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地理图像教学功能开发

时间:2022-03-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:现行的地理教材中,图像占有不小的比例,这充分显示了图像在教材中的重要地位。因而,挖掘地理图像的教学功能成为地理教学的重要任务。如何开发地理图像系统的教学功能,更好地发挥图像在地理教学中的作用,使地理教学变得更高效有益,是我们的研究目标之一。本节将围绕如何从图像信息中获取知识、怎样利用图像拓展地理思维、活化地理思想空间这些方面,具体论述图像教学功能的开发途径和方法。

第二节 地理图像教学功能开发

地图是学习地理的拐杖。著名地理学家巴朗斯基曾说:“地图是地理学的第二语言,并且应该说它永远是更经济、更容易理解的语言。地图使人很容易了解许多在正文里往往必须用许多篇幅来叙述,但完全得不到充分效果的东西。”图像是地理教学的灵魂,地理教学与地理图像相生相伴、相辅相成。现行的地理教材中,图像占有不小的比例,这充分显示了图像在教材中的重要地位。图像可以帮助我们直观、形象、生动地了解地理事物和现象,表明地理特征,显示地理事物的空间分布规律,揭示地理事物要素之间的内在联系。

地理图像作为地理的“第二语言”在中学地理教材系统中有着重要地位,它们是课本内容的重要组成部分,具有信息承载、训练思维和培育情趣的教学功能,对学生的注意力、观察力、思考力、判断力、记忆力的培养和训练,都起着非常重要的作用。因而,挖掘地理图像的教学功能成为地理教学的重要任务。通过对地理图像的图文结合和互译、以图导学和思索,让学生学会读图、析图,学会对地图信息进行取舍和加工、引发知识联想、拓展知识视野和思路,启迪思维和发展智力,实现学生创新能力的发展,这对于地理学科能力的形成和发展有着重要的促进作用。

如何开发地理图像系统的教学功能,更好地发挥图像在地理教学中的作用,使地理教学变得更高效有益,是我们的研究目标之一。本节将围绕如何从图像信息中获取知识、怎样利用图像拓展地理思维、活化地理思想空间这些方面,具体论述图像教学功能的开发途径和方法。

一、以图像为背景,获取有效信息

从中学地理教学目标定位上分析,地理学习能力一般包括获取和解读地理信息的能力、调动和运用地理知识的能力、描述和阐释地理事物的能力以及论证和探究地理问题的能力四个方面。其中,获取和解读地理信息能力是最基本的能力素养,也是最基础的教学目标。

地理图像蕴含丰富信息,同时也潜藏着强大的探究引力。在课堂上进行有意识、有目的的图像教学,不仅是学生获取地理知识的重要源泉,而且是培养和发展学生智力的重要手段。这不仅可以使书本知识得到充实和巩固,而且可以实现书本知识的延伸和迁移。因此,学习地理知识,首要的任务是让学生学会在图像中获取有用信息。

如何在图像中获取重要信息呢?我们认为需要遵循一般的图像检识步骤:(一)区别各类信息,筛选出重要信息;(二)避开干扰,采集有效信息;(三)读取显性信息,挖掘隐性信息;(四)进行信息整合和整体分析。

(一)筛选重要信息

在第一章中,我们对地理图像系统作了一些分类,根据不同的分类标准可以分为多种类型。在这里,我们根据图像信息的属性和传递功能,从知识教学的角度,把图像信息区分为有效信息和干扰信息、显性信息和隐性信息、条件信息和目标信息。

1.有效信息和干扰信息。图像的有效信息和干扰信息是从“解决具体问题”的功能上来区分的,在某个具体的问题情境中,图像中的有些信息是有用的,这些能用来解决问题的信息叫有效信息。有些则是无用的(多余的),这些多余的信息可能会对问题解决产生干扰的作用,这就是干扰信息。因此,信息的有效与否,得看具体的问题,有效信息和干扰信息是相对的。教学中需要会对问题进行区分,对信息进行鉴别,在众多的信息中,筛选出重要的、有用的信息。

有效信息还可以分为条件信息和目标信息。在一个图像中,不是所有的信息都是有意义或同样意义的,在有些问题情境中,一些信息可能对问题有用,构成问题形成的条件,这就是条件信息。条件信息是解决问题的前提,类似于数学问题中的已知条件,这些条件有些是显性的,有些是隐性的。分析条件信息是图像解题的关键,而目标信息则是要解决的问题。

2.显性信息和隐性信息。图像的显性信息和隐性信息是从信息获取的方式和途径上来区分的,显性信息是由地图的语言直观地表示出来的,易于检查和获得。隐性信息是由显性信息经逻辑推理或合理猜想得到的信息,带有较强的直觉洞察性和经验色彩,它与人的实践知识和个体经验紧密相关,且需要一定的学科背景。隐性信息是与显性信息相对而言的,两者有以下差异:

第一,显性信息是规范的、系统的,通常已经经过模块化或者格式化,用科学规范来表述,而隐性信息则是不规范的,具有鲜明的个体化特质,因此常常带有浓重的个人色彩。

第二,显性信息是稳定的、明确的,具有比较稳定和明确的特性,主要表现在知识的复现性和陈述的严密性上。通常显性信息只要获得相同的条件和环境,所代表和体现的某一事实、情景、规律就会显现出来,而隐性信息在众多因素之间的相互关系往往不甚明确,事件的真实性总是处在或隐或现的状态。

第三,显性信息可以反复验证,容易被储存、传递、理解和分享。而隐性信息通常表现为个人的诀窍和特技,因而不易被复现、储存、传递、理解和分享。

(二)采集有效信息

如何在图像中采集有效信息?我们先看一个实际的例子。

非洲的比尔马(19°N,13°E)、印度的安拉阿巴德(25°N,81°E)和我国的广州(23°N,113°E)都位于北回归线附近,图2-7为三地一年内各月气温及降水量图。

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此问题情境中,分析控制比尔马的气压带和风带比较容易,但要说明影响安拉阿巴德的湿润季节的气候成因可能会有些困难。因为安拉阿巴德的气候图表会对我们的分析产生干扰。

图2-7

上面情境中的信息包括文字描述和气候图表,其中图形的信息显得直观突现。对安拉阿巴德“干燥季节盛行风向”的分析,从图形直觉很可能会与热带草原气候的典型气温降水图发生联系,从而得出“受(东北)信风带控制”的结论。而事实上,安拉阿巴德位于印度,属于热带季风气候,由于位于印度偏北地区,夏季风影响稍弱,降水较少,从而形成热带草原景观。湿润季节的影响因素应是“西南季风”。由于三地气温降水图比较显眼,容易吸引注意力而忽视文字材料。例如,“印度的安拉阿巴德”是有效信息,而“安拉阿巴德的一年内各月气温及降水量图”则成了干扰信息。

