陈燕红 农海燕

【摘 要】尺度思想是地理学科的核心教学思想,在学科发展中具有重要的地位。基于尺度思想的地理过程教学需要注意不同空间尺度采取不同的分析方法,还要合理转换空间尺度,厘清不同尺度大小之间的联系。基于这些要点,探索不同时空尺度的风的教学实践,以期为教师提供参考借鉴。

【关键词】尺度思想 地理过程 时空尺度 尺度观

【中图分类号】G623.45  【文献标识码】A  【文章编号】1002-3275(2023)17-67-05

一、研究背景

如何用地理空间事物、空间尺度方法解决地理问题以及进行地理过程的考察,是近几年地理高考试题的热点。对于这类题型,部分学生的答题思维往往停留在孤立地分析单一空间尺度阶段,对解决不同空间尺度关联问题存在障碍,可见有些学生的综合分析能力较弱,亟须培养他们的综合思维。本文利用文本研读法、统计分析法、典型案例分析法来剖析高考地理试题如何考查空间尺度观,探究如何帮助学生在分析地理过程问题时准确把握时空耦合,如何渗透地理学科的尺度思想,以培养学生对时空尺度的判断能力,根据不同的空间尺度分析自然环境的整体性和差异性。

二、研究意义

(一)尺度思想是培养地理学科思想的关键理论

“尺度”是地理学科的关键概念。尺度思想是以尺度为视角看待地理事物的思维方式,在地理教育发展中有举足轻重的地位,是地理学科的核心教学思想,也是地理教学的培养目标之一。关注空间尺度观不仅能够促使学生基于地理空间尺度观察世界,形成地理思维品格和思辨能力,而且还能起到培养学生地理学科核心素养的作用。目前,学者们对尺度思想的研究多侧重于空间思想方面,例如张家辉、袁孝亭等人认为,在地理教学方面采用地理空间尺度思想“有助于学生探索地理问题,及在如地方和区域这样的不同层面寻找解释”[1];丁生军则提出利用空间思想能有效促进学生空间思维、空间意识、空间视角、空间观点的培养。[2]本研究的目的是丰富尺度思想在教学方面的理论,以期能够帮助教师、学生深刻认识尺度思想的重要性,加深对尺度思想的探究,最后付诸于实践。

(二)尺度思想是突破地理过程教学、培养综合思维的重要方法

尺度思想与地理过程具有契合性,将尺度思想融入地理过程教学,将时空的演变、进展的机理逻辑、多种因子或突发因素等内容进行整合,能够帮助学生清晰且系统地发现与解决地理过程问题,有助于学生理解地理过程的时空耦合性,更深入地认识其基本原理和规律。尺度思想对于地理过程教学具有指导作用,通过训练,有助于学生掌握尺度划分、尺度关联、尺度选择、尺度效应等内容。

(三)尺度思想是提高解题突破能力的重要方式

尺度思想在地理学科中独具特色,成为近几年高考的高频考点。笔者将近几年地理高考考查时空尺度问题的试题设问总结如表1所示。

由表1可知,高考试题注重考查学生看待地理事物的角度和思考问题的方式,注重挖掘地理学科的本质特征,因此学会运用空间尺度观来分析地理事物和现象,并解决地理问题是进行地理学习和研究的必备素养。

三、地理尺度思想的相关研究

(一)概念

在地理学中,尺度是指地理事物在空间范围内的大小和时间间隔内的长短,是观察和研究地理事物时所采用的时空单位。尺度思想是通过尺度的视角观察和理解地理事物、分析和解决地理问题的观念,包括尺度划分、尺度匹配、尺度关联、尺度效应、尺度选择和尺度推绎等内容。

(二)尺度思想的分析方法

详细的尺度思想分析方法如表2所示。

(三)理解空间尺度思想的要点

首先,从不同尺度分析研究地理事物特点得出的结果并不相同。其次,总结大尺度上的地理事物特征是依据小尺度上地理事物所产生的背景。例如风的问题,由大尺度聚焦小尺度,以背景风为前提,叠加局地风。又如植被的问题,由大尺度聚焦小尺度,小尺度生长的植被是从属自然带普遍的植被类型。再次,当研究对象是小区域时,必须依据材料,不能以大区域的规律来说明局部的特征。最后,从一般情况来看,随着尺度增大,空间异质性将会降低,细节会被忽略,在大尺度更多关注空间的整体特性。

