美国基础教育地理课程标准对空间素养的关注及其启示，本文主要内容关键词为：美国论文,基础教育论文,素养论文,课程标准论文,启示论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[中图分类号]G423.3[文献标识码]A[文章编号]1006-7469(2009)05-0042-05
基础教育中对学生空间素养的培养是当前美国教育界和科学界关注的焦点之一。地理作为一门关于空间的科学，是培养学生空间素养的主要阵地之一。研读美国地理课程标准会发现，其课程标准从课程目标、课程内容到课程实施过程都非常关注学生空间素养的培育。分析研究美国国家地理课程标准关于空间素养的设计思想与具体规定，对于修订和完善我国的地理课程标准、指导中学地理教学实践均具有重要的参考与借鉴价值。
一、空间素养与地理空间素养
(一)空间素养
在地理科学委员会一份名为《空间思维——GIS与K-12课程的整合》的报告中提出，空间素养在当今信息经济中发挥着越来越重要的作用，应该成为幼儿园和中小学教学的组成部分。因此，空间素养及其培养问题成为这个报告的主体内容。[1]
《空间思维——GIS与K-12课程的整合》把具备足够的空间知识和空间能力，并且能够运用其进行思考和行动作为一个人具有空间素养的基本表现，并进一步概括了具有空间素养的人的基本特征：1)具有利用空间思维进行思考的习惯——他们知道何时、何地、为什么以及怎么样运用空间思维。2)具有在获取足够信息的情况下运用空间思维的能力——对空间概念和空间呈现方式有广泛且深入的了解，掌握空间推理方法，以及利用辅助工具和技术进行空间思维。3)批判地利用空间思维的能力——能根据空间数据的来源及其准确性和可靠性，对空间数据的质量进行评估；在解决问题或回答问题时，能够利用空间数据提出、表达或支持自己的推理或观点；能根据空间信息评价观点的合理性。[2]
2001年，纳什维尔大学教授希尔等人的研究发现，空间素养高的学生在工程、计算机科学和数学领域更容易崭露头角。研究表明，空间素养不仅是地理、地球和环境科学等学科的学生需要掌握的一项极其重要的技能，在数学和其他科学领域，空间素养也与学习者的优秀成绩息息相关。
(二)地理空间素养
地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，地理学不仅研究地理事物的空间分布和空间结构，而且阐明地理事物的空间差异和空间联系，并致力于揭示地理事物的空间运动、空间演变的规律。[3]哈特向认为，“地理学家的任务就是用空间来描述和分析现象的相互作用，并加以综合。”空间作为地理事物存在的必然载体，是地理学首要关注的对象。对地理空间进行研究，并从中不断总结规律，提出理论，发展相应地理空间描述语言，一直是地理学家主要的工作方向。究其原因，就在于地球表面上的一切地理现象、一切地理事件、一切地理过程，都统统以地理空间为发生背景，抽去地理空间的系统研究，或者不揭示地理空间的分布、形式、结构、规律等内涵，其余的有关地理的理论原则，就会失去存在的意义。正因为如此，精选上述内容组织、编制而成的中学地理课程，把空间素养培养作为一项重点关注的基本目标和任务是必然的。
地理空间素养是学生在学习有关空间位置、空间分布、空间过程、空间格局、空间上的成因联系等内容的过程中，在掌握地理空间知识和形成地理空间技能的基础上，运用这些知识与技能解决有关地理空间问题的内在修养。着眼于地理空间素养培养的教学应力求体现以下特点：通过学习理解地理空间概念形成对世界的认识；通过地理空间关联的分析形成空间观点；通过地理空间推理领悟和掌握地理学方法。
研究表明，人们接受的空间信息中超过80％的都是地理空间信息。地理教学在发展学生空间思维、提升学生的空间素养方面理应承担更大的责任和义务。
二、美国《国家地理课程标准》中的空间素养