上面是一个图像信息对问题产生干扰的例子,下面再看一个图像表达形式变化产生的干扰作用。

影响我国的台风行径方向有向西、向西北、转向三种移动路线,其中转向路径台风常到达我国东部海面或在我国沿海地区登陆后转向东北方向,路径呈抛物线状。图2-8是西太平洋台风转向点的平均经纬度图,括号内是台风统计次数,实折线上各点表示纬度,虚折线上各点表示经度。要求据图判断台风转向点自西北向东南方向变化的时段。

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图2-8

此图像中,让我们判断“台风转向点自西北向东南方向变化的时段”会发生错误,因为从直觉上很容易作出“10~11月份台风转向点向东南偏移”这样的判断。错误的原因是经度坐标的显示形式与我们惯常的“左右”排列顺序不同,这样的坐标改变所产生的干扰作用,易使我们作出错误的结论。

有效信息的采集,实际上是排除干扰信息,因此需要对各种信息进行比较和鉴别,包括图像与文字、各图像要素。怎样采集有效信息呢?

1.从文字背景材料中采集有效信息

经过几年的不断探索,对地理综合能力的测试基本上形成了比较成熟的、以中心问题为背景的材料设计命题模式,试题所提供的文字材料都是经过精挑细选,对解题无效的信息或有一定干扰作用的信息一般没有,而对解题有用的信息相对比较完整。因此解题时一定要对背景材料进行仔细的阅读,在最短的时间内从材料中提取出有效的地理信息。上述两题中的“印度的安拉阿巴德”和“实折线上各点表示纬度,虚折线上各点表示经度”就是文字提供的重要信息。

2.从设问中采集有效信息

问题的质量与设问的科学性、技巧性和严谨性直接相关。设问的科学性影响到问题的正确与否,技巧性影响到设问的技术水平,而严谨性则影响到提问的逻辑规范性,即设问中的逻辑性和条件限定,对问题回答有一个明确的规范指向。设问不仅是试题的核心部分,而且是解题方向和命题意图的重要依据。因此,需要根据设问指向和要求,在问题情境中获取有用的地理信息。如关于“印度的安拉阿巴德”,原题是“湿润季节安拉阿巴德地区的盛行风向是。”在这个设问中,就提醒考生该地气候不属于热带草原气候。

3.从图像的表述语中采集有效信息

很多图像往往会通过文字表述的形式告诉学生此图的名称、坐标含义等信息。所以我们可以从这些表述语中获取重要的地理信息,如“图2-8是西太平洋台风转向点的平均经纬度图,括号内是台风统计次数”。

从近几年的文科综合试题来看,这种在材料和题干中用文字说明地图表示的区域、地图的类型和地图中的地理要素等信息的试题越来越多,而过去那种将地图名称标注于图下的地图几乎难以找到。这就需要考生一反平时利用课本学习时的阅读习惯和方法,突破思维定势。

4.从图像中采集有效信息

近几年的文科综合试卷地理试题已经逐渐形成了“无图不成地理”的命题风格。这为考查考生获取和解读图像信息,调动和运用知识,描述和阐释事物,论证和探讨问题提供了广阔的空间。

由于地理图表承载着非常丰富的地理信息,因此判读时要注意分清主次,快速确定应该从地图上获取哪些方面的信息。如经纬度、大陆轮廓、国界线和省界线、等值线、特殊地名、特殊地理景观等。然后再按设问的要求进行分析,排除与设问无关的图形要素,提高解题的速度和准确度。

如图2-7中,如果仔细研究“安拉阿巴德”的降水量柱状图,就可以发现,该地的6月的降水量与5月相比有“突变”现象,这与典型热带草原气候降水的“渐变”性是不一样的,这就是图像告知我们的重要信息。

(三)挖掘隐性信息

显性信息易于从图像中以直接方式获取,如日照图中的显性信息主要是图中直接表现出来的点、线、角。隐性信息往往隐藏在题干、选项、地理图表中,需要通过鉴别、比较、联想、推导才能获取,如日照图中通过图文转换、图图转换、平面与立体的想象、动态的推导等,情形十分复杂。因此,挖掘图像的隐性信息,是我们运用图像分析和解决问题的关键步骤。根据我们的研究,一般可以通过如下途径和方法挖掘图像中包含的隐性信息。

1.规范读图步骤

图像的阅读是一项基本技能。有效的图像阅读,需要遵守一定的读图规则,遵循一定的步骤。读图虽没有严格的先后次序,但几个基本步骤必须到位。如日照图均由一些线构成,线的交叉有了点、产生了角、形成了面。点、线、角、面是日照图的基本要素,用来表示地球的运动方向、经纬线、晨昏线、一些重要的交点和切点,这些都是日照图上的显性信息(见上表2-1)。而由此所反映出来的各地的季节、日期和时间、太阳直射点位置等,是图所隐含的隐性信息。从某种角度看,我们运用日照图解题,实际上是在寻找图像的隐性信息。但这些隐性信息是基于显性信息得到的,因此挖掘隐性信息的基础是先获得显性信息,如何获得显性信息,以读日照图为例,一般的步骤是:找重要的线(太阳光线、经纬线、晨昏线、昼夜半球的中央经线);找特殊的点(晨昏线与赤道的交点,晨昏线与纬线的切点,太阳直射点);找特殊的角(晨昏线与经线纬线的夹角、太阳高度角)。

2.注意坐标和图例

地理图像的设计具有针对性,一幅图像都有它所要表达的主题,通过图例、坐标或图名来表达这个主题。因此,图像信息的获取需要借助图名、坐标和图例。例如,通过两个不同历史时期鲁尔区工业分布图的对比(图2-9),了解鲁尔区工业产业结构和空间布局的变化,对此,需要注意识别图名和图例。图名反映出40年的时间间隔,隐含鲁尔区工业经济从衰落走向振兴的一段历史,反映工业布局和产业构成的进步。

20世纪50年代的鲁尔区

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此图用于分析德国鲁尔区工业空间布局和工业产业结构的变化。图中的信息元素非常丰富,除工业分布外,还有河流、城区、煤田。区域要素有点状、线状和面状。由于从时间角度区分空间结构变化,需要两图对照。在读取图像信息时,必须注意图名和图例,通过一一对照,可以看出工业企业的数量、部门类别和空间位置上的明显变化。

