上海市风华中学 曹 维
《上海市中学地理课程标准》指出：“地理学具有地域性的特点。地理学不仅反映地理事象的空间分布和空间结构，而且阐明地理事象的空间差异和空间联系，并致力于揭示地理事象的空间运动、空间变化的规律。”地理学科思维方式具有很强的空间特色，它充分体现在地理记忆、想象、判断、概括、推理、分析、综合思维活动等方面。在高中地理的学习过程中，学生无时无刻不在了解各类地理事物的空间分布和空间结构；无时无刻不在研究各类地理事物的空间差异和空间联系；无时无刻不在努力掌握各类地理事物的空间运动、空间变化规律。学生空间思维能力培养已成为关系高中地理教学成败的关键。
“地球的运动”专题包含了地理空间形象思维、地理空间定位思维、地理空间比较思维、地理空间综合思维等，其地理空间思维的内涵相当丰富，它为全方位培养高中学生地理空间思维提供了一个非常理想的载体。“地球的运动”专题包括“地球自转”“地方时与区时”“地转偏向力”“地球公转”“季节的形成”五个部分，重点和难点众多。许多内容涉及物理知识和天文知识，而部分学生的地理空间思维能力又欠缺，这造成本专题的学习效果大打折扣，反过来又影响到这部分学生学习地理的热情。案例实施中，本人发现学生不易理解不同视角下地球自转和公转两种运动的叠加，特别是抽象的空间位置变化；不易理解为什么太阳日在时间长度上会比恒星日长3分56秒；不易理解地方时、区时、正午太阳高度角等抽象的地理空间概念；不易理解现实世界的地转偏向力等。如何化解诸多地理空间思维的难点呢？本人借鉴了众多一线教师的经验，做了一些实践和探索，现呈现如下：
教学片段一：地球运动的方向和周期
师：地球运动的方向是怎样的？
生：地球自转和公转的方向均为自西向东。
师：同学们，请看图1，注意该图为宇宙空间俯视图，所以我们是从地球哪一极的上空观察地球自转和公转方向的？
生：是从北极上空观察地球自转和公转方向的。
师：图中我们所看到的地球自转和公转都是呈什么时针方向？
生：都是逆时针方向。
师：从北极上空观察到的地球自转和公转方向都是逆时针方向，那么，从南极上空看地球自转和公转又会是什么时针方向？
生：从南极上空看，都是顺时针方向。
师：地球运动的周期是怎样的？
生：地球自转真正周期是一个恒星日（23时56分4秒），公转真正周期是一个恒星年（365天6时9分10秒）；地球自转通用周期是一个太阳日（24小时，即通常所说的一日），地球公转通用周期是一个回归年（365天5时48分46秒，即通常所说的一年）。
师：地球自转周期中太阳日在时间长度上会比恒星日长多少？
生：太阳日在时间长度上会比恒星日长3分56秒。
师：为什么太阳日会比恒星日长3分56秒？（在图1基础上呈现表1）
图1
表1
师：图中地面上P点与地心、恒星两次三点共线的时间间隔为恒星日，它是地球自转的真正周期，在此期间，地面上P点自转角度是多少？
生：360°。
师：图中地面上P点与地心、太阳两次三点共线的时间间隔为太阳日，它是地球自转的通用周期，在此期间，地面上P点自转角度是多少？
生：360°59′。
教师小结：P点在太阳日中的自转角度比在恒星日中的自转角度大59′，故在时间长度上太阳日会比恒星日长3分56秒……
教学片段二：地方时
师：上海学生在操场上做早操的时候，为什么新疆的学生还处在睡梦当中？
生：（回答略。）
练一练：北京所处经度为116°E，东京所处经度为140°E，哪座城市时刻较早？
讲解：东京的时刻较早。由此我们发现经度不同，地方时不同；而经度相同，地方时相同。
引导探究：想一想，如果两地的地方时相差一小时，经度相差多少度？若两地经度相差1°，地方时又相差多少呢？
设计意图：通过计算，了解地方时和经度的关系，为时区和区时的学习作好铺垫。
