上海市風(fēng)華中學(xué)　曹　維

《上海市中學(xué)地理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“地理學(xué)具有地域性的特點。地理學(xué)不僅反映地理事象的空間分布和空間結(jié)構(gòu)，而且闡明地理事象的空間差異和空間聯(lián)系，并致力于揭示地理事象的空間運動、空間變化的規(guī)律?！钡乩韺W(xué)科思維方式具有很強的空間特色，它充分體現(xiàn)在地理記憶、想象、判斷、概括、推理、分析、綜合思維活動等方面。在高中地理的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生無時無刻不在了解各類地理事物的空間分布和空間結(jié)構(gòu)；無時無刻不在研究各類地理事物的空間差異和空間聯(lián)系；無時無刻不在努力掌握各類地理事物的空間運動、空間變化規(guī)律。學(xué)生空間思維能力培養(yǎng)已成為關(guān)系高中地理教學(xué)成敗的關(guān)鍵。

“地球的運動”專題包含了地理空間形象思維、地理空間定位思維、地理空間比較思維、地理空間綜合思維等，其地理空間思維的內(nèi)涵相當(dāng)豐富，它為全方位培養(yǎng)高中學(xué)生地理空間思維提供了一個非常理想的載體?！暗厍虻倪\動”專題包括“地球自轉(zhuǎn)”“地方時與區(qū)時”“地轉(zhuǎn)偏向力”“地球公轉(zhuǎn)”“季節(jié)的形成”五個部分，重點和難點眾多。許多內(nèi)容涉及物理知識和天文知識，而部分學(xué)生的地理空間思維能力又欠缺，這造成本專題的學(xué)習(xí)效果大打折扣，反過來又影響到這部分學(xué)生學(xué)習(xí)地理的熱情。案例實施中，本人發(fā)現(xiàn)學(xué)生不易理解不同視角下地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運動的疊加，特別是抽象的空間位置變化；不易理解為什么太陽日在時間長度上會比恒星日長3分56秒；不易理解地方時、區(qū)時、正午太陽高度角等抽象的地理空間概念；不易理解現(xiàn)實世界的地轉(zhuǎn)偏向力等。如何化解諸多地理空間思維的難點呢？本人借鑒了眾多一線教師的經(jīng)驗，做了一些實踐和探索，現(xiàn)呈現(xiàn)如下：

教學(xué)片段一：地球運動的方向和周期

師：地球運動的方向是怎樣的？

生：地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的方向均為自西向東。

師：同學(xué)們，請看圖1，注意該圖為宇宙空間俯視圖，所以我們是從地球哪一極的上空觀察地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向的？

生：是從北極上空觀察地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向的。

師：圖中我們所看到的地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都是呈什么時針方向？

生：都是逆時針方向。

師：從北極上空觀察到的地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向都是逆時針方向，那么，從南極上空看地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)又會是什么時針方向？

生：從南極上空看，都是順時針方向。

師：地球運動的周期是怎樣的？

生：地球自轉(zhuǎn)真正周期是一個恒星日（23時56分4秒），公轉(zhuǎn)真正周期是一個恒星年（365天6時9分10秒）；地球自轉(zhuǎn)通用周期是一個太陽日（24小時，即通常所說的一日），地球公轉(zhuǎn)通用周期是一個回歸年（365天5時48分46秒，即通常所說的一年）。

