缩略图
Frontier Technology Education Workshop

初中地理教学中运用多元策略培养学生空间思维能力

作者

王卫荣

陕西省榆林市绥德县远竹中学 718000

一、多元教具联动构建空间认知模型

地理教具,作为搭建空间思维的基础性工具,通过实物与抽象符号之间的相互转化,能够助力学生建立起空间表象。例如在“地球和地球仪”这一章节的教学过程当中,可采用一种“地球仪 + 平面图 + 立体模型”这样的组合教具体系。首先,应让学生对地球仪展开细致观察,使用彩色贴纸对赤道、回归线等关键纬线进行标注,并且通过转动地球仪去理解自转方向与昼夜更替之间的空间关系;接下来,对照经纬网平面图,将球面坐标转化成为平面坐标,同时用橡皮筋在地球仪上模拟经线连接南北极点,进而引导学生去发现“经线长度相等、纬线长度不等”这样的空间规律。

针对被视为难点的“等高线地形图”,精心设计出一种阶梯式教具操作方式,也就是运用泡沫塑料制作出山地模型,使得学生能够在模型的不同高度上进行等高线的绘制;之后沿所绘制的等高线对模型加以切割,再拼接成为分层设色地形图,以此帮助学生去理解“等高线密集表示坡度陡”这一原理;而且还让学生利用橡皮泥依照等高线图来还原地形模型,进而完成从平面到立体的逆向转化。在“大洲和大洋”的教学进程当中,采用磁性拼图,让学生对七大洲轮廓予以拼接,在拼接过程中观察其相对位置与轮廓方面的特征,并结合世界地图针对“大洲呈倒三角形分布”这一共性展开分析。

关于教具的运用,配合以“观察—操作—表达”三步法,具体而言,在观察的时候,引导学生对空间要素的位置关系进行描述,例如“亚洲东临太平洋”这般;在操作之时,要求学生同步用语言来解释自身的动作,就像“将非洲模型放亚洲西南侧,因苏伊士运河是分界线”这种;在表达阶段,鼓励学生通过用手势比划空间尺度,比如用手臂长度去类比赤道周长与经线长度的比例关系。通过这种多感官参与的教具互动形式,有望将抽象的空间概念转化成为具象的认知。

二、数字技术赋能空间可视化学习

数字技术以提供那种具有动态且沉浸式特点的学习路径这一方式,来为空间思维的培养助力;就像在“中国的地形”教学期间,借助 GIS 软件所设计出的分层探究任务,基础层学生运用图层叠加功能去叠加山脉与河流分布图,进而发现“河流多发育于山脉两侧”这般空间关联,进阶层学生通过调整海拔阈值来生成地形坡度图以分析“我国地势西高东低对河流流向影响”,拓展层学生添加气候数据图层对“地形与降水分布”空间耦合关系展开探究。

而 AR 技术凭借可实现空间场景即时重构,在“板块运动”讲解之时,学生利用平板扫描教材插图从而触发 AR 动画,像太平洋与亚欧板块碰撞处隆起形成日本群岛以及红海因板块张裂而扩大,学生能够缩放、旋转虚拟场景从不同视角去观察板块运动空间方向与地貌变化,以此理解“板块边界类型与地形形成”空间逻辑;在“天气与气候”单元,运用 VR 设备开展虚拟野外考察,让学生仿若“置身”青藏高原, 360 全景观察海拔变化对气温、植被空间影响,记录不同海拔景观差异并绘制垂直地带性分布图。

数字技术运用要与传统教学形成互补的情形之下,就像在“经纬网定位”教学过程当中,先借助数字地图让学生去对北京、悉尼等城市进行定位练习,之后在纸质地图上实施标注操作并比较其间差异以深化对经纬度空间属性的理解,而课后布置的“数字家乡地图”作业里,学生需运用在线地图工具去标注家乡地形等相关要素进而分析其空间分布特征。

三、阶梯式实践活动深化空间应用能力

实践活动作为空间思维从认知过渡到应用的桥梁,需按照“从具象到抽象、从局部到整体”这样的梯度来进行设计,比如针对七年级而言可开展“校园空间测绘”活动,学生分组去测量校园建筑以及道路的尺寸、确定其方位并且绘制 1:500 的校园平面图,在绘制过程中需要解决诸如“教学楼与操场相对位置”这类空间问题,教师则引导学生区分建筑类型并标注操场坡度以此培养学生的空间尺度感与符号转化能力。

八年级开展名为“区域空间分析”的实践活动,其主题聚焦于“家乡的河流”,在此活动中学生们不仅要对河流流向、沿岸那具有多样特征的地形以及桥梁分布状况展开考察,而且还需运用手机GPS 去详细记录点位经纬度,同时拍摄河岸地貌相关照片。待回到学校之后,要结合地形图针对诸如“河流流向与地形之间的关系”以及“桥梁选址与河流水文特征所存在的关联”等问题进行深入分析,并通过思维导图这种形式将空间联系呈现出来。而在“中国的农业分布”教学方面,设计了“农产品运输路线规划”这样的任务,即给定小麦、水稻以及棉花等主要产区,让学生们在空白的中国地图之上对运输路线进行规划,在此过程中需要充分考虑“产地与消费地之间的空间距离”“铁路干线分布所呈现的格局”以及“地形对运输成本所产生的影响”等多方面因素,进而对方案加以优化。

九年级所进行的“跨区域空间关联”实践活动,以“南水北调工程模拟论证”活动为核心,在这个活动里学生们分组分别扮演工程设计师、环保专家以及沿线居民等不同角色,利用中国政区图、地形图以及降水量分布图等多种地图,针对东线、中线方案在空间层面的优势与劣势展开分析。通过制作模型来演示输水路线与地形之间的关系,同时计算工程量,最终形成一份包含空间分析、利弊评估等多方面内容的论证报告。正是此类实践活动,对学生的空间推理以及综合研判能力起到了提升作用。

总结:总之,在初中地理教学这个特定范畴之中,多元策略凭借其多样化的方式对教学手段予以丰富,与此同时,学生空间思维能力的提升也因之获得有力支持,而对于未来而言,人们内心充满期待,期望通过广泛的研究以及深入的实践探索,能够促使此领域朝着更加完善的方向发展,进而让更多学生能够从高质量的地理教育当中收获益处,以一种更为良好的状态去理解并且应对各类空间问题。

参考文献

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