基于空間思維能力的地理高考試題分析與教學啟示*
——以2020—2023 年山東卷為例

宋喜蓮，孫丕苓，王 焜，孫 超

（曲阜師范大學 地理與旅游學院，山東 日照 276826）

地理空間思維能力作為地理學科的核心能力之一，強調空間中地理事物的位置、距離及其相互關系［1］。它是指利用表征工具對地理事象的空間分布、空間結構和空間關系等進行觀察分析，揭示地理事象的空間運動和演變規律，進而解決問題、做出決策的心理過程（圖1）［2］?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準（2017 年版2020年修訂）》指出地理學科核心素養的培養需要重視學生地理學習過程中的思維發展［3］。同時，隨著新高考的開展實施，地理空間思維能力的層次要求愈來愈高，考查方式、考查角度推陳出新，有關空間思維能力的培養在地理教學中的地位也愈加重要。以往的地理高考更注重對學生知識體系的考查，而新高考則更加注重對學生能力的考查。本文梳理了2020—2023 年山東地理高考試卷中有關空間思維能力考查的試題，總結出該類試題的考查特點，以期為適應新高考改革、提升學生地理關鍵能力和教師教學能力提供有用信息。

圖1 地理空間思維能力內涵及類型劃分

一、地理空間思維能力考查試題的統計分析

本文根據以往分類方法將高考試題中涉及的地理空間思維能力按照思維層次劃分為空間感知、空間分析和空間應用三個水平，即地理空間感知思維、地理空間分析思維和地理空間應用思維（圖1）［4］。地理空間分析思維又分為地理空間比較思維和地理空間綜合思維。其中，地理空間感知思維是人腦對地理事象的種類組成、比例分布和排列組合等進行觀察描述進而形成空間表象的心理過程，如空間定位、時空分布特點的描述等。地理空間分析思維是指在空間感知的基礎上，通過空間聯系、空間比較等方式對地理事象進行綜合概括并加以分析的過程，如時空分布特點的原因分析等。地理空間應用思維是指通過空間假設、空間建模、空間創造等形式呈現出的一種最高級別的空間思維活動［4］，如時空分布特點演變規律的預測等。

本文從試題的年份、題型、分值、考查內容、呈現形式和地理空間思維的考查類型對2020—2023 年山東卷中的50道題進行了統計分析（表1）。

2020年山東實施新高考后，地理試卷在落實地理學科核心素養的同時，強調地理思想方法的滲透，突出地理學科特有的思維方式和能力。從地理空間思維能力相關試題在四套試卷中的分布情況來看，地理空間思維類試題的占比都較大，其中2020 年地理空間思維類試題14 道，分值56 分，占總分值的56%；2021年地理空間思維類試題12道，分值48分，占總分值的48%；2022年地理空間思維類試題12道，分值47分，占總分值的47%；2023年地理空間思維類試題13道，分值48 分，占總分值的48%。從題型來看，選擇題和綜合題均涉及地理空間思維能力，不同的題型側重于不同類型思維的考查。從考查內容來看，試題主要從認識地理空間格局、分析地理空間過程、總結地理空間規律以及掌握地理空間原理等方面進行考查，既包括自然地理內容，又包括人文地理內容。例如，自然地理考查內容涉及地理事物的位置分布、自然災害的形成過程、外力作用空間分布規律以及自然地理區位原理等；人文地理考查內容涉及城市空間結構和人文地理區位原理等。通過對比發現，試題更側重通過自然地理的相關內容考查學生的地理空間思維能力，自然類試題內容豐富，方式多樣。從考查形式上看，試題多為圖文結合的形式呈現，注重將地理空間思維能力的培養與學生圖表分析能力相結合。從思維考查類型來看，地理空間分析思維類試題占比最大，其次是地理空間應用思維和地理空間感知思維，兩者比重相差不大。

二、地理空間思維能力考查試題的特點分析

1.思維梯度劃分明顯，整體要求較高

在近四年的山東高考地理試題中，關于地理空間思維能力考查的題目占有較大的比重，試題對應的空間思維水平各有不同，形成了明顯的考查層次。從整體上看，各層次試題比重較為協調，結構較為合理，既有高層次，即地理空間應用類試題的考查做導向，又有低、中層次，即地理空間感知類和分析類試題的考查相平衡。其中，中層次類試題數量占所有空間思維類試題比重最大，2020 年比重達到42.9%，2021 年比重達到50%，2022 年比重達到58.3%，2023 年比重達到61.5%。不同層次試題比重的合理安排既考慮了所有學生的整體水平，又關注到了個性差異，做到普適性和選拔性相結合，進一步發揮試題的綜合作用。

