代表利用課件展示考察成果。真實情境與理論知識有一定差異，真實問題情境往往比抽象的理論更加復雜。在地理教學中，諸如背斜、向斜、地壘、地塹等地質構造判讀，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，紅壤、黃土、黑土、荒漠土等土壤辨識等，都可以設計野外考察活動。通過開展野外實踐活動，促使學生將所學地理原理理論和真實地理事物現象相結合，培養學生登山涉水、求質求真的地理精神，提高學生地理實踐力和空間思維能力，推動地理核心素養真正有效落地。
三、融合現代信息技術，設計多媒體演示類作業
地理空間思維是內隱的，不可觀測的，但是地理空間視覺表征，可以將其可視化[6]。計算機多媒體具有形象生動的特點，能夠將平面的圖形轉化成立體圖形，能夠將靜態的地理過程轉化成動態，促使地理空間思維可視化。例如，在學習湘教版高中地理必修第一冊第四章第一節“地形對交通路線分布的影響”時，許多學生對地形與交通空間聯系難以深度理解，對多種交通運輸方式選線困惑重重，因為選線要綜合考慮自然、社會與經濟等問題，例如道路建設施工難易程度、經濟成本、占用耕地、地質災害等。此時，教學的一個難點是要讓學生明白等高線地形圖的繪制原理，是側視圖、俯視圖、平面圖、立體圖在大腦中空間轉換思維加工過程。基于此，教師可以設計多媒體演示作業，如案例3。案例3多媒體演示地形對交通踐線分布的影響把課后活動題用SketchUp、Photoshop、3DMAX或其他軟件進行改編，參考下列操作步驟繪圖（如圖2），并說明小組選線理由。通過學習SketchUp等軟件，將書本上的平面圖轉變成一個活靈活現的立體地理模型，任意角度進行空間旋轉、查看等高線地形圖，將二維圖形轉換為三維立體圖形，有效促進學生地理空間視覺思維和空間轉換思維的提升。受時空限制，諸多地理現象形成過程我們難以覺察，實驗難以操作，例如臺風形成、板塊運動、滑坡、火山噴發等，許多地理景觀我們無法去現場考察，例如海溝、海嶺、大陸架、大陸坡、海盆等地形辨識。借助專業軟件，可以模擬大陸漂移、模擬流水對土壤的影響、模擬冰川如何改變地形、模擬溫室效應、演示水循環，多角度分解模擬演示，能夠增強學生地理空間思維能力。
四、整合不同學科優勢，設計體育活動類作業
跨學科整合，是當前課程研究的一大熱點。地理學是一門探討人地關系的學科，地理實踐活動因其特殊性易出現跨學科的教育機會[7]。把體育運動巧妙引入地理教學活動，有利于培養學生空間思維能力[8]。通過定向運動等體育運動類地理作業的設計與實施，促使學生運用地圖知識和指北針，學會應用地形地貌知識，識別地圖符號與模式，識別地理事物空間位置，運用地圖、示意圖、心理地圖等地理空間表征方式，培養地理空間思維。例如，在學習湘教版高中地理選擇性必修1第五章“自然環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系，可聯合學校定向社團開展定向活動，通過選擇活動主題、目標、地點、任務、評價等環節開展。案例4在定向運動中感知自然環境的整體性與差異性結合周邊豐富的資源，從地形、河流、土壤、植被等自然地理要素出發，在定向運動中進行實踐、觀察和記錄。定向運動路線：校前廣場———坡南街———通福門———西馬路———九凰山山麓———九凰山山頂———水泥路下山———第五十一號燈柱———九凰花苑———皇岙村———校前廣場。學習任務單設計如表1。通過定向活動，讓地理作業活動化、情境化，使學生在真實生產生活情境中辨別方向，準確尋找地圖上的各個點標并觀察點標所處的地理環境，促使學生將圖形信息、文字信息進行多維度、多形式的有效空間轉換，更好地展現、分析、解決地理問題，促進戶外地平面方向辨識、繪制校園平面圖、家鄉商業中心和商業網點布局等專題內容實踐運用，提升學生地理空間思維能力。實踐表明，如果缺少有一定思維難度、深度的探究空間活動作業設計，學生空間思維能力很難提升。因此，教師須基于學情設計多類型、多層次、個性化的地理作業，從地理學科本質或學科特點出發，通過實踐類作業的設計探究，能幫助學生構建有學科內在邏輯的、體現學科教育價值的知識體系，讓作業成為提升學生地理空間思維的新增長點。
作者:金開任 葉文媛 單位:浙江省平陽中學 浙江省平陽縣鰲江鎮第四中學
