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高中地理教学中培养学生空间思维的策略与方法
摘要:地理是一门论述人地关系的学科,其独特价值在于培养学生的空间思维能力,而当前高中地理教学中这一能力的培养显得尤为重要.本文以高中地理教学为切入点,研究了培养学生空间思维的策略与方法。对于策略方面,主要提出问题导向学习和主题整合学习两种模式.通过激发学生对地理问题的兴趣,帮助学生理解地理现象、探索地理规律、解决地理问题,从而发展其空间思维能力. 对于方法方面,提倡地理空间信息技术的应用,如GIS、RS等,它们可以帮助学生理解和解释地理空间的变化、关系、模式。并且结合实践活动,让学生在解决具体的地理问题中培养和提高空间思维能力。研究结果表明,这些策略和方法的应用可以有效提升学生的空间思维能力,有助于他们全面深入地理学科的学习,同时也为他们准备进入大学后相关专业提供了必要的技能基础.这一研究为高中地理教师提供了有益的教学参考和指导,同时可为地理教育研究者提供新的研究视角和思路.
关键词:高中地理教学;空间思维;教学策略;地理空间信息技术;能力培养;
引言
本研究以高中地理教学为对象,探究提升学生空间思维能力的方法,因为这对他们的成长与未来大学学习很重要。我们引入了问题导向和主题整合的学习方式,以及地理空间信息技术的使用,这些不仅可以帮助学生深入理解地理知识,还能培养他们的空间思维潜力。希望这个研究可以给高中地理老师在教学中一些启示,提供一些有用的教学方法和策略。
1、高中地理教学与空间思维的重要性
高中地理学科是培养学生空间思维能力的重要平台[1]。它以地球表层环境为主要研究对象,关注空间分布、地理过程和地理关系,具有显著的空间特性。而空间思维,则被誉为地理学的核心思维方式,对学生未来生活工作具有深远影响。
1.1 高中地理教学的地位与功能
高中地理是社会科学与自然科学、理论学习与实践应用相交融的学科,对培养学生具备科学态度、科学精神、科学方法有着重要的作用。高中地理教学除了传授地理学科知识、培养学生地理研究能力外,更注重培养学生的空间意识、地理观念和空间思维能力。
1.2 空间思维的定义与重要性
空间思维,是人类对空间、位置、方向、距离、形态、境界等空间元素的认知和理解,以及对这些元素之间逻辑关系的把握和推理。空间思维对于学生在学术和日常生活中都具有重要的意义。空间思维能够帮助学生理解和解释地理现象,理解地理过程的空间规律;空间思维能够提升学生的空间感知、空间记忆和空间表达能力;空间思维能够帮助学生发展系统思考,理解事物之间的相互关联[2]。
1.3 高中地理与空间思维能力的关系
高中地理课程提供了开展空间思维训练的丰富素材。学生在学习地理知识的过程中,要进行大量的空间操作。如阅读和解读地图、理解空间模式和地理过程、分析地理问题的空间分布和空间变化、使用地理信息技术进行空间分析等。尤其是地理过程解析与地图阅读这些重点内容,在加强学生空间能力的训练工作中具有重要作用。
总的来说,高中地理教学在培养学生空间思维能力方面有着无可替代的地位和作用。空间思维也将成为维系学生获取地理学科知识、解决实际问题、以及构筑整体地理知识体系的临界工具,对于学生个体发展和科学素养的提升具有深远影响。
2、高中地理教学中培养空间思维的策略
2.1问题导向学习策略的实施
问题导向学习策略是一种将教与学有效结合的教学方法。在高中地理教学中,通过设立具有探索性的地理问题,引导学生主动进行空间思维的运用和训练[3]。教师应设计具有挑战性、新颖性的地理问题,使学生在讨论和解决问题的过程中,自然地进入地理的空间思维模式。教师应注重提供多元化的学习资源,包括相关的文献材料、地理案例、地图和地理信息系统等,为学生空间分析提供充足的支持。教师还应倡导和鼓励学生从多角度、多尺度进行问题考察,以此促进学生空间思维水平的提高。
2.2主题整合学习策略的实施
主题整合学习策略是一种旨在培养学生全局观念和系统分析技巧的教学策略[4]。主题整合学习把地理知识的学习构建在特定主题的基础之上,使得教学内容更有连贯性和实际意义。采取这一方法的教师需要将各地理内容有机地融入到一个主题中,帮助学生理解地理现象的复杂性与关联性。主题整合学习能够引导学生建立整体概念,懂得将不同的地理知识高认识、加工和整合,这对于培养学生的空间思维具有积极作用。