此外，三類試題對空間思維能力的考查具有較高的要求，空間感知思維類試題在關注學生空間定位能力的基礎上，對學生空間分布特點的闡述提出要求。例如，2021 年第10 題就是通過定位剛果主要位于熱帶雨林氣候區，降水量大，易發生城市內澇，進而判斷城區設計“串珠狀”湖泊的首要目的；再如，2023年18題第（1）問以繪制地形剖面圖的形式（圖2），要求學生根據一定的邏輯思路描述某地的地形特征（圖3），進而考查學生的空間感知能力。地理空間分析思維的考查主要分為空間綜合思維和空間比較思維兩種，空間比較思維是指通過對地理要素、地理事物等在地理空間上的異同比較，發現其中蘊含的地理規律的過程。地理空間綜合思維是在地理環境整體性的基礎上，對一定空間內的地理事象進行多維度思考的心理過程。該類試題的呈現方式主要為圖文結合，需要學生具備地理信息獲取、處理和分析能力，能夠綜合運用知識解決區域問題。例如，2022 年第13 題要求學生通過觀察亞得里亞海洋流分布圖，比較海灣四處表層海水鹽度的高低，其比較過程涵蓋了對位置、氣候、地形等要素的綜合分析。地理空間應用類試題需要學生借助具體圖像或文字描述進行空間創造，側重考查其空間預測能力。例如，2020年第8題是根據溫州晝長求出珠峰的日出時間，需要學生通過空間再現將溫州、珠峰和北京置于更大尺度空間內進行求解，對學生空間思維能力有較高要求。

圖2 西南地區M鄉AC一線地形剖面圖

圖3 M鄉AC一線地形剖面特征分析思路

2.核心素養有效落實，滲透地理思想方法

地理空間思維類試題常常融入人地協調觀念，引導學生運用綜合思維、區域認知素養對空間要素、空間形態和空間過程等進行分析。例如，2022 年17 題第（3）問要求學生從人地和諧的角度，解釋清代中期珠江三角洲農業生產方式逐漸轉變的原因。在解題過程中，學生首先需要根據材料定位于珠江三角洲地區，并且需要掌握珠江三角洲地區的氣候、地形和水文等自然地理條件；其次，根據示意圖及敘述材料綜合分析區域內地理要素的相互關系，即地理環境對?；~塘形成的影響，其解答過程如圖4所示。整個過程中學生需要樹立人地協調觀念，具備一定區域認知能力，并能夠將區域作為一個整體，多角度地對區域地理事物進行綜合分析。

圖4 人地關系視角下地理環境對珠江三角洲農業生產的影響

試題中蘊含豐富的地理學科思想方法，尤以體現空間尺度思想居多。試題通常是以小尺度區域作為考查背景，在分析過程中需要將其置于大尺度背景下進行考慮，使學生著眼于大尺度背景特點的基礎上，分析地理事象在不同空間尺度上的區別和聯系，引導學生深化對尺度思想的認識。如2020 年19 題第（3）問是以人地協調觀為主線，要求學生從黃土丘陵溝壑區、風沙區和沖積平原區中任選一區提出減少西柳溝入黃泥沙的治理措施。因此，學生需要在大尺度區域視角下，分析任選區域內地理要素的空間相互作用及其對入黃泥沙減少的影響；又如，2023年13題以撫順市城市空間結構的優化為試題情境，要求學生首先從大尺度上對其周邊地理環境做出宏觀判斷，隨后縮小空間尺度對各區域進行具體分析，進而為城市功能布局的優化提出建議。此外，綜合分析、地理比較和成因聯系等地理方法在試題中均有體現。2022 年第8題需要結合綜合分析和成因聯系等思想解釋黑龍江省某一小型山間盆地植被類型分異的主要影響因素；再如，2021 年第14 題分析越南北部沿海出現克拉香天氣幾率更大的原因體現了地理比較方法的運用。