師：地球自轉(zhuǎn)周期中太陽日在時間長度上會比恒星日長多少？

生：太陽日在時間長度上會比恒星日長3分56秒。

師：為什么太陽日會比恒星日長3分56秒？（在圖1基礎(chǔ)上呈現(xiàn)表1）

圖1

表1

師：圖中地面上P點與地心、恒星兩次三點共線的時間間隔為恒星日，它是地球自轉(zhuǎn)的真正周期，在此期間，地面上P點自轉(zhuǎn)角度是多少？

生：360°。

師：圖中地面上P點與地心、太陽兩次三點共線的時間間隔為太陽日，它是地球自轉(zhuǎn)的通用周期，在此期間，地面上P點自轉(zhuǎn)角度是多少？

生：360°59′。

教師小結(jié)：P點在太陽日中的自轉(zhuǎn)角度比在恒星日中的自轉(zhuǎn)角度大59′，故在時間長度上太陽日會比恒星日長3分56秒……

教學(xué)片段二：地方時

師：上海學(xué)生在操場上做早操的時候，為什么新疆的學(xué)生還處在睡夢當(dāng)中？

生：（回答略。）

練一練：北京所處經(jīng)度為116°E，東京所處經(jīng)度為140°E，哪座城市時刻較早？

講解：東京的時刻較早。由此我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)度不同，地方時不同；而經(jīng)度相同，地方時相同。

引導(dǎo)探究：想一想，如果兩地的地方時相差一小時，經(jīng)度相差多少度？若兩地經(jīng)度相差1°，地方時又相差多少呢？

設(shè)計意圖：通過計算，了解地方時和經(jīng)度的關(guān)系，為時區(qū)和區(qū)時的學(xué)習(xí)作好鋪墊。

教學(xué)片段三：太陽直射點的移動規(guī)律

師：什么是太陽直射點？

圖2

圖3

圖4

（1）教師畫出圖2，追問：圖2中的A點和P點，哪個是太陽直射點？

（2）教師進(jìn)一步畫出圖3，追問：此時太陽直射點在哪條緯線上？

（3）教師再畫出圖4，追問：太陽直射點會一直北移或南移嗎？

（4）教師繪地心天球（圖5）和地球繞日公轉(zhuǎn)示意圖（圖6）。

（5）讓學(xué)生自繪“太陽直射點的移動規(guī)律圖”（學(xué)生完成后，教師畫出圖7）。

圖5

圖6

圖7

教學(xué)片段四：地轉(zhuǎn)偏向力

師：地球自轉(zhuǎn)除了產(chǎn)生晝夜交替和地方時、區(qū)時外，還會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢？

學(xué)生上臺做演示實驗。

實驗用具：地球儀、紅墨水、藍(lán)墨水。

實驗步驟：

（1）將地球儀北極朝上，且使地軸垂直于地面，在地球儀的北極點上或北半球其他點（我們設(shè)為A點）滴一至兩滴紅墨水，不轉(zhuǎn)動地球儀時，紅墨水就會沿著經(jīng)線流動并留下紅色墨跡，運動路線與經(jīng)線重合。當(dāng)自西向東轉(zhuǎn)動地球儀時，在原先的A點上再滴一至兩滴藍(lán)墨水，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色墨水流動的方向與原來紅色墨水流動的方向相比發(fā)生了向右偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

（2）將地球儀南極朝上，且使地軸垂直于地面，在地球儀的南極點上或南半球其他點（我們設(shè)為B點）滴一至兩滴紅墨水，不轉(zhuǎn)動地球儀時，紅墨水就會沿著經(jīng)線流動并留下紅色墨跡，運動路線與經(jīng)線重合。當(dāng)自西向東轉(zhuǎn)動地球儀時，在原先的B點上再滴一至兩滴藍(lán)墨水，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色墨水流動的方向與原來紅色墨水流動的方向相比發(fā)生了向左偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

（3）將地球儀靜止平放，地軸與地面保持平行，在赤道上的某點（我們設(shè)為C點）滴一至兩滴紅墨水，發(fā)現(xiàn)紅墨水會沿赤道線流動；然后在C點再滴一至兩滴藍(lán)墨水，并自西向東轉(zhuǎn)動地球儀，發(fā)現(xiàn)藍(lán)墨水的流動軌跡與紅墨水的流動軌跡一致，赤道上無偏轉(zhuǎn)。