图2-9

对图像的图名、图例和坐标这些图像元素的关注,在人文地理图像中尤为重要。有的图像不一定有图名,但图像的“题意”可能隐含在文字说明当中。

3.通过图像转换

前面提到过,显性信息是可以从图像中直接获取的信息,隐性信息则需要借助显性信息,并经过合理的推理而得到的间接信息。因此,通过图像的转换来挖掘隐性信息是一条重要的信息获取途径。

图像的转换技能是一种信息解读和分析技巧。以下图为例(图2-10),所示区域在北半球,弧线a为纬线,Q、P两点的经度差为90°,弧线b为晨昏线,M点为b线的纬度最高点。

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图2-10

此图是从地球日照图像上“切割”下来的局部图像,并经过了一定的变形处理,这无疑增加了我们的认知难度。对此图的分析,需要有足够的空间想象力,即把这一局部图像“放在”整体日照图像背景下来考察,这就要实行一系列的图像转换工作(如图2-11所示)。这类“图—图”转换属于整体与局部关系,其思想方法是由树木见森林,从局部窥全局。

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“窥一斑而见全豹”说的是以点识面,从局部看到全貌。具体的方法是将局部图像放在整体图像的背景下来思考。图2-11显示了从局部到整体的图像展现过程,我们可以从中体会到图像转换的意义,可以有效地帮助我们分析问题,提升地理思维。

图2-11

日照图的类型千变万化,一些抽象的、局部的、变形的图像往往成为我们认知和思维的障碍,因此需要把这类图像转换为常规图形,这样,显性信息背后的隐性信息便会显露出来。

“图—图转换”的另一条途径是平面与立面的转换,即将平面的图像转换为立体图或剖面图,其中最有代表性的是将平面上的等高线图绘制成地形剖面图。

还有一种更为复杂的情况,就是将地理统计数据图转换成直观可视的图像。请看下例,图2-12中的①②和③④分别是甲、乙两山地在冬至日南、北坡不同坡度所接受到的太阳直接辐射量随时间的变化图(图中实线代表等太阳辐射量线)。

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图2-12

这是一幅地理数据统计图,如果不小心就会把它当做一幅地图,因为图像中曲线非常类似地形图中的等高线,对我们的认知产生干扰作用。除了仔细阅读图名、图例外(此处的图例用文字说明),特别应当注意图像的坐标含义:横坐标代表山地坡度,纵坐标代表时间刻度,而且是北京时间,图中曲线则表示某坡度上北京时间的太阳直接辐射量。此外还有一个至关重要的背景知识:这里的太阳直接辐射为0的时候其实就是太阳高度角为0的时刻,即日出或日落时刻,而坡度为0的地方就是地表水平面。由此可推得结论:坡度为0的地方的0太阳直接辐射量时即为日出或日落时刻。据此,我们可以把上面统计图转绘成图2-13示意图,山地坡面和太阳辐射情况便一清二楚了。

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图中所示可以看出:A点的太阳辐射为一天中最大且为0,说明A点的坡向与正午太阳光线平行,即冬至日正午太阳高度大小就是其坡度的大小。

B点在向阳山坡,太阳辐射为一天中最大,局部与太阳光线垂直,地表获得的热量和周围的坡面相比是最多的。因而其坡度大小与正午太阳高度角是互为余角,即坡度大小为32°+23°26′=55°26′。

图2-12中的a、b两点,相当于图2-13中的A点和B点。

图2-13

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图2-14

在图像中添辅助线可以帮助我们思考要素之间的相互关系,特别是在一些示意图中,应用很广泛。

据以上分析,甲、乙两山地同在北半球中纬度地区,南坡向阳,总体接受太阳辐射多于北坡。因而甲山②坡为南坡,乙山④坡为南坡。又因为“昼长=日落时刻-日出时刻”,从图上的刻度进行研究,一格代表2小时,所以可得:甲地昼长约8小时,乙地昼长约11小时。

4.借助画辅助线

地图中有很多关于等值线的图像,在等值线的弯曲部位往往形成特殊的地理现象,如等高线图中的山谷和山脊、等压线图中的低压槽和高压脊等等。因此,判断等值线图上各点的数值大小很重要。等值线的弯曲问题可运用辅助图解法。图2-14中等值线的数值a>b>c,要判断虚线处的地理事物,只要作出辅助线并判断中心点①与周边两点②、③的数值大小关系就可以得出②、③>①的结论。

据此对不同等值线解读出其表达的地理含义。如果是等高线,其含义是两边高中间低,应是山谷;如果是等温线,说明该地温度比同纬度其他地方低;如果是等压线,则反映了气压两侧高中间低,应是低压槽。

添辅助线对地理隐性信息的获得,有很大的帮助。让我们看一个下面的例子:如图2-15所示的某地气温垂直示意图,分析该地气温垂直分布的原因。

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图2-15

此图中可以发现,图示中的气温垂直分布与正常情况不同,表现在:(1)垂直方向上,气温没有遵循随高度增加气温下降的递减规律;(2)垂直方向的等温线在不同高度上发生了弯曲现象。由此,我们可以认为该地上空气温受到某天气系统的影响发生了改变。

具体方法是:画一条垂直方向的辅助线,依次读出如图中所示各点的温度,由此发现随着高度的升高,气温先下降后升高,后继续下降,在等温线弯曲的上下两侧,气温明显差异,下侧气温偏低,上侧气温偏高,由此推断下侧是冷气团,上侧是暖气团,该处存在锋面系统(图中阴影所示)。

5.利用知识框架

挖掘地理隐性信息的另一种途径是利用知识框架。知识框架是一种结构,揭示信息元素之间的关系。结构图式可以成功地帮助我们获得图像的隐性信息。在此情形中,我们可以把这种结构图式称之为思维导图。如图2-16所示,该地区是我国西北某类农业区的示意图,要求分析该农业区分布特点、当地发展农业生产的优势条件、以及国土整治面临的主要课题。

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图2-16

此图反映干旱地区绿洲农业的分布特点,从其分布特点——山地河流的冲积扇上,可以推及其农业生产的优势条件和限制因素。这些隐含其中的信息需要通过图像所显示的信息间接地推断出来。

通常的做法是:先要阅读文字材料和图像信息,如文字中的“西北地区”、“农业区”,图像中的“季节性河流”、“山脉”等图例。这里“季节性河流”是核心信息,因此需要通过有关“季节性河流”的知识框架(图2-17),调用其河流的水文特征、河水的补给类型、河流的水系特点、河流的空间分布等知识,找到显性信息背后的隐性信息。

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图2-17

联想思维是一种思维类别,可以展延思维的广阔性。事物之间存在着普遍的联系,其中因果联系是最重要、最广泛的方式之一,这种主要由因果联系性所建立起来的知识框架,我们亦称之为思维导图。利用思维导图也是挖掘图像隐性信息的重要途径。