教学片段三：太阳直射点的移动规律
师：什么是太阳直射点？
图2
图3
图4
（1）教师画出图2，追问：图2中的A点和P点，哪个是太阳直射点？
（2）教师进一步画出图3，追问：此时太阳直射点在哪条纬线上？
（3）教师再画出图4，追问：太阳直射点会一直北移或南移吗？
（4）教师绘地心天球（图5）和地球绕日公转示意图（图6）。
（5）让学生自绘“太阳直射点的移动规律图”（学生完成后，教师画出图7）。
图5
图6
图7
教学片段四：地转偏向力
师：地球自转除了产生昼夜交替和地方时、区时外，还会产生什么现象呢？
学生上台做演示实验。
实验用具：地球仪、红墨水、蓝墨水。
实验步骤：
（1）将地球仪北极朝上，且使地轴垂直于地面，在地球仪的北极点上或北半球其他点（我们设为A点）滴一至两滴红墨水，不转动地球仪时，红墨水就会沿着经线流动并留下红色墨迹，运动路线与经线重合。当自西向东转动地球仪时，在原先的A点上再滴一至两滴蓝墨水，发现蓝色墨水流动的方向与原来红色墨水流动的方向相比发生了向右偏转的现象。
（2）将地球仪南极朝上，且使地轴垂直于地面，在地球仪的南极点上或南半球其他点（我们设为B点）滴一至两滴红墨水，不转动地球仪时，红墨水就会沿着经线流动并留下红色墨迹，运动路线与经线重合。当自西向东转动地球仪时，在原先的B点上再滴一至两滴蓝墨水，发现蓝色墨水流动的方向与原来红色墨水流动的方向相比发生了向左偏转的现象。
（3）将地球仪静止平放，地轴与地面保持平行，在赤道上的某点（我们设为C点）滴一至两滴红墨水，发现红墨水会沿赤道线流动；然后在C点再滴一至两滴蓝墨水，并自西向东转动地球仪，发现蓝墨水的流动轨迹与红墨水的流动轨迹一致，赤道上无偏转。
原因分析：略。
由上述案例，本人梳理出四方面的思考：
第一，纵、横向比较图表相异点和相同点，利于培养空间比较思维能力
学习地球运动的方向（教学片段一）时，学生一般较易理解地球自转和公转的方向都是自西向东，但有部分学生很难理解为什么从北极上空看地球自转和公转都是呈逆时针方向，而从南极上空看地球自转和公转都是呈顺时针方向。因此，本人充分运用图1，让学生从北极上空观察地球的运动方向及两种运动之间的关系，帮助学生理解不同视角下地球自转和公转两种运动的叠加，并对地球自转和公转运动的方向进行横向比较，进而得出结论：从北极上空看，地球自转和公转都是逆时针方向；从南极上空看，地球自转和公转都是顺时针方向。
在学习地球运动的周期时，有相当一部分学生知道“太阳日在时间长度上会比恒星日长3分56秒”，但却无法理解“为什么太阳日在时间长度上会比恒星日长3分56秒”，究其原因，是这部分学生的地理空间思维能力不强，无法直接通过读图1自行归纳，而此时出示表1，将这一分析归纳过程以表格的方式展现出来，这对学生的观察活动起到了很好的指引作用。图表结合，使学生在空间上对太阳日和恒星日的异同点有了横向比较，地理空间比较思维能力得以发展。
实践证明：精选图表，图表结合，并注意让学生纵向横向比较图表的异同点，可以事半功倍地培养学生的地理空间比较思维能力。
第二，数理推理，有助于培养地理空间形象思维能力
在“地方时”（教学片段二）的教学中，本人运用了数理推理的方法，将抽象的地理空间知识形象化、具体化，使复杂的地理空间问题转化为更容易理解的数学计算问题。事实上，在讲授区时、正午太阳高度角等内容时，也都可运用数理推理的方法。
实践证明：数形结合，进行数理推理，可以化繁为简，使抽象空间具体化，可培养学生的地理空间形象思维能力。
第三，绘制地理图像，培养地理空间定位思维和地理空间综合思维能力