原因分析：略。

由上述案例，本人梳理出四方面的思考：

第一，縱、橫向比較圖表相異點和相同點，利于培養(yǎng)空間比較思維能力

學(xué)習(xí)地球運動的方向（教學(xué)片段一）時，學(xué)生一般較易理解地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的方向都是自西向東，但有部分學(xué)生很難理解為什么從北極上空看地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都是呈逆時針方向，而從南極上空看地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都是呈順時針方向。因此，本人充分運用圖1，讓學(xué)生從北極上空觀察地球的運動方向及兩種運動之間的關(guān)系，幫助學(xué)生理解不同視角下地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種運動的疊加，并對地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動的方向進(jìn)行橫向比較，進(jìn)而得出結(jié)論：從北極上空看，地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都是逆時針方向；從南極上空看，地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)都是順時針方向。

在學(xué)習(xí)地球運動的周期時，有相當(dāng)一部分學(xué)生知道“太陽日在時間長度上會比恒星日長3分56秒”，但卻無法理解“為什么太陽日在時間長度上會比恒星日長3分56秒”，究其原因，是這部分學(xué)生的地理空間思維能力不強，無法直接通過讀圖1自行歸納，而此時出示表1，將這一分析歸納過程以表格的方式展現(xiàn)出來，這對學(xué)生的觀察活動起到了很好的指引作用。圖表結(jié)合，使學(xué)生在空間上對太陽日和恒星日的異同點有了橫向比較，地理空間比較思維能力得以發(fā)展。

實踐證明：精選圖表，圖表結(jié)合，并注意讓學(xué)生縱向橫向比較圖表的異同點，可以事半功倍地培養(yǎng)學(xué)生的地理空間比較思維能力。

第二，數(shù)理推理，有助于培養(yǎng)地理空間形象思維能力

在“地方時”（教學(xué)片段二）的教學(xué)中，本人運用了數(shù)理推理的方法，將抽象的地理空間知識形象化、具體化，使復(fù)雜的地理空間問題轉(zhuǎn)化為更容易理解的數(shù)學(xué)計算問題。事實上，在講授區(qū)時、正午太陽高度角等內(nèi)容時，也都可運用數(shù)理推理的方法。

實踐證明：數(shù)形結(jié)合，進(jìn)行數(shù)理推理，可以化繁為簡，使抽象空間具體化，可培養(yǎng)學(xué)生的地理空間形象思維能力。

第三，繪制地理圖像，培養(yǎng)地理空間定位思維和地理空間綜合思維能力

地圖是地理教學(xué)中最重要的直觀教具，是地理學(xué)的第二語言。它以圖像的形式把信息傳遞給人的大腦，具有任何文字和語言所無法替代的作用。地理圖像表示的信息比用文字更直觀、更豐富，更有利于形成表象、建立空間概念，有利于學(xué)生地理空間思維能力的培養(yǎng)。

在“太陽直射點的移動規(guī)律”（教學(xué)片段三）教學(xué)中，教師通過繪圖，讓學(xué)生感知什么是太陽直射，太陽直射范圍及其原因，在學(xué)生頭腦中已構(gòu)建起太陽直射點的移動路徑圖，不再憑空去背記，這就培養(yǎng)了學(xué)生的地理空間定位思維能力。在教師邊繪圖邊講解的過程中，教師向?qū)W生示范了圖文信息轉(zhuǎn)換的技巧，學(xué)生從中學(xué)到了提取地理圖像中的地理空間信息的方法。

通過讓學(xué)生自繪一幅“太陽直射點的移動規(guī)律圖”，加強對“太陽直射點移動規(guī)律”的認(rèn)識，強化學(xué)生的“圖”意識，訓(xùn)練了學(xué)生的繪圖技能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生的地理空間綜合思維能力。

實踐證明：繪制地理圖像的專項訓(xùn)練，可以幫助學(xué)生建立空間概念，培養(yǎng)學(xué)生的地理空間定位思維能力，啟迪學(xué)生對空間運動規(guī)律的探究，培養(yǎng)學(xué)生的地理空間綜合思維能力。