透过美国《国家地理课程标准》的字里行间，可以发现标准将空间素养及其培养置于十分重要的位置。
(一)标准将“空间认识”作为六大要素之首
美国《国家地理课程标准》将有关地理学科的知识分为两个层面。在第一层面，地理被分为六个基本要素。“基本”意味着“不可或缺”，因为人类必须以这样的方式来看待世界。“要素”则意味着编写者为了整体而设计的一种构件模块。在第二层面，每个基本要素包含了一系列地理标准，这些地理标准又包含了许多地理学科相关的观念和解决问题的方法。其中，“空间认识”被列为六大要素之首，具体包含3条标准：1)学会使用地图和其他地理表现方式、工具与技术，从空间的观点来收集、处理并展现信息；2)学会以空间视角，用心像地图组织有关人、地及环境的信息；3)学会分析地球表面上人类、地域和环境的空间结构。[4]地图、景观图片和卫星影像等是研究地理问题的基本工具，运用上述工具展示地理信息是以空间为视角思考问题的开始；分析地球表面的空间结构，用空间的观点搜集、处理空间信息，是解决空间问题的前提；理解人类、地域和环境的空间结构，就要求学生掌握相关的空间概念和模型，才能够分析空间的格局。需要指出的是，美国国家地理课程标准的六大要素和18条标准在不同的学段要求还有所不同。将“空间认识”作为六大要素之首，强调了在不同学段促使学生逐渐积累空间概念，形成空间推理能力的要求，最后赋予学生理解和认识地球上人与环境间各种空间关系等空间素养。
(二)地理核心技能中均包含空间思维的成分
美国《国家地理课程标准》为使学生了解地理科学研究的一般过程，掌握地理科学研究的基本方法，将地理能力目标确定为培养5项核心地理技能。这5种技能分别是：1)提出地理问题的技能；2)获取地理信息的技能；3)组织地理信息的技能；4)分析地理信息的技能；5)回答地理问题的技能。这5种技能体现了三个过程——科学探究的过程、问题解决的过程和空间思维过程。美国的地理课程标准对于每一种地理技能又有具体的要求，例如，对于地理技能1的具体要求是“学生应该能够提出这样一些问题‘它为什么在那里、它是怎样到达那里的、为什么这种分布很重要’”，这些问题引导学生们去思考诸如空间分布、位置、地方、尺度和格局以及空间过程等问题。标准对每一种技能都有具体的规定和示例，在每一学段也有具体的要求，我们不难看出，提出地理问题是空间思维的开始；获取、组织和分析地理信息是运用空间概念和空间呈现方式，利用辅助工具和技术进行空间思维；当回答地理问题时，就是利用空间数据提出、表达或支持自己的推理或观点的过程。美国地理课程标准中提出的地理核心技能包含了进行空间思维的成分与过程。
(三)强调“空间观点”的培养
地理空间观点是指对地理现象的分布格局及其空间关系的基本认识，涉及“它在哪里”、“它是什么样子的”、“它是什么时候发生的”、“它为什么在那里”等问题，地理学科对这些问题的揭示，有助于帮助人们正确认识人类与地理环境发展中的空间关系，如空间位置、空间形态、空间组成、空间层次、空间排列、空间格局、空间联系、空间的制约关系等。[5]美国《国家地理课程标准》重点强调地理空间观点和生态观点的形成。其空间观点要求学生能够认识空间的位置、要素、结构等，提示他们是如何相互联系和相互作用的。领会用空间观点思考的意义：能够将空间观点与实际问题联系起来。标准的目标是培养“地理上见多识广的人，从一种空间的视角理解人类、区域和环境，能够重视、欣赏我们所居住的不同区域之间的相互依赖”。“地理上见多识广的人”最终要形成必要的空间观点。具有空间观点即善于用空间观点思考地理问题，就是关注空间的分布、分析空间过程并对空间问题进行预测。[6]具有空间观点的人符合“具有利用空间思维进行思考的习惯、具有在获取足够信息的情况下运用空间思维的能力、批判地利用空间思维的能力”，这也是具有空间素养的一种表现。可见，培育学生空间观点的最终目标是形成具有地理空间素养的一代新人。
(四)着力形成空间素养是K-12年级具体标准的主线
