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[摘 要]冷锋天气系统的教学可以以知识教学和空间素养培养为教学目标，以地理现象发生的细分空间为教学线索，着重分析不同尺度空间内地理现象的相互关系，从而有机组织教学过程。
[关键词]空间素养；教学案例；冷锋天气系统
[中图分类号] G633.55 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）19-0089-03
近年来，空间素养作为学生的一项基本素养，其培养受到美国教育界的广泛关注。美国心理学界甚至将空间能力与计算能力、语言能力一并列为现代教育应赋予人的“三大基本能力”。笔者认为地理空间素养可以作如下定义：具有从空间角度分析问题的意识，掌握空间基本知识，善于运用空间视角观察身边的世界，能够运用空间方法分析地理现象、解决地理问题，进而形成自己的地理见解与观点，这种稳定的思维与心理品格即为地理空间素养。其内涵包括：地理空间知识、地理空间认知、地理空间思维、地理空间能力、地理空间观念等。
那么，如何在平时的教学中培养学生的地理空间素养呢？本文主要以“冷锋天气系统”的教学为例进行阐述。
一、教学过程分析
该知识点的教学目标可以确定为：①观看“冷锋移动过程”动画，填写观察表格，尝试归纳冷锋过程的天气现象和天气变化规律。②通过冷锋移动过程的学习，形成空间认知的基本方法。
整个教学过程运用Flash动画辅助教学，为了清晰地表现教学过程，本文截取了4个Flash片段重新绘制简图。
（一）介绍“气团”概念，培养学生空间认知与想象能力
对于气团的概念，人教版教材没有作介绍，但是笔者认为，教学中补充这个概念并没有增加学生负担，反而有利于培养学生的空间素养。气团是指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀并具有一定垂直稳定度的较大空气团。在同一气团中，各地气象要素的分布几乎相同，天气现象也大致一样。气团的水平范围可达几百至几千公里，垂直高度可达几公里到十几公里，常常从地面伸展到对流层顶。
气团的概念与内涵中包含了空间距离的有关数据，可以帮助学生进行空间认知，为后续理解冷锋过程打下基础。其中气团的空间范围可以通过类比的方式帮助学生进行空间想象，如南京距离上海大约400公里、南京距离北京大约1000公里等，這样学生就可以理解一次冷锋天气过程往往会影响多个城市。（如图1所示）
（二）表格引导观察，空间分析提高学生思维能力
冷锋天气系统在一段时间内对移动路线中的多个地方产生有规律的影响，但是对路径中每个地方产生的天气影响有相似之处又有所不同。在整个教学过程中，从空间角度入手，引导学生从空间角度作地理观察、地理现象认知，进而形成地理结论。
1.将冷锋过程按照一定的空间尺度分割
该动画中，冷锋天气系统主要影响了三个城市，这是一个较大的尺度范围，按照影响的时间先后顺序将受影响的整个空间范围切割成分别以三座城市甲、乙、丙为主的三个较小尺度空间，再分别分析天气现象。这样做，一方面有利于学生细致观察不同空间地理现象的不同，另一方面让学生领悟到一次冷锋天气过程对不同地区的影响力是有差别的，这与该地所处整个地理过程的空间位置（即空间分布）不同有关。
2.在冷锋过程中体会空间相互作用
该冷锋系统首先影响的是丙城，在锋面移动的过程中，将Flash动画定格在图2所示的片段，设置表格（表1）引导学生观察对丙城的影响。在“别地”的冷气团到来之前，丙城受“本地”的空间事物暖气团控制。丙城与冷气团的发源地，这两个地方本身在空间上距离遥远，但是因为冷气团的主动移动而产生相互作用：暖气团被迫抬升，而此时由于冷气团的势力很强大、移动速度快，丙城的暖气团仅仅被抬升了一个较小的角度，形成了少量的云，锋面还没来得及抬升到形成降水的高度，冷气团就移走了，所以，丙城在冷锋过境时的天气现象是大风、降温、阴天。
3.在冷锋过程中体会空间相互制约
冷气团势力强大，推动锋面继续向暖气团方向移动，暖气团抬升角度进一步加大，到达乙城时云量进一步增厚，天气更加阴沉（如图3所示），对乙城产生了“大风、降温、阴天”的影响。与此同时，原先控制丙城的暖气团被迫退出丙城，反而由冷气团占据，气温进一步下降，伴随着锋面云系的移出，丙城天气逐渐恢复了晴朗（表2）。
当冷气团到达甲地时，暖气团被迫抬升的角度足以形成降水，对乙城产生了“大风、降温、阴雨甚至是降雪”的影响（如图4所示）。
在以上过程中，如果把丙、乙两城联系起来看，就能够发现：丙城与乙城的天气变化是伴随着冷气团的移动同时产生的，随着冷气团的一步步推移，两城的天气同步地发生着一个转阴另一个却转晴的变化。上述结论，可以通过表2引导学生观察获得。当我们把甲、乙、丙三城联系起来看时（表3），随着甲城天气的变化，乙城天气也逐渐放晴，而丙城在没有下一波冷空气到来前，将会保持晴朗。上述的分析过程体现了地理过程在空间中的相互制约。
