中学人文地理教学中地理空间分析能力的培养_人文地理论文

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国家教育部颁布的新的中学地理《教学大纲》,从内容上看较现行教材和《大纲》作了很大的调整,加强了人文地理的内容,既适应了时代要求,又注重了学生应用能力的培养。那么,如何把握高中地理新大纲对人文地理教学的要求,培养学生良好的人文地理素养和应用能力?本文试从以下几个方面,来谈一谈在中学人文地理教学中,如何结合当今科学技术的变化以及地理科学的特点,培养学生空间分析能力的问题。

一、空间概念和空间分析

地理科学的定义很多,但从空间的角度看待一切则是地理科学基本的科学方法。地理科学中的空间概念,与数学中的空间概念不完全相同,而是专指地表上具有有机联系的各个地理要素相互作用形成的地理空间或环境空间。地理空间虽然可以用维数加以衡量,但更强调空间中事物的地理位置和事物之间的距离关系。因此,空间分析,就是分析地表上各个地理要素在空间中的相互作用关系。地表上的任何一个地理要素都不可能孤立地存在,地理要素之间总是不断地进行着物质、能量、信息的交换,这种交换就构成空间的相互作用。正是这种相互作用,才把空间上彼此分离的地理要素结合成具有一定结构和功能的有机整体。空间可以划分为两种不同类型:具体空间和抽象空间。具体空间是指地球的实际表面;抽象空间则是概念化了的一维、二维和三维空间,由点、线、面来表达,是对具体空间的简化、抽象和模拟。

地理空间就是将地理事象植入一个无内容地空泛的空间,一维空间代表具体的点和线,如交通干线和城镇位置等;二维空间代表具体的平面区域;三维空间代表具体的地理环境。地理科学就是从多种层面上利用空间这一概念,研究一切地理现象的存在、运动、变化中的空间形式。

地理空间的实质,是一个充满地理事象的具体空间,空间中不同的地理事象决定了地理空间具有不同的类型。类型的划分是分析地理空间的基础。地理空间类型是在一定的条件下形成的,当条件发生变化时,其空间类型也将发生变化。如交通运输职能的城市,当交通运输条件改变了,该城市的职能也将改变。分析地理空间类型变化的原因,亦即分析地理空间中地理事象相互作用的关系。地理事象的空间关系可以用位置、距离和连接性等概念来表达。

空间分析既是当今人文地理学发展的一种主流思想,也是一种具体的应用技术方法,它的应用与当今现代科学技术发展紧密结合在一起的。目前,已有众多的软件专门用来进行地理空间的分析。在中学地理教学过程中,无需过多引入空间分析的概念和理论,关键在于培养学生应用这种方法主动地分析问题,自己找出结论。

二、空间分析的应用

空间分析的具体内容很多,有包含分析(分析一地理事象是否包含在另一地理事象范围内)、相交分析(分析两种地理事象之间的不同区域)、空间差异分析(分析两种地理事象之间的不同区域)、缓冲区分析(分析一定范围内的地理事象)以及空间查询、统计等。

如美国旅游部门要想寻找一个理想的地点用来作为滑雪的场所。对于这一问题的分析,教师结合美国地理知识,可从以下几个程序,一步一步地引导学生寻找到答案。

第一步,查询分析。作为滑雪的场所,需要具备的气候条件是年平均温度低于10℃和年降雪量高于1米以上的地方。 可应用地理空间分析中的查询方法,其中年平均温度和年降雪量是筛选条件。其结果可查询出美国满足上述过滤条件的所有州(带有晕线的州)。

图1 年平均温度低于10℃和年降雪量高于1米的州

第二步,范围选择。如果旅游部门仅对位置适中的中部地区的州感兴趣,可进一步用范围选择,选取中部地区的两个州(明尼苏达和威斯康星)作分析。范围选择有许多方法,既可根据给定的条件进行筛选,也可以直接选取。

第三步,叠置分析。滑雪场附近要具备一定的社会经济条件,教师可引导学生思考哪些社会经济条件与滑雪场所有关?城市、县域及交通等因素对滑雪场所的选择产生影响。因此,可把明尼苏达和威斯康星两个州中的城镇、县城和州际间公路叠置到上述查询图层上。

图2 选择范围中的城镇、县、州际公路

第四步,查询分析。在相同自然条件下,作为旅游活动和体育锻炼的滑雪场所在大城市附近的区位最优,可以得到一定的服务条件。因此,10万人以上的城市是选择的理想城市。在这一步分析中可进一步利用筛选条件,筛选出人口达到10万以上的城市,两个州共有4 个城市达到10万人以上。

图3 选择范围内10万人口以上的城市

第五步,缓冲区分析。在人口10万以上的城市100千米范围内, 有哪些县域可供开辟滑雪场所呢?缓冲区分析以4个10 万人以上的城市为中心,作半径为100千米的范围,在其范围内有的县被显示。

图4 10万人口以上城市附近100千米以内的县

第六步,滑雪场所便捷性分析,即与交通条件关系的分析。滑雪场所要靠近交通要道,因此,州际交通要道两侧10千米范围的县城是理想的场所。

图5 州际公路两侧10千米范围内的县

通过上述六个程序,学生自然会找到理想的滑雪场所,即明尼苏达和威斯康星两州里的6个县。这样的分析,既提高了学生的分析能力, 也增强了学生自主学习的热情和参与意识。同时,可使学生懂得如何利用计算机去解决具体科学中所面临的问题。

总之,在人文地理教学中加强对学生空间分析能力的培养,构建有利于学生创新精神和实践能力发展的氛围,对提高学生的综合素质和形成良好的思维品质大有裨益。同时,空间分析的应用,对中学地理教师业务素质的提高也提出了更高的要求。

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