(四)信息整合与分析

地理图像系统是地理知识的综合体,包含多种信息源,有些是直观表示的显性信息,有些是需要动用原有知识储备加工以后才能得出的隐性信息。对信息的获取而言,挖掘隐性信息是学科能力要素之一,是培养读图能力、提高分析水平的重要方面。对解决问题而言,关键是选取有效信息、排除干扰信息、确定目标信息、分析条件信息,一句话,就是对显性和隐性信息进行筛选、取舍、运用。在以解决问题为目的的教学中,对图像中隐性信息的挖掘是一种重要的学习能力,而对有效信息和干扰信息的区分和选择是关键。我们强调有效教学,就需要对信息进行合理整合和整体分析。

解读信息的能力以“调动和运用知识”为手段,以“描述和阐释事物”及“论证和探讨问题”为目标。所以,教学中要精心运用地理图像系统,努力提高学生获取和解读地理图表信息的能力,并确立“能力立意”的基本取向。那么,该如何准确提取信息,合理调动知识,实现知识的有效迁移呢?

1.提取信息要全。对图像中直接显示的信息,包括图名、注记、图例和坐标系,都要确保信息无遗漏、全面扫描、仔细判读、辨别细微。

2.解读信息要准。准就是要对各类信息进行归类和筛选,即要认准有效信息、排除干扰信息、重视隐性信息、分析条件信息。不能头发胡子一把抓。

3.运用信息要活。要从运用图像信息分析和解决问题的角度入手。所谓灵活运用,就是抓住关键信息,保证思路畅通和敏捷。

总之,对图像问题的解析应从三个角度把握:(1)从立意上,把握问题的性质,这是一个什么样的问题;(2)从情境上,把握问题的范畴,即问题涉及哪些方面的知识原理;(3)从目标上,把握问题的取向,即问题解决到什么程度。因此,要全面准确地获取信息,快速对各种信息检索和甄别,对信息进行多角度、多层次的分析综合,达到解决问题的目的。

例如:阅读以下材料和图示(图2-18)

材料:①地处黑河中游的张掖地区,近50年间人口由55万增至126万,耕地由10万公顷增加到26万公顷,中游沿岸建成的平原水库27座,截流了几乎全部的上游来水。②额济纳旗草原过去曾是水草丰美、牛羊成群的地方,现在草木枯萎,到处是戈壁沙漠,一片荒凉,已难见草原风光。

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图2-18

从图像中可以直接获得的显性信息告诉我们该地属于典型荒漠化地区,这让人很自然地想到温带草原地区土地荒漠化的重要原因是过度放牧,额济纳旗草原恰恰又是重要的放牧区。这样的信息很容易对问题分析产生干扰作用。

要求根据以上图像和提供的材料,分析额济纳旗草原退化、生态环境恶化的主要原因是什么。

这里,分析的关键是排除干扰信息,即图像所显示的温带草原——荒漠区,进而很自然得出过度放牧引起荒漠化的结论。但仔细阅读文字和图中信息,可以发现弱水与黑河为同一水系,弱水处于黑河的下游。而额济纳旗曾经“水草丰美、牛羊成群”是由于弱水的存在,“弱水——水草——牛羊”之间存在着因果关联。现在“草木枯萎,到处是戈壁沙漠,一片荒凉”的景象,只因弱水上游过度取水,供水不足,原因是“黑河中游的张掖地区人口增加、耕地扩大、水库截流”所致。图中温带草原地区信息既是条件信息,又是干扰信息,弱水与黑河关系是有效信息,也是问题的目标信息。

二、以图像为导向,拓展地理思维

思维的深广度、严密性和变通性对培养人的良好思维品质十分重要,但就地理学习而言,综合的、空间的、形象的、辩证的思维训练尤其必要,这是地理学科特性所决定的。

综合性是地理学科的一大特点。知识的综合性与思维的综合性是相关联的,这就要求我们学会全面地系统地看待地理事物,正面的和负面的因素都要考虑。如关于我国青藏高原太阳辐射能丰富的原因,如果只从太阳辐射强度这一原因去考虑还是不够的,因为日照时间也是一个重要的影响。又如,导致海平面上升的因素,除了陆地冰雪消融外,还有海水体积膨胀的因素。

空间性是地理学科的显著特色。地理图像的空间性表现为平面两维空间和立体三维空间。地理现象的发生和变化,又有时间特征,加上时间的维度,情况就更加多变。例如南北半球季节相反,这是个空间差异,所以“当北半球一月是冬季时,南半球一月是什么季节?”就会产生错觉。

形象性是地理学科的重要特征,它需要我们的想象力。学习地理在头脑中经常需要生动的具象来帮助我们理解事物,如对地球表面各种物质运用的形态——各类物质循环(大气的三圈环流、大洋的洋流系统、自然界的水循环等),都需要“脑图”来展现,并帮助记忆。

辩证性是地理学科的明显优势,这源于地理系统的复杂性。地理系统错综复杂的影响因子实在太多,不同因子的影响效果不同,结果也不一样,学习地理尤其需要辩证的思维特质。如全球变暖对人类活动有利有弊,大气中二氧化碳增加也有益有害等等,任何一项人类对自然的改造活动,几乎都存在着利弊、正负、顺逆的影响,因此,我们对问题的认识不能僵化,不能定势,需要辩证的灵活。

在教学时,利用地图丰富的内涵,培养学生综合、空间、形象、辩证的思维能力,引导学生使用正确的地理思维方法,训练他们的思维能力,从而提升学科思维品质。

那么,如何运用地理图像拓展思维能力呢?

(一)图像阅读与观察

图像阅读与观察是获得感性知识,形成地理表象的基础。对地理图像的阅读与观察,是图像教学的第一步。地理图像最大的特点是直观性,曾经作为一种基本教具广泛应用于地理课堂,被称为直观教学之有效手段。直观教学是学生感知地理事物,获取感性材料形成地理表象的有效途径。除了应用图像(包括图片、幻灯片、视频)外,野外考察、标本识别、地理测量、演示实验、参观访问等,都是直观教学的手段。这些手段和方法不但有利于激发学习地理的浓厚兴趣,调动学习的积极性,还有助于开发学生的思维活动。地理图像的阅读和观察,需要具备必要的图像知识,掌握必要的读图技能,了解读图的基本要领。