美国地理课程标准包括了K-12年级的地理课程，内容上按“学段+学习领域+目标”进行安排，编排体系上体现了通盘考虑、整体设计由浅入深、循序渐进的特点。其六大要素、18项标准在K-4、5-8、9-12这三个学段重复累进出现，概括性、复杂性和抽象性随年级的升高而逐级加深，学生不断地、重复地接触这些要素。逐渐习得空间思维，形成空间素养也是制定各个年级具体标准的内在线索之一。
空间素养的培育在地理课程标准的知识结构中被逐渐巩固。对知识、技能和观点循序渐进的培养，其目标是在让学生在高中毕业之后成为一个具有空间素养的人，能够明晰事物的空间格局；知道人、地及环境间的相互联系；掌握地理技能；把空间观和生态观渗透到生活中。
(五)把空间素养作为重要的评价内容
美国的地理评价标准按照“内容尺度”和“认知尺度”进行建构，而内容尺度是标准的核心，它分成了三个主要内容领域，几乎覆盖了整个地理教学中的地理知识和技能。其中有两个主要的内容领域都是针对空间素养的评价。[7]
第一个内容领域是空间特征与模式。本部分是关于地球表层地理事物的空间特征与模式，及形成这种特征与模式的自然和人为过程。空间是地理的基本资源和组织要素。地图上举例说明的模式既反映了自然特征又反映了人类的活动。内容部分要求学生理解和区分自然和人文特征。学生必须能找出地球上的重要特征和区位，辨认这些区位和特征下的模式，理解这些模式存在和发展的原因。第二个内容领域是空间关系与空间结构。本部分地理知识是关于人类活动的区域空间关系。本部分内容探索了人类关系中的紧迫问题。它要求学生理解文化、经济和政治区域，以及它们之间的关系。学生必须理解人类和区位是如何趋同又如何相异的。学生应该知道每个国家和每个民族的人都越来越关心其他地域的人和自然环境。在这部分内容中，学生必须掌握世界上的资源分配是不均匀的，并且要理解这种不均匀导致了人们的迁移、贸易的模式和冲突。
(六)注重探索培育空间素养的教学途径与方法
为了达到空间素养教学的最终目的，美国地理课程实施过程中注重运用地理信息系统(GIS)培育中学生的空间素养。GIS技术在美国国家地理课程标准中有具体操作的建议，现在越来越多的学校利用GIS技术辅助基于真实问题的教学，帮助学生实施有关当地的社会和环境问题的研究工程。[8]美国中小学空间思维教学的方法主要有以下两种：1)启发式、探究式教学和计算机辅助教学综合运用的教学方法；2)通过具体的案例进行教学。[9]
三、启示
(一)在地理课程标准中强调空间素养的培育
相较于美国国家地理课程标准，我国的地理课程标准从课程的基本理念、课程的性质、课程的设计思路到课程目标与课程内容等都没有明确地提及空间思维、空间素养和空间观点等概念。地理课程标准是规范中学地理课程的指导文件，指明了达到地理教育最终目的所要走的基本路线。我国初高中的地理课程标准中关于掌握空间概念、用地图等呈现工具解决地理问题和对地理空间问题进行预测和推理的内容标准，也是按照各学段的课程内容提出了相应的标准，例如，关于空间位置有“用经纬网确定位置”、“举例分析纬度位置、海陆位置对气候的影响”等；关于呈现工具有“运用世界地图说出七大洲、四大洋的地理分布”、“运用地图和资料说出区域产业的结构与空间分布特点”等：关于对地理事物进行空间推理有“运用实例分析城市的空间结构，解释其形成原因”、“以某区域为例，分析该区域资源合理开发与区域可持续发展的关系”等，这些都体现了对中学生进行空间素养培育的内在要求。但是，如果不能在地理课程标准中明确地对空间素养培育进行强调，将致使该重要问题得不到应有的重视。
(二)精选地理课程内容作为空间素养培育的载体