第四，觀察模擬實驗，可培養(yǎng)地理空間形象思維能力和地理空間比較思維能力

在“地轉(zhuǎn)偏向力”（教學(xué)片段四）教學(xué)中，教師設(shè)計的“地轉(zhuǎn)偏向力”這一模擬實驗，讓學(xué)生深刻體會到從現(xiàn)實的自然現(xiàn)象到模擬實驗的空間思維的神奇轉(zhuǎn)變，從而培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力和地理空間形象思維能力。

學(xué)生親身模擬演示能觸發(fā)其他學(xué)生觀察的視角和探索的興趣。學(xué)生通過觀察并描述實驗現(xiàn)象，探討形成的原因，加深理解南半球、北半球和赤道上地轉(zhuǎn)偏向力的偏轉(zhuǎn)方向是不同的，從而深刻體會到地轉(zhuǎn)偏向力的空間差異性。至此，學(xué)生的地理空間比較思維能力也得到了培養(yǎng)。

實踐證明：觀察模擬實驗?zāi)芤孕∫姶螅盐湛臻g特征，培養(yǎng)學(xué)生的地理空間形象思維能力和地理空間比較思維能力。

基于思考，本人對學(xué)生的地理圖表閱讀與分析技能的培養(yǎng)提出了若干建議：

首先，善用直觀教具，適時演示模擬實驗，有助于地理空間形象思維能力的培養(yǎng)

教學(xué)時，應(yīng)根據(jù)教學(xué)的需要來運用地理直觀教具。地理直觀教具不受時間、空間的限制，能突出地理事物的主要特點。觀察地理直觀教具是形成地理空間形象思維的主要途徑。教學(xué)時，教師要適時演示地理模擬實驗。演示地理模擬實驗可更加直觀地、高度濃縮地展示地理現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的過程，可在較短的時間內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生的地理空間形象思維能力。此外，要精心設(shè)計具有思考探討價值或幽默風(fēng)格的問題，這能使地理事物的空間分布深刻地“印”在學(xué)生的大腦中，也有助于地理空間形象思維能力的培養(yǎng)。

其次，在學(xué)生頭腦中建立地理坐標(biāo)體系，有助于地理空間定位思維能力的培養(yǎng)

教學(xué)時，教師要經(jīng)常運用經(jīng)緯網(wǎng)、典型地物等地理要素，要在學(xué)生頭腦中建立地理坐標(biāo)體系，讓學(xué)生了解地理坐標(biāo)各要素的特征（主要是經(jīng)線和緯線的特征）。這些形象的、直觀的地理要素，可以培養(yǎng)學(xué)生的地理空間定位思維能力。

再次，借助圖表，直觀與抽象相結(jié)合，有助于地理空間比較思維能力的培養(yǎng)

教學(xué)時，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生歸納圖表。借助圖表，讓學(xué)生歸納出地理事物、現(xiàn)象、過程、概念、規(guī)律在地理空間上的“同中之異”和“異中之同”。在歸納時，要注意恰當(dāng)選擇地理要素。由于地理空間比較的內(nèi)容眾多，故只有針對教學(xué)重點內(nèi)容來確定比較的地理要素，才能發(fā)揮最大的教學(xué)價值。在歸納時，還要注意直觀與抽象相結(jié)合。進(jìn)行空間比較時，既要利用直觀的文本說明和圖片，又要使用抽象但有說服力的圖表數(shù)據(jù)，使學(xué)生積極思考，從而提升學(xué)生的地理空間比較思維能力。

最后，鼓勵多角度看問題，倡導(dǎo)發(fā)表不同見解，有助于地理空間綜合思維能力的培養(yǎng)

鼓勵學(xué)生從不同角度看問題，培養(yǎng)學(xué)生多角度、多形式的發(fā)散思維，倡導(dǎo)學(xué)生發(fā)表不同見解，拓寬學(xué)生的思維空間，也將會提高學(xué)生的地理空間綜合思維能力。