如关于某流域洪涝灾害的成因分析,一般从自然因素和人为原因入手。如图2-19所示,对图示的阅读与观察,要细致阅读图中的注释和符号,以及其背后的隐性信息,如地面坡度使地表水在河流中下游地区汇集、河流中下游发生洪灾,这是地形条件;暴雨让水量在短时间积聚,引发洪峰,这是气候因子;在干旱地区,没有暴雨,但夏季大量冰雪融水,也可引发洪灾。植被的破坏,导致汇水过程加快,水位涨落迅速,且加剧水土流失,抬高下游河床;围湖造地,使得江河湖面萎缩,蓄水调洪能力下降。对上述图像要素的阅读与观察,分析和综合的结果,得出河流中下游地区易发生洪涝的原因。

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图2-19

阅读与观察:

据左图所示,找出图中影响洪涝害发生的自然原因和人为因素。

从上例中,我们可以得到以下几个结论:流域的洪涝灾害的地理背景有(1)自然环境因素——地形和气候等(即图中的“暴雨”和“地表剖面”);(2)人为因素(即图中的“植被遭毁”和“围湖造田”)在一定程度上诱发或加剧了洪涝;(3)当人为原因与自然原因相叠加,若两者相互增强,会加剧灾害的程度,反之,则可以减少灾害的发生。

对图像的阅读与观察是图像教学的基础性前提。没有对图像信息的细致观察与阅读,难以形成对地理事物的深入思考和分析。因此,阅读和观察图像是开发地理图像教学功能的第一步。

(二)图像比较

图像的比较是对阅读和观察的图像信息进行思考和处理。比较是常用的、行之有效的教学方法之一,在地理教学中被广泛采用,图像比较是指将两幅或多幅不同的图像放在一起,进行对比和比照,发现它们的异同,并建立它们之间的联系。

如图2-20中,A、B、C、D分别是某地沿XY剖面线所作的地形剖面图,试判断其中比较符合实际情况的是哪幅图。

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图2-20

此图的判断是要抓住XY剖面线与图中河流的三个交点这个关键,即在地形剖面图上对应地存在三个河流谷地,由此排除ABD。

上例是一种简单的图像比较方法,通过同一地点的不同剖面示意图的比较,发现符合实情、正确反映客观真实的剖面图。图像比较可以从以下角度展开:(1)图形形态比较。将上例中A、B、C、D四图的地表剖面曲线形状比较即可;(2)图像要素比较。就是将图像中的相关要素进行数量、分布的比较,如图2-9中20世纪50年代与90年代鲁尔区产业部门和布局变化的比较;(3)图像与常模比较。如图2-14和图2-15所示,与一般的经纬度分布和正常气温垂直分布规律比较。从这些比较中,辨别、区分、发现,从而得到对地理事物的正确认识。

(三)图像分析

地理图像生动而直观地表达了地理事物的某些特殊而重要的信息,如地理事物的空间分布、空间结构和空间联系,这些是文字难以代替的。但另一方面,地理图像所表达的内容空间跨度巨大、信息多、综合性强,这给我们的认知带来一定困难。因此,在阅读、观察、比较的基础上,对图像信息进行科学分析是我们研究地理、认识规律的重要一环。分析和综合是人类最基本的思维方式。对地理图像的分析,简单地说就是把图像中的有效信息、条件信息、隐性信息提取出来,考查其信息特征和地理含义;综合就是把各个部分或各个要素整合成有机整体,从中考查各部分各要素之间的联系,建立信息之间的联系,并揭示事物的内在规律。

分析是手段,综合是目的。对区域地理图像的综合分析,一般采取以下步骤:

1.“在哪里”:确定这些地理事物的空间位置和相互关系;

2.“有什么”:明确我们的认知对象,关注我们需要认知的地理事物信息(主要是显性信息);

3.“怎么样”:认识各类地理事物的特点,以及它们之间相关性;

4.“为什么”:给予合理的地理解释,考究事物之间的内在联系;

5.“将如何”:揭示事物发展变化的规律,指示演变趋势。

6.“怎么办”:就是针对事物现状或发展趋势,人类可以或应当的举措和应对办法,趋利避害。

对一些专题地图则有不同的分析方法和要求:

1.地理示意图。地理示意图是地理教学中应用最多、教师最常用的图像,教师在课堂上随时采用的板画大多是这类图。绘制示意图的能力曾经是教师教学基本功的重要标志。对地理示意图的分析其实是一个逻辑推理过程,示意图的各构图部分都有对应的因果关系准则,分析过程是实现示意图各示例之间的关系,透析各示例的成图原理和依据,让整张图“流动”起来。示意图是用简明形象的图形说明地理事物的成因、演变规律等地理原理,灵活多变,形式多样,主要有日照图(如图2-10、图2-11)、地形剖面图(如图2-20),以及地理现象发生、发展、演化示意图(如图2-19)等。

2.等值线地图。等值线图从本质上讲是一种地理数据统计图表,是将地表的某地理要素的数值分布状况在地图上呈现出来,用来表达地理要素的空间分布规律。对于等值线地图的分析要注意与区域相结合。区域分析主要提取区域背景的空间位置、区域自然及人文要素等信息,用于综合分析等值线分布原因和区域差异。分析等值线本身,主要还是关注等值线的数值特点(如数值大小、递变规律、极值位置)和线的特点(如走向、凹凸方向、弯曲情况、疏密差异、局部闭合等)。等值线的基本原则是:(1)布线原则——同一幅图上,相邻两等值线之间的数值差为0或相差一个等值距;一般而言,等值距全图一致;(2)数值大小判断原则——“同线等值”;弯曲区域数值判读:“凸向高值为低值,凸向低值为高值”;局部闭合区域数值判断:“大于大的、小于小的”;(3)熟练掌握各种等值线模式图,如山脊、山谷、山顶、鞍部、陡崖、峡谷、平原、盆地、山地、河谷、高原、高压脊、低压槽的等值线形态。如图2-21,判断图中河流ab段的流向,分析的关键是确定等高线值的变化规律。

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图2-21

此图是等高线地形图,从等高线数值变化特点可以推断出地势的变化趋势,进而确定河流的整体流向,再判定ab段的流向。结合区域的知识,也可以直接分析,一般情况下,河流处于区域内地势最低的地方。从等高线的分布密度看出,河流所在范围地形较平坦,地势较低。河流北段与50米等高线相交,可以判断出河流整体流向自北向南。

对等值线图的分析,值得注意的一点是:等值线的分布特点与地理要素分布特点的区别。等值线分布特点是指等值线本身的延伸方向、弯曲形状和程度等,而它所反映的地理要素的空间分布则不同于等值线分布,其空间分布、变化规律则与等值线延伸方向垂直,比如,一组等高线走向与地势倾向成直角。

3.剖面图。剖面图实际上可以看成是垂直的平面图,它是沿某一特定方向、按一定的数学规则所作的垂直断面图形,可显示垂直空间和地球内部结构状况,如大气垂直剖面图、地球内部结构剖面图、地形地质剖面图等。