四、基于尺度思想的地理过程教学研究

(一)不同空间尺度采取不同的分析方法

研究空间格局离不开尺度,在以一定区域空间内划分区域进行观察和研究描述时,尺度的大小显得特别重要。

例如2019年全国Ⅲ卷第36题连续设问,分析鲁尔区的保健业、波鸿保健中心、保健园选址的区位条件,虽然都是分析区位条件,但是保健业、保健中心、保健园受周围尺度的直接因素影响不同。具体来说,保健业是一种产业,其是大尺度区域市场作用力催生的;保健中心形成的影响因素是中尺度的因素;保健园直接服务的区域是一个小尺度的区域。可见,这道题考查不同尺度区域的地理问题。

(二)合理转换空间尺度,厘清不同尺度大小之间的联系

分析区域空间的重要途径就是基于不同的空间尺度将地理事物或地理过程等进行细化拆解分析,教会学生厘清不同尺度大小之间的联系,在不同尺度大小之间进行转换得出结论。以2021年湖南地理卷某例题的尺度分析为例进行说明,例题呈现如下:

小海坨山位于北京冬奥会延庆赛区,建有国家高山滑雪中心,滑道落差近900米。小海坨山半山腰位置出现一定厚度的低云,且停留时间较长,对滑雪赛事有一定影响。研究表明,山地背风坡下沉气流与爬坡湿气流的相互作用是促进半山腰云形成的关键因素。下图示意小海坨山及附近地形(见图1)。据此完成下面小题。

12.半山腰云主要分布在小海坨山主峰及山脊的(  )。

A.东北方 B.东南方 C.西南方 D.西北方

13.与半山腰云邻近的下部气团相比,上部气团性质偏(  )。

A.暖干B.暖湿C.冷干D.冷湿

上述例题的尺度分析过程如表3所示。

第12题解题分析:第一步思考半山腰云的形成是冷暖气团相遇于南坡还是北坡。第二步总结出大尺度背景风的情况,此季节以西北风为主导,向南越过山脊与来自太平洋的暖气团相遇,所以选择B。

第13题解题分析:第一步思考与下部相比,上部气团性质是偏冷还是偏暖,是否能基于大尺度背景风(西北风)得出冷干的答案。第二步考虑小尺度地形,聚焦材料信息得知冷空气向下俯冲近900米,产生焚风效应,所以选择A。

综上,可以从区域认知的角度去分析地理事物的发生过程和原理规律,最后将所学知识迁移到不同尺度视角下的地理问题并解决问题。

五、基于尺度思想探索不同时空尺度的风的实践研究

(一)基于时间尺度探索不同时空尺度的风

气候的时空尺度分为大尺度范围(地质时期、历史时期)、中尺度范围(近现代)、小尺度范围(近年)。尺度风分为长时间(常年、季节)、短时间(几天、早晚、瞬时)。

(二)基于空间尺度探索不同时空尺度的风

由影响风速、气流性质因素的空间范围,推理不同尺度风的类型。根据影响风速的因素(如图2所示),得出尺度范围:大尺度因素为几千公里,即太阳辐射和大气环流;中尺度因素为几百公里,即洋流、海陆和地形;小尺度因素为几十公里,即地形、河湖、热岛效应、植被。

不同尺度风的类型如图3所示。

(三)典型案例分析

同一地区的考查,因时空尺度和影响风的因素不同,风的类型也不同。例如以下两道例题:

恩克斯堡岛(见图4)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地,2017年2月7日,五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起,我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此完成下题。