地理教学内容是根据教学目标的需要选择的，地理空间素养教育是地理教育的内在要求。地理教育者如果能够意识到该问题的重要性，精选蕴含地理空间素养教育的内容，以地理基础知识为载体，在地理学习中逐渐渗透地理空间素养教育，将对中学生的地理学习大有裨益。初中学生以感性认识为主，建立空间概念是初中地理教学的主要目标，空间概念以地理空间知识为基础；地理空间分析能力建立在空间概念基础之上，随着地理学习过程逐步深化、逐步形成，学生地理空间知识与能力的掌握程度关系到高中地理学习的顺利与否。高中地理在初中地理学习基础上，已经具备了一定的地理空间概念和解决空间问题的能力，高中生的理性认识增强，所以应侧重从成因角度分析不同空间尺度的地理事物分布与发展运动规律，从区域的角度分析人类活动与环境的关系，从而培养学生对区域发展特征与区域联系的认识，形成对地理空间的整体性和差异性的理解，最终对地理过程的发展进行评估和预测，为培养学生可持续发展观奠定重要的空间认识基础。因此，高中是中学阶段培养学生地理空间思维，形成地理空间素养的重要阶段。
(三)采用恰当的教学方法培养学生的空间素养
通过课程学习获得空间思维，会使学生对事物的了解更深刻、具有更深的洞察力。同时，大量研究表明通过训练空间素养可以得到提高。运用计算机辅助教学能够更快地将知识传授给学生，创设一种“在做中学”的环境，例如地理信息系统(GIS)能创设出充满探究与质询的学习环境。在此值得一提的是，GIS由于自身的商业性和操作复杂性在我国并未进行广泛的运用，目前，较容易通过网络获取、操作简单、功能强大的Google Earth工具是培养中学生地理空间素养的良好工具。
素养的形成是一种渗透式的教育，它不是强加于学生接受的教育，而是基于认识过程而逐渐形成的，因此教师在空间素养教育中应成为学生学习的促进者：一方面在教学过程中要创设丰富的情景，激发动机、培养兴趣、活跃思维、提升地理能力；另一方面教师要在教学过程中成为促进者和引导者，引导学生进行参与式、探究式、讨论式、体验式等多种方式的学习，促进学生学习方式的根本转变，让学生在自主探究中获得认知，掌握地理空间概念，运用各种工具来解决地理问题，在体验学习中获得情感、态度和价值观的提升，进而形成一种终身的素养。
(四)把空间素养作为一项重要的评价内容
评价是促进教育目标得以实现的有效手段之一。把形成空间素养所具备的知识和技能作为各种评价的重要指标将有效地促进中学生空间素养的形成。地理教师要熟悉不同评价方法、方式的特点和适应范围，根据不同评价内容、评价要点和学生的具体情况，选择和运用恰当的评价方法。空间素养是在掌握空间知识与技能过程中逐渐渗透形成的，因而评价内容和方式应主要包括以下几个方面：1)包括学生对地理空间概念的掌握、空间知识的运用程度、空间知识的理解等，评价方式可以采用学生学习过程的自我反思、自我调控的自评形式；2)要包括学生的用图习惯和意识、地图信息意识和能力、运用地图解决问题的意识和能力、地理资料收集与处理能力等，评价方式可以采用书面测试、口头表达、描绘地图、读图分析、获得资料的成果等形式；3)形成空间素养所具备的实践能力，即解决问题的过程和能力，包括学生的问题意识、能否运用地图、实地考察等方式获得资料，能否运用知识、方法和技能解释现实生活和不同尺度区域的现象等，评价方式可以是观察或者分析学生的作业、活动成果、书面测试等。
(五)应重视地理空间素养相关问题的研究
地理教育者应在课程实施的过程中关注空间素养的培育。随着地理课程的改革，广大地理教育工作者开始对地理素养教育进行探索，人地观、可持续发展观成为研究的核心，这反映出地理教师对地理课程设计主线的较好把握，但是对地理空间素养的提法和研究却很少。高中地理课程标准解读中也提出把使学生形成对地理空间格局的敏锐觉察力作为学科的核心能力，把培养学生的地理空间观念作为“核心观点”，并且提出地理空间观念教育是地理新课程教学应重点关注的领域。笔者认为地理空间观点是具有地理空间素养的一种表现，空间素养是地理教育过程中应赋予学生的最基本素养，在科学观念的培养上，人地观、环境观、资源观、可持续发展观、全球意识等都是以空间素养的形成为基础的。因此，地理空间素养相关问题的研究应受到地理教育者的高度重视。