(1)地形剖面图的分析方法:第一,看清楚剖面线的方向;第二,根据图上曲线弯折状况和高度表(即垂直比例尺高度)读出沿线地形特征和地势起伏情况;第三,判读沿线地形特征或判断地形类型(见图2-20)。

(2)地质剖面图的分析方法:首先根据图例和文字描述认清图中所表示的地层;然后根据地层的弯曲和新老关系确定地质构造的类型。

4.地理统计图。根据地理数字资料绘制成的直观图形叫地理统计图,大多表现为在坐标系(二维平面坐标、三维或极坐标)中绘制成柱状(或线状)图、曲线(或折线)图,以及扇形(或饼状)图等。它直观而简洁地表现地理事物数量及其变化趋势。地理统计图的分析主要是侧重数字信息的提取和比较,特别是有关坐标系图像的分析。一般坐标系统计图像的分析可按以下步骤进行:(1)明确各坐标轴的含义、数值范围和单位;(2)明确坐标轴上的数值变化趋向,包括时间变化趋向和空间变化趋向;(3)提取数据极值;(4)分析数值、数值变化、数值差异所反映的地理意义。下面试举例分析不同类型的图。

(1)柱状图。柱状图是用不同高度或长度的柱形表示地理数值大小及其变化的图,有表示随时间而变化的(如各月降水量柱状图),有表示空间变化的(如世界各洲人口总量比较图),有表示随时空变化和发展的(如各洲人口增长趋势图)等。如图2-22所示“1997~2007年我国大米进出口情况”。

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图2-22

对柱状图的分析,首先要认清图名,图像反映的是我国1997-2007大米进出口情况;其次要分清坐标,纵坐标代表大米进出口数量,横坐标代表年份;再次要分清“进口”和“出口”的“柱子”;最后要比较“柱”的变化,当年进出口数量多少,历年进口或出口量的变化等。

(2)扇形图。扇形图是一种要素比例图,反映某地理要素占整体的数量比例(比重),通常以圆面积为总量,以扇形面积占圆形面积的比例表示某要素的份额。可用它来表示某事物的成分结构(如大气组成图、地壳中的元素组成、土壤组成成分)、某事物地区分布储量(如世界主要石油产区储量分布图)等。

(3)曲线图。曲线图是一种变化趋势图,反映某地理要素随时间或空间的发展变化,通常在直角坐标中用线条的起伏、升降来显示地理事物的变动情况和发展趋势。如气温曲线图、河流流量变化过程图等。

图2-23是1995~2007年中国可持续发展能力变化趋势图,表2-2是2007年中国东、中、西部发展支持系统评估表。

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图2-23

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表2-2

分析此图,关键在于对图中各线相互关系的分析,并理解驱动的涵义。因此不是看支持系统曲线与可持续发展能力曲线的高低大小,而是看曲线变率与可持续发展能力曲线是否一致。

中国科学院构建的中国可持续发展能力评估体系,由生存、发展、环境、社会和智力五个支持系统组成。其中生存支持系统与生存资源禀赋(土地资源、水资源、气候资源等)、农业投入水平、资源转化效率等有关,发展支持系统与区域发展水平(区域产业结构等)、区域发展成本等有关。由图分析,可知中国生存支持系统的变化有何特点,中国环境支持系统的变化有何特点,中国可持续发展能力的变化趋势主要是由哪些支持系统的变化来驱动的,并从三次产业结构和工业结构角度说明我国东、中、西部的发展支持系统存在的差异。

(四)读图能力开发

1.读图训练。读图是学生获取地理知识,建立空间概念的重要一环。在学习地图基础知识之后,要将读图训练贯穿于图像教学的始终,长期坚持,逐步提高。读图问题的设计,应紧扣主题,由浅入深,循序渐进,最后提示规律和成因。读图一般采取以下几个步骤:(1)识别图像类型,明确读图目的;(2)识别图例,了解方向和比例尺;(3)认真读图,弄清问题;(4)自我检验,相互交流读图结果;(5)讨论得出结论。例如,讲解我国降水分布特征,应以地图为背景,通过“读图——分析——归纳”的教学过程,找到答案。首先,读“我国年降水量分布图”,根据教材提出的读图要求,找出1600mm、800mm、400mm、200mm几条等降水量线,用彩色笔描出后三条等降水量线;然后仔细观察上述每一条线所在的地理位置、范围大小,对它们的特征及相互关系进行分析、归纳;最后归纳我国年降水量空间分布状况及总趋势:从东南沿海向西北内陆递减。通过读图活动,学生不仅对我国降水量的分布规律会留下深刻的印象,而且会形成一定的空间概念,这样的效果是文字叙述所不能比拟的。

2.填绘训练。对学生进行填图、绘图训练有利于地理知识的巩固和地理技能的培养。填图练习,要培养学生严谨的学习态度,文字的大小、书写要规范,间距、位置要准确,不能随心所欲,张冠李戴。要使他们明白:图上相差毫厘,实地失之千里。绘图训练应从以下两方面着手:(1)课堂训练。学生要准备纸笔,根据学习内容动手动笔。学习区域地理,先画出区域轮廓,例如,非洲、南北美洲都略呈倒三角形,中国形似雄鸡。然后,根据教师讲授的内容,再分别把山脉、河流、矿产、铁路等地理事物画在轮廓图上。讲地理事物的运动和成因,则要求学生画出示意图。分析资料,则要求学生绘制地理图表。若能长期坚持,必将养成动手动脑的习惯,增长地理技能,取得良好的教学效果。(2)活动课训练。组织学生参加社会实践,进行地理调查,收集地理素材,在教师的指导下,编绘学校平面图、家乡交通图、工农业生产增长(曲线或柱状)图等。

3.用图训练。通过地理图像教学,逐步培养学生独立阅读和运用地图、地理图表的能力;能从地图上查找在课外阅读、听广播、看电视接触到的地名和国家并熟悉它们,以扩大自己的知识面;能从地图和图表中分析、解释一些地理问题和现象,以提高综合应用能力。用图训练可采取拼图、游戏、知识竞赛、讨论会等多种形式进行。