2.3案例分析 策略实施与效果评估
案例是高中地理教学中培养学生空间思维的重要手段。而通过事后对策略实施的效果进行评估,则可提供教学策略修改和优化的线索[5]。以“城市内部的空间结构”为主题的一次教学活动为例,教师运用问题导向策略,抛出“如何优化XX城市的空间布局”这样的问题;再运用主题整合策略,引导学生将“人口分布”、“经济功能区”、“交通网络”等地理内容融入到问题解决的过程中。通过观察学生的讨论与报告,教师发现学生在解决问题的过程中,运用了空间思维的方法,如:空间分析、空间比较和空间推理等,显示出问题导向学习策略和主题整合学习策略在培养学生空间思维方面的有效性。实践证明,针对性地采取策略,可以有效地激发学生的地理空间思维意识,并提高空间思维的能力和水平。
3、高中地理教学中培养空间思维的方法
在高中地理教学中,培养学生空间思维的方法多种多样。根据教学目标、学生特点和教学内容的特性,本章主要以空间信息技术应用、模型应用及地理实验调查等作为主要方法,去尝试培养和提升学生的地理空间思维。
3.1 空间信息技术的应用
空间信息技术是地理科学的一个重要工具,对于地理空间思维的培养起着无可替代的作用。在高中地理教学中,教师可以巧妙地将GIS、遥感、GPS等空间信息技术元素融入教学,将抽象地理空间具象化,有助于提升学生的空间思维能力。例如,GIS软件能模拟地形的变化,让学生更清楚地理解地理空间概念;通过GPS或互联网地图,学生可以实践地理坐标系统,可以提高他们的地理定位技能。这些都能在实际应用中锻炼和提升学生的地理空间思维。
3.2 模型应用
在高中地理教学中,教师可以引入各类型模型,如物理模型、数学模型、概念模型等,以帮助学生理解并运用具有空间意义的概念和理论。物理模型直观地展示地理实体与地理过程,如地形模型、气候模型等;数学模型通过数学符号、公式等形式抽象表达地理现象,如人口模型、气候变化模型等;概念模型则富有深度和广度,尝试解决具有空间属性的复杂地理问题,如城市扩展模型、全球变化模型等。引导学生运用模型思考能有效提升其空间思维能力。
3.3 地理实验与调查
地理实验与调查是地理教学的重要组成部分,它借助丰富且多变的地理环境,使学生在具体实践中理解和识别地理空间、地理现象和地理模式。教师可以设计针对实地地理环境、网络地理环境或实验室模拟地理环境等形式的地理实验与调查,让学生通过观察、收集、整理、分析地理信息和数据,进行地理现象的提取、标定、规划和预测,从而提升他们的空间思维。
这些不同的教学方法不仅能分别针对学生的空间识别、空间运算、空间推理等空间思维能力进行具体培养,也可以有效地实现其互动渗透,并由此进一步强化和提升学生的空间思维能力,从而更好地满足个性化和差异化教学的需要。通过实施这些有效教学方法,无疑可以更全面、系统地在高中地理教学中广泛培养出具有强大空间思维能力的学生。
结束语
本项研究是在高中地理的教学环境下,煮思如何训练学生的空间思维技巧。我们用了像问题引导学习和主题学习的方法,用实际的活动,而且还用了地理空间信息技术(例如GIS、RS等)来调查。这个研究帮助我们找到了能够有效提高学生空间思维能力的教学方式,并让我们从新的角度看待地理教育研究。这不仅能帮助高中地理老师,也是学生的好学习资源。以后,我们会花更多的精力去深度探索和设计相关的地理教学模式,以适应不断变化的教学需要。
参考文献
[1] 王海燕, 章家恩. 高中地理空间思维培养的路径探析[J]. 地理教育研究, 2018, 30(02): 27-31.
[2] 李新军, 李建民.基于问题导向的高中地理空间思维培养策略[J].教育研究, 2017, 38(08): 123 - 130.
[3] 张均豹, 吕旺.利用GIS提高高中地理学生的空间思维能力[J].地理教学, 2017, (04): 11 - 15.
[4] 王文科,黄海洋. 高中地理教学中主题整合学习模式的实践研究[J].课程教育研究, 2019, 3(14): 163 - 165.
[5] 冯虹霞, 杨晓慧. 高中地理教育中空间思维的培养研究[J]. 地理教育研究, 2020, 32(04): 35-40.