3.情境設置真實具體，構建思維邏輯鏈

新高考命題注重以真實生活情境、生產實際情境和學術情境為背景，強調對情境中涉及的地理思維和地理視角下問題解決的考查［5］。地理空間思維類試題通過創設情境使學生在情境—設問—問題解決的流程中形成了一個相對完整的思維邏輯鏈，有利于學生邏輯推理能力的提高。在統計的試題中，命題情境突出學術情境，例如，2021年12道空間思維類試題中有10道試題是以學術情境為背景展開的。2023年第6、7題取材于書籍《海洋學導論》（2021譯本已更名為《海洋學與生活》），以馬德雷湖為試題情境對湖泊鹽度的影響因素和咸水湖的形成條件展開探究；2022年第2題來源于《經濟研究參考》的《遼寧省雙核城市群空間結構與區域協調發展研究》；2021 年第18 題的兩個問題均出自《工程地質學報》的《滇西北海巴洛溝“7·28”降水—冰川融水混合型泥石流成巖研究》；2020年第1、2題源自《水文地質工程地質》的《黃河上游阿什貢滑坡群發育期次及演化過程分析》。試題在突出學術背景的同時，也緊密聯系社會生產生活，尤為關注對社會實時問題、焦點問題或熱點區域、特殊區域的考查，其中包括對產業發展、生態文明、災害防治和環境保護等問題的深入考查，進而引導學生學習對生活有用的地理，逐步達到“學以致用”的效果。如2020年的1、2題以“滑坡”為命題素材，在結合學術研究的基礎上，凸顯地理環境與人類活動的相互關系，引導學生在真實情境中認識空間事物的特征、過程與聯系。

4.呈現方式直觀形象，圖表豐富多樣

中學地理階段的空間思維能力培養主要是借助各類地理圖像的使用來實現，其試題呈現形式多為圖文結合，少部分以文字敘述方式呈現。在本文統計的地理空間思維類試題中，以各類地圖和統計圖表的使用居多。例如，2023年17題第（3）問以某地焚風的發展變化為材料，涉及鋒面的形成與移動等知識，結合某地A、B 兩處氣象觀測點位置圖和A 點某年1 月28日的氣象數據圖，要求學生能夠解釋鋒面的形成原因并預測其移動方向，這就是通過圖文結合方法解決地理問題的具體應用（圖5）；又如，2022年第4題展示了1986 年和2010 年國家公園所在區域的景觀對比圖，需要學生根據圖文材料分析圖中國家公園內退化斑塊的景觀類型；再如2021年第3題要求學生通過觀察大泉河西岸地形地貌圖判斷洞窟開鑿在大泉河西岸崖壁的有利影響，以及2020 年第13 題要求學生分析黔桂喀斯特山區和太行山區各景觀類型沿海拔梯度分布的面積占比情況統計圖（圖6），進而比較兩山區的空間差異。綜上，縱觀近四年的山東地理高考試題可以發現，試題所采用的圖像類型多樣，內涵豐富，這就要求學生具備一定的讀圖、析圖能力，并能夠結合文字從中汲取有效信息展開分析?？傊?，試題設計依托于這些地理圖像，創設了相應的地理空間，將學生置于一定的生活實踐情境和學習探索情境中解決問題，充分體現了地理學科特色［6］。

圖5 圖文結合法解決地理思維類問題的具體應用

圖6 兩山區各景觀類型沿海拔梯度分布的面積占比情況

三、教學啟示

1.重視空間思維進階發展，根據思維層次進行差異教學

在日常的教學過程中，教師應提高學生地理空間思維能力訓練的廣度和深度，引導學生恰當地運用空間思維解決“它在哪里？它是什么樣子的？它為什么在那里？它產生了什么作用？”等地理學問題，引領學生的地理空間思維由低層次向高層次發展，即由空間感知思維逐漸進階為空間分析和空間應用思維。針對地理空間感知思維的培養，教學應注重提高學生對地理空間格局感知的敏銳性，使得學生能夠判斷某一地理事象的位置、分布特點及其與其他地理事物的排列組合，尤為強調地理事象空間分布特征感知方法的歸納總結。對于地理空間分析思維的培養，教師應注意引導學生掌握區域比較、區域類比和區域關聯等地理學方法和思想，能夠由表及里地提取有效信息并加以綜合分析。在學生較為薄弱的空間轉換、空間疊加能力的培養上，教師要通過各類圖像的轉換訓練和強化學生將圖像空間要素與現實空間要素整合和關聯起來的能力，強化地理空間應用思維。高層次的地理空間應用思維的培養要遵循因材施教原則，要關注學生的個體差異，針對不同基礎的學生采取不同的教學方法，構建不同層次學生差異化學習方式，通過分層培育實現對不同層次學生的高效教學［7］。