三、以图像为依托,活化思想空间

地理事物和地理现象的空间分布、时间变化、相互联系是地理学科的主要研究内容。在地理教学中要培养学生良好的用图习惯,尽可能将地理课本中的知识点落实在各类图形中去理解和掌握,以图像为知识载体和记忆线索,避免凭空去记、去背。让学生学会借助图像系统来构建新知。学习地理图像的终极目标是希望达到积极创新和应用自如的境界,为提高地理学习能力服务。所以构建地理图像要求学生能通过手中的图文资料,自主生成,此时的地理图像可实可虚,关键是脑中有图、综合成图、图文一体。其过程可概括如下:以区域底图为载体,以地理示意图所展示的地理原理、过程、规律为依据,以各类图像和文字材料为参考,形成综合地图。图表及地图教学不是简单地传授知识和技能训练,而是培养学习能力,训练地理思维,逐步建立起心理图像,活化思想空间,使学生的身心获得全面发展。图像图表是客观世界和学生感官之间的联系媒介,应让学生充分感知、丰富想象、活跃思维,教学中急需改变重文字轻图像、重结论轻过程的现象。

(一)空间图像的构建

地理科学是以一定的空间为研究对象的科学,具有突出的空间性,组成地理环境的各要素间又具有紧密的联系性。空间概念是地理的核心概念,是进行空间思维、空间想象的基础。空间思维是地理思维的显著特质,它具有立体的三维特点。而空间概念的建立是关键,地理图像比仅依靠语言描述启发想象要有益得多。有了地图,头脑中就有范围大小、距离远近、地势高低、水体深浅的具体认识对象。无边无际的宇宙、大大小小的天体、浩瀚的海洋、宽广的原野、辽阔的草原、巍峨的山峰,以及各种范围的生态系统,不同领域的水循环等,都发生在一定的空间领域,有赖于一定的空间概念,并以地图为依托。所以,地图能力是一种综合能力,它包括注意、观察、记忆、想象和思维等多种基础能力。同时对地图的绘制、填充、缩放、计算、判读、分析等又包含一系列技能。通过识图、看图、用图,学会检索,学会分析。地图能力的培养不是简单的读图画图的技能训练,还必然伴随着思维训练。地图可确定所讲授的各种地理事物的地理位置,使学生获得各种地理分布知识。目前的地理评价体系对学生空间思维和读图能力的要求日益提升,而地理图像作为地理学科的基本表达方式是其他文字无法替代的。在地理考试中,世界地理区域特征的表现、地理情境的设置、地理问题的提出等等,越来越多的是通过各种区域图、结构原理图、等值线图、景观图来表现的。所以在教学中,教师要注意多运用图像的形式对学生所学的内容进行不断地巩固、反馈和检测。因此有必要在教学中加强学生的空间思维能力的培养。

如何实现空间图像的构建呢?

1.整体图与局部图

当学生已基本掌握地图各要素及其应用后,教师可利用地图知识进行一定的变换。在区域地理中,可以将区域范围放大和缩小,也可以在整体与局部之间进行切换。如在讲过欧洲后,画出其中一部分(如中欧)让学生思考这个局部和其他部分的联系;学了中国的南方地区后,画出以三峡为中心的局部图,可以将这局部地区的自然与人文现象作为重点思考内容等。在系统地理中,对某些地理事物或地理现象的全过程中的局部环节或系统联系中的局部结构进行剖析,发展学生的整体思维和联系思维。

如鲁尔区的位置教学(图2-24),就体现了整体与局部的思想。

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图2-24

在区域地理教学中,这样的图片处理方式是经常采用的,由大到小,从整体到局部,从概貌到细节,有利于建立起对区域空间位置的认识。通过对空间图像的构建,建立起空间概念,进而发展空间思维。

又如,图2-25是北京时间6点时,帕米尔高原和乌苏里江不同的昼夜情况。当乌苏里江撒满阳光的时候,帕米尔高原还是星斗满天的黑夜。

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图2-25

这是一类局部情境与整体环境相配合使用的图,情境表现不同地区的环境特点,由情入理,情理交融,能让学生更具体直观地理解区域的差异。这个图是用来学习地方时概念的,地方时的概念抽象而不具体,因为涉及空间想象。两地同一时间不同的昼夜情况,强烈的对比会吸引学生的注意,同时也引起学生的思考,为什么同一时刻表现为不同的昼夜状况?

通过具体地点的景观图片,让学生从中发现地理问题,在实例中理解知识,认识地理是与我们生活生产息息相关的一门学科,渗透在我们生活中的点点滴滴,地理就在身边。

2.专题图与综合图

综合图是多种要素的集合,一般的图像不可能把所有的地理信息都囊括进去,通常是选择几项主要的地理要素,集合在一张图上。专题图则是着重标示一项或两项等少量要素的地图。与综合图相比,专题图更易突出重点。例如,在画出我国某几条重要山脉的地图上,识别我国主要地形单元的分布,从中发现一些规律,山脉、河流等一些标志性地物,表现地形地势的空间结构。空间结构是奠定地理空间的基础,它给出一条线索,让人展开空间想象,尝试空间思维,最终建立空间概念。地图中一些重要的经线、纬线、河流、山脉、海岸线、交通线等线状地物,可作为我们检索和提取空间记忆的线索。

3.平面图与剖面图

平面图是指与地平面平行、反映地球表面空间地理事物分布的图像;剖面图则是指沿地表某一方向、与地面相垂直的截面图像。最常用的剖面图是地形、地质垂直剖面图(见图2-26,2-27)。

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图2-27

平面图与剖面图是可以相互转换的,一般剖面图由平面图转换而来,如从等高线图可以生成地形垂直剖面图(图2-26所示),直观地表示地势的高低起伏。

地质剖面图是在地形剖面图的基础上,将地下不同岩层标示出来,以显示地下岩层的分布状况,反映地球内部的地质结构(如图2-27所示)。

从立体图转换为平面图、从平面图又转换为剖面图,从剖面图上切入地层构造,由表及里,由此及彼,类似这样的图像转换,非常有助于建立空间概念,有利于展开空间想象和立体思维。

4.区域边界图

一个区域常常是相对完整、独立的地理单元,不同区域之间存在着一定的差异。在不同地理单元之间的边缘或交界处,重新组合新图,也将有利于拓展我们的认识空间。如这张以里海为中心的图(图2-28),可以包括欧洲一部分(俄罗斯),也包括亚洲的一部分(哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、伊朗、阿塞拜疆、亚美尼亚、格鲁吉亚等中亚和西亚的国家)。

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图2-28

对于一个区域,我们往往关注区域的主体特征,会有意无意地忽略区域边缘或边界附近的情况,这造成我们思维空间的局限。地球表面的区域空间是逐渐过渡的,不同区域边界附近的地理特征具有相近性或相似性,特别是行政区域边界。因此,这类区域边界附近的图像,对于发展我们的空间认识会起到一些有益的帮助。如以某些海峡、海域、河流、半岛等特殊地物为中心的图,可以从不同视角来感知空间,加深空间印象。