五星红旗在恩克斯堡岛上迎风飘扬,推测红旗常年飘扬的主要方向是(  )。

A.东北方向B.西南方向

C.东南方向D.西北方向

恩克斯堡岛位于南极洲罗斯海西岸,图4该岛岩石裸露,独有超强、超干、超冷的风。图5为恩克斯堡岛附近卫星遥感影像。据此完成下面小题。

恩克斯堡岛主导风向及其形成的主要因素分别是(  )。

A.东北风,地形和地转偏向力

B.东南风,气压带分布和地转偏向力

C.西南风,气压带分布和地形

D.西北风,海陆热力性差异和地形

两道题都是考查恩克斯堡岛的盛行风向,但是答案不尽相同。由第一道例题题干中的“常年”风判断其考查长时间尺度,因此应该考虑大尺度的风带——极地东风,答案为D。由第二道例题的题干信息得知该地的风具有“超强、超干、超冷”的性质,判断其为局地风的特点,应该从小尺度因素入手。材料是景观图,有利观察小尺度的因素,从“超干”风源看,应该是吹陆风,是海陆热力作用的结果;从“超冷”看图中冰架,风经过冰架不仅冷且光滑,从高处冲下加快风速;图中还有一条西北—东南走向的深谷,形成狭管效应,风速得到加持,形成了西北风,所以答案为D。

上述两道例题考查同一地区的风向,但结论相反。可见,题干强调的时空尺度不同,风的性质、特点不同,考虑的时空因素也就不同。

另外,大小尺度叠加现象的考查也十分典型。例如下例题:

青海湖是我国第一大内陆湖,湖面海拔3196米。湖区全年风力较强,冬、春季节多大风,主导风向为西北风。图6左半部分为青海湖流域略图。图6右上半部分为甲区域沙地分布图,图6右下部分为湖区某地气候统计图。

指出甲区域沙地的主要沙源地,分析甲区域沙地的成因。

由图6可知,甲地的沙地不是因气候干旱而就地起沙,也不是位于大河河口,冬季水位低河床裸露,从而判断甲地为风力搬运遇到东面山地受阻沉积形成的沙地。在观察中发现湖的西面有大河河口,于是可通过思考为何此处西北风力特别强、有哪些局地风加持等问题,来获得解题关键信息,解题思路如表4所示。

根据表4的分析得出答案:大尺度的背景风得到小尺度风加持,形成了强劲的局地风。

以时空尺度思想分析大气问题的方法可概括为以下两点:

一是在分析小尺度区域的地理问题时可以在大尺度区域背景下思考,考虑小尺度区域地理事物对大尺度区域地理事物变化的影响,即由大尺度聚焦小尺度,并以背景风为前提,叠加局地风。

二是关注大小尺度顺序关系。①关注比例尺。如果图上有比例尺,可根据比例尺的大小把握空间尺度大小。②关注区域层次结构。如果两个区域有明确的层次结构,可以此把握哪个区域尺度大,哪个区域尺度小。③根据问题需要,灵活选择分析尺度。如果没有明确的参照区域,我们需要根据问题的要求,灵活选择分析的尺度。

六、教学策略

尺度转换思想具有极大的价值,既能锻炼学生的思维,也能提升学生行为处事的应变能力。但是教师要把握好尺度转换的条件,引导学生找到合适的解决方法。

第一,在基于培养区域认知核心素养的教学中,首先要培养学生对尺度的敏感性,学会由大尺度区域聚焦小尺度,形成一般的区域认知方式。

第二,在基于尺度思想的高中地理问题式教学设计中,要发掘尺度思想与问题式教学的联系。地理事物的发生离不开尺度思想,由大到小变化的不同时空尺度使得问题的探索越发具体。以小切入点进行设问的方式,使得纵、横向的指向越发清晰。课程改革提倡学生深度学习,教师要引导学生看待地理问题时能够兼顾思想的深度和广度,在合作探究中充分学习、理解、验证地理原理和规律。

第三,引导学生学会尺度转换,合作探究解决问题。指导学生以综合发展的眼光看待区位因素变化,在探究中学会尺度转换,根据尺度上推和下推,随着尺度增大,空间异质性将会降低,细节会被忽略,在大尺度更多关注空间的整体特性,随着尺度变小,细节考虑周全,非地带性特征突出。

【参考文献】

[1]张家辉,袁孝亭.国际地理课程标准对尺度思想的关注及启示[J].外国中小学教育,2015(9):63.

[2]丁生军.空间认知能力及其养成[J].地理教学,2016(21):7-10.

陈燕红 / 广西南宁市第三十三中学,正高级教师,从事中学地理教学;农海燕 / 广西南宁市第三十三中学,一级教师,从事中学地理教学(南宁 530000)