2.轉換空間分析尺度，強化學生區域綜合觀念

尺度思想是地理學的重要思想之一，尺度包括空間和時間兩個角度，具體分為尺度劃分、尺度匹配、尺度關聯、尺度效應、尺度選擇和尺度推繹六方面［8］，其中考查頻率較高的為尺度選擇、尺度匹配、尺度關聯和尺度效應，教學過程中教師應引導學生學會從尺度的角度建構思維和解決問題。地理科學研究的是自然地理環境各要素及其相互關系，將尺度思想滲透于地理教學中，有利于學生關注不同尺度下地理事物和現象間的關聯互動，進而深入理解各類地理事象及其相互關系。如地理原理和規律的學習可結合某一具體區域，在轉換空間尺度的基礎上對其地理要素進行綜合分析。通過改變分析的空間尺度，使得學生明白大尺度空間環境構成區域小尺度的研究背景，而區域小尺度的變動則可能引起大尺度背景下的空間變化，具有“牽一發而動全身”的作用?；诖?，教師應堅持“從全球著眼、從區域和地方入手”的方法論幫助學生樹立區域綜合體的形象，讓學生懂得從區域整體性的角度看待和分析地理問題，從而培養學生的區域空間意識。

3.創設有效教學情境，通過實踐推動空間思維建構

教學過程中教師既要創設與學生生活和社會生產緊密聯系的教學情境，又要關注學術情境在教學中的重要作用，有助于學生空間思維的培養。這種具有真實性和實踐性的教學情境可為學生提供實踐和應用知識的機會，最終促使其空間思維的建構。教師作為研究者要積極關注地理學科前沿問題，從科學研究中挖掘出促進學生地理空間思維培養的內容并加以整合，為學生思維訓練提供素材。通過聚焦往年高考試題情境，做到追根溯源，為學生提供原始材料，促進學生深度學習；同時根據高考試題情境的創設特點，有效命制思維訓練試題，為學生地理空間思維能力的培養提供途徑。此外，地理實踐的開展有助于學生在真實情境中感受地理環境，更好地感知和認識地理空間，這與具身認知理論相契合。具身認知理論主張身心合一，認為認知源于身體體驗，即身體在和周圍環境交互作用時生成的體驗產生認知［9］。因此，教學過程中教師要學習具身認知理論，創設良好的具身場域，將學生置于一定的真實空間中進行認知和建構知識，比較不同區域的地理事象或同一區域內的不同地理要素，促進學生空間思維水平的整體提升。

4.挖掘地理空間要素價值，利用輔助工具加強直觀教學

地理事物的抽象性是阻礙學生地理空間思維能力形成的重要原因，教師在教學過程中應采取各種教學方法使地理事物具體化，以深化學生對空間概念的理解。除了傳統的地理圖像、多媒體技術和實物教具外，教師要充分利用現代信息技術挖掘更多的輔助工具，其中，地理信息技術就是提高學生地理事物感知能力的重要手段。例如，通過“3S”技術中的GIS技術可以克服傳統地圖的一些缺點，以動態的形式展示地理事物，這使得學生在感受地球之大的同時，又能深入了解某一區域的自然地理環境特征，進而促進學生地理空間思維的培育。在發揮“3S”技術優勢的基礎上，LocaSpace Viewer 作為一款三維數字地球軟件被越來越多地應用于地理教學之中，通過各種空間分析功能幫助學生構建“心象地圖”，進而提升學生的地理空間思維能力。此外，袁孝亭教授認為，有效利用空間要素也是使地理事物形象化、促進學生地理空間思維發展、提升學生地理素養切實可行的教學技術路線［10］。因此，教師要具備充足的地理空間要素知識，運用已有知識對學生進行空間思維能力訓練，使空間形狀、空間大小、方位和距離四種空間要素在學生頭腦中形成正確認識，促使學生的地理空間思維能力得到有效發展。

地理空間思維能力作為地理學科的關鍵能力之一，是山東地理新高考的重要考查內容，在學科育人和科學研究中發揮著重要作用。地理教師應深入挖掘地理空間思維類試題的考查特點，探究地理空間思維能力的培養策略，致力于提升學生的地理空間思維能力，進而培養出具備良好地理素養的合格公民?！?/p>