地图是地理教学中最重要的直观教具，是地理学的第二语言。它以图像的形式把信息传递给人的大脑，具有任何文字和语言所无法替代的作用。地理图像表示的信息比用文字更直观、更丰富，更有利于形成表象、建立空间概念，有利于学生地理空间思维能力的培养。
在“太阳直射点的移动规律”（教学片段三）教学中，教师通过绘图，让学生感知什么是太阳直射，太阳直射范围及其原因，在学生头脑中已构建起太阳直射点的移动路径图，不再凭空去背记，这就培养了学生的地理空间定位思维能力。在教师边绘图边讲解的过程中，教师向学生示范了图文信息转换的技巧，学生从中学到了提取地理图像中的地理空间信息的方法。
通过让学生自绘一幅“太阳直射点的移动规律图”，加强对“太阳直射点移动规律”的认识，强化学生的“图”意识，训练了学生的绘图技能，培养了学生的创造力，提高了学生的综合素质，培养了学生的地理空间综合思维能力。
实践证明：绘制地理图像的专项训练，可以帮助学生建立空间概念，培养学生的地理空间定位思维能力，启迪学生对空间运动规律的探究，培养学生的地理空间综合思维能力。
第四，观察模拟实验，可培养地理空间形象思维能力和地理空间比较思维能力
在“地转偏向力”（教学片段四）教学中，教师设计的“地转偏向力”这一模拟实验，让学生深刻体会到从现实的自然现象到模拟实验的空间思维的神奇转变，从而培养了学生解决问题的能力和地理空间形象思维能力。
学生亲身模拟演示能触发其他学生观察的视角和探索的兴趣。学生通过观察并描述实验现象，探讨形成的原因，加深理解南半球、北半球和赤道上地转偏向力的偏转方向是不同的，从而深刻体会到地转偏向力的空间差异性。至此，学生的地理空间比较思维能力也得到了培养。
实践证明：观察模拟实验能以小见大，把握空间特征，培养学生的地理空间形象思维能力和地理空间比较思维能力。
基于思考，本人对学生的地理图表阅读与分析技能的培养提出了若干建议：
首先，善用直观教具，适时演示模拟实验，有助于地理空间形象思维能力的培养
教学时，应根据教学的需要来运用地理直观教具。地理直观教具不受时间、空间的限制，能突出地理事物的主要特点。观察地理直观教具是形成地理空间形象思维的主要途径。教学时，教师要适时演示地理模拟实验。演示地理模拟实验可更加直观地、高度浓缩地展示地理现象发生发展的过程，可在较短的时间内培养学生的地理空间形象思维能力。此外，要精心设计具有思考探讨价值或幽默风格的问题，这能使地理事物的空间分布深刻地“印”在学生的大脑中，也有助于地理空间形象思维能力的培养。
其次，在学生头脑中建立地理坐标体系，有助于地理空间定位思维能力的培养
教学时，教师要经常运用经纬网、典型地物等地理要素，要在学生头脑中建立地理坐标体系，让学生了解地理坐标各要素的特征（主要是经线和纬线的特征）。这些形象的、直观的地理要素，可以培养学生的地理空间定位思维能力。
再次，借助图表，直观与抽象相结合，有助于地理空间比较思维能力的培养
教学时，教师要善于引导学生归纳图表。借助图表，让学生归纳出地理事物、现象、过程、概念、规律在地理空间上的“同中之异”和“异中之同”。在归纳时，要注意恰当选择地理要素。由于地理空间比较的内容众多，故只有针对教学重点内容来确定比较的地理要素，才能发挥最大的教学价值。在归纳时，还要注意直观与抽象相结合。进行空间比较时，既要利用直观的文本说明和图片，又要使用抽象但有说服力的图表数据，使学生积极思考，从而提升学生的地理空间比较思维能力。
最后，鼓励多角度看问题，倡导发表不同见解，有助于地理空间综合思维能力的培养
鼓励学生从不同角度看问题，培养学生多角度、多形式的发散思维，倡导学生发表不同见解，拓宽学生的思维空间，也将会提高学生的地理空间综合思维能力。
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