5.多要素组合图

多要素组合图是指在一个区域内,多种地理要素叠加的图像。这些要素通常围绕在一个主题下,反映事物之间的相互联系和相互影响,共同构成地理环境的整体性特征。如图2-29是我国天山沿某经线的气温、年降水量、地形的空间差异分布规律,图上四条曲线分别代表地势起伏变化,一月、七月均温变化和年降水量变化,从图中可以明显看出,天山北坡与南坡的气候差异,说明了地形对气候的影响作用。

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图2-29

此类图像反映多种地理要素在一个区域空间上的叠加。不同要素的空间分布和变化特点不同,因此,阅读这些要素所反映的空间状态,需要一定的空间感知力和想象力。这类图像有利于训练地理空间思维能力。

6.立体——动态图

自然界的物质循环和能量流动通常是通过某一地理要素的空间移动实现的,地理要素的空间移动把不同区域、不同层面的地理领域联系起来,从而完成物质循环和能量流动的任务。“立体——动态”图是用来表示某地理要素在某一立体空间内移动的示意图,最典型的有大气的环流,水的循环,洋流的运动,地壳物质转化等(如图2-30)。

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图2-30

这是一组用来表示大气热力环流的示意图,它们发生在不同下垫面的地理环境中。在不同的地理背景下理解同一地理要素的空间运动状态,可以发现物质运动的基本规律,从而更深入地理解问题的本质。在地理要素流动的过程中还伴随着能量的传递和转换。

抓住多角度观察地理事物的空间特征,在不同层面展开空间想象,综合分析地理系统内部与外部物质、能量和信息的运动与转化,一方面能更加透彻、完整地学习地理知识,理解更深刻;另一方面又能提高形象思维和逻辑思维能力,拓展思考地理问题的深度与广度。通过地理空间图像的构建,达到空间思维的有效训练,牢固树立起地理的空间概念。

(二)时间图像的构建

“地理者,时空差异也。”诸多地理现象中,有表示日、月、季、年变化过程的,也有表示地质年代演变过程的,这类图像都具有明显的时间顺序,如气温曲线图、降水量柱状图、地球运动图、流量变化过程线图、人口增长统计图、能源消费构成变化图、大陆漂移图等都是具有时间特征的图像系统。地理环境既有空间分布规律,也有时间变化规律。地理的时空差异和演变是相互关联,互相印证的,有些空间差异是时间差异的结果,时间差异实际上又是空间差异的表现。最典型的是地球上的时区划分,地方时和区时实际上就是地球运动造成的空间差异的表现。脱离了地球的运动和不同地方的经度差异,就不可能讨论时间问题。此外,许多人类活动和地理现象具有较明显的季节性,与时间的关联性很强。那么,在地理图像中,隐含的时间信息是以什么方式呈现的呢?

如图2-31所示,下图是我国某河流水文站的气候直方图及河流流量变化过程线图。

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图2-31

这是比较典型的反映时间要素变化过程图像,左图是某地气温与降水随月份分配图,右图是该地某河流流量随月份变化图。两图之间存在着某种对应性,即降水量季节变化与河流流量变化过程之间的相关性。地理要素之间的这种对应相关性在许多地理现象中表现出来,它们生动地反映了地理事物随时间变化的动态演变过程。

时间图像的构建,促进了我们对地理事物认识的广延性,拓展我们的思考向纵深发展。现代地理学不但关注当前存在的状况,还应当借助“时间隧道”穿越时空,追溯历史,展望未来。如我们对现时全球变暖现象的关注,应当放在地球漫长的地质史背景下来考量,将会使我们的认识更加客观而全面,更加符合地球发展演变的规律。(如图2-32、图2-33、图2-34)

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图2-32

此图反映地球气温与降水的变化节律,以现代全球平均状况为参照,可以发现,在漫长的地球生命历程中,地球气温经历过大起大落,出现过大的寒冷期(冰期)和温暖期(间冰期),也有过干旱期和湿润期,它们的交替演变,表现为一种周期性规律。

从这样一个巨尺度上考察地球现时的状态,我们可以得出的结论是:地球恰处于较为寒冷的时期,即第四纪冰后期。

因此,我们现在的全球变暖,是指在相对寒冷期内气温略微的回升的一种趋势或表现。

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图2-33

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图2-34

此图表示中等尺度的地球气温变化状况。在一万年的尺度上,我们发现目前地球气温正处在回升状态的平衡位置;同时,也表现出继续上升的势头,这就是目前我们所谓的变暖趋势。

如果我们从更小的尺度上观察全球气温的变化,会发现更为细致的动态演进,气温总处在不断的波动之中,在不停波动中,呈现走高的趋向。

从上面分析中我们可以看出:地理要素既在特定的空间范围内,又处于随时间的波动演进中。这种变化会在不同的时段,表现出不同的特点,从而改变空间结构。如地球气候变暖的趋势,势必影响地球环境的演变,降水量空间分布改变,进而影响其他地理要素和人类活动区域的改变。因此,地理的时间变化与空间演化是休戚相关的,地球系统是一个时空连续的整体。

(三)时空图像的构建

上面说过,任何地理现象都具有时空的确定性,离开一定的时空条件,讨论地理现象是没有意义的。一般图像的背后都隐含着时间或空间的信息,或明或暗,这是地理学科知识的又一个显著特点。

这其中最典型的还是日照图像。日照图像上的“空间—时间”信息有:①昼半球的中央经线对应正午12时,夜半球的中央经线对应子夜24时(或0时);晨线与赤道的交点对应早上6时,昏线与赤道的交点对应傍晚18时;②180°经线(国际日期变更线)、0点或24点经线是日期新旧交替时刻;③太阳直射点的纬度、地球在公转轨道上的位置对应地球季节等。我们应该学会从“时间”和“空间”两个方面把握各种地理现象,进而熟练地实现“时空对接”与“转换”。

表2-3我国三个经济地带的经济总量和增长速度差异

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图2-35

表2-3表示了我国东、中、西部三个经济地带1998年至2002年经济总量和增长速度的差异,具体反映了自1998年至2002年间三个经济地带经济发展状况和趋势。解读表2-3的要求是:分别抓住年份和区域差异这两条时空线索,寻找图表中各要素之间的相关性,发现其表现规律。

图表是可以转换的,表详实,图直观,各有特色,各有用处。图适于定性分析,表用于定量分析。上面的表格可以转化为图2-35的图像,看起来一目了然。

对地理统计数据进行定性、定量的分析是研究地理问题的重要方法。解读图表题重在认识图表所反映出的地理规律,大多数图表题可以通过直接观察分析得到地理事象的强弱、大小、多少等结论。若要做定量计算,还需熟练掌握一些基本的计算方法。中学地理中常见的计算,概括起来有以下几种(表2-4)。

表2-4 中学地理常用计算类别

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