4.在冷锋过程中体会空间相互影响
在冷气团前进的过程中，从丙城逐渐退出的暖气团会对乙城产生影响吗？答案是肯定的。在暖气团不断后退的过程中，丙城的暖空气逐渐增多，密度逐渐增大，所以丙城的气温会有所上升，这样的分析就可以用来解释“冬天雨雪前暖”的现象（该现象在我国南方地区体会比较明显）。以上天气变化的小细节探讨虽然在教材中没有提及，但是学生却在生活中体会到了，对它做出解释可以让学生加深对“身边地理现象”的理解，同时给学生传授了一个预判冷空气来临的小技巧，让学生体会学习“有用的地理”的快乐。
冷锋系统在空间中有一个发生、发展、消退的地理过程。整个过程中，出现在不同空间的锋面过境时对应的天气现象，概括起来说是“大风、降温、阴天、降雨甚至降雪”，对某地具体而言，可能是其中的两个、三个，也可能是四个、五个，到底可能产生哪几个天气现象，取决于冷暖气团的温度与湿度和这个地方位于一次冷锋天气过程的相对位置。 二、教学反思
（一）以空间逻辑组织教学，使学生形成独特的认知视角
以往的教学过程按照知识点发生的逻辑教学。本次教学仍然以知识教学为主要目标，但在教学目标上加入了空间素养的培养，所以整个教学设计思路发生改变。从地理空间入手，以地理现象发生的细分空间为教学线索，着重分析空间内的地理现象及空间的相互关系，有机组织教学。从空间入手并且在分析空间的基础上认识地理问题，这样的认知角度很好地体现了地理学科特色。
（二）细分动态过程，促进学生深度理解地理知识
一次冷锋天气过程体现的是一段时间内冷暖气团空间上的进退与相互作用，这个过程中多地产生了时空关联，因此我们需要弄清楚两个基本问题：1.对一个地方而言，在冷锋系统影响的时段内天气是如何变化的？2.在同一个时间点，冷锋系统影响下多地的天气状况分别是什么？上述的学习过程，将冷锋系统在三城的移动放慢镜头，采用“空间分割法”，先将大尺度空间分割成小尺度空间，再分别研究锋面在每个小尺度空间里水平方向和垂直方向的运动及产生的影响，最后再把每个空间里的不同现象放在同一个时间里联系着去看。形象的动画加上教师的细致引导，就可以让学生在全区域内细致、全面、动态地理解冷锋天气变化过程中冷锋系统过境前、过境时、过境后的每一个天气现象。在教学过程中，通过教师的精心引导，细致地还原地理过程的每一个环节，可以促进学生深度思考。
（三）改进教学思路，深度还原地理现象
冷锋天气系统发生在较大尺度空间，这对学生的空间想象能力提出较高要求，在教学过程中往往采用的是多媒体教学手段。早期的动画主要分析冷锋系统对一个地方（城市）的影响，即使现在有些动画中出现了三个城市，但教学过程中教师仍然一次播放完整的动画，向学生展示冷锋过境时有些地方是阴天，有些地方有雨，动画升级的同时，教学思路并未改进。教师的教学方法还是把三个城市看作一个整体，笼统地分析冷锋系统过境前、过境时、过境后的影响。虽然教师會对学生强调这五个天气现象并不是在所有的冷锋过境时都会产生，但学生获得的仅仅是印象，并不能深度理解。上述的教学过程，先将地理过程在空间上分割，再采用分—总的思路分析空间地理过程，通过深度还原地理现象，促进学生深度理解地理知识。
上述教学过程，不仅让学生学习了地理知识，更重要的是让学生深度地体会了地理空间相互作用的原理，学会了从空间角度入手去分析地理现象。从思维培养的角度看，整个学习过程是在观察的基础上分析、归纳、演绎，完全符合高中生的思维发展需要。学生们还可以运用同样的方法独立分析暖锋天气过程，甚至其他的地理过程。
（责任编辑 周侯辰）
[关键词]空间素养；教学案例；冷锋天气系统
[中图分类号] G633.55 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）19-0089-03
近年来，空间素养作为学生的一项基本素养，其培养受到美国教育界的广泛关注。美国心理学界甚至将空间能力与计算能力、语言能力一并列为现代教育应赋予人的“三大基本能力”。笔者认为地理空间素养可以作如下定义：具有从空间角度分析问题的意识，掌握空间基本知识，善于运用空间视角观察身边的世界，能够运用空间方法分析地理现象、解决地理问题，进而形成自己的地理见解与观点，这种稳定的思维与心理品格即为地理空间素养。其内涵包括：地理空间知识、地理空间认知、地理空间思维、地理空间能力、地理空间观念等。
那么，如何在平时的教学中培养学生的地理空间素养呢？本文主要以“冷锋天气系统”的教学为例进行阐述。
一、教学过程分析
该知识点的教学目标可以确定为：①观看“冷锋移动过程”动画，填写观察表格，尝试归纳冷锋过程的天气现象和天气变化规律。②通过冷锋移动过程的学习，形成空间认知的基本方法。
整个教学过程运用Flash动画辅助教学，为了清晰地表现教学过程，本文截取了4个Flash片段重新绘制简图。
（一）介绍“气团”概念，培养学生空间认知与想象能力
对于气团的概念，人教版教材没有作介绍，但是笔者认为，教学中补充这个概念并没有增加学生负担，反而有利于培养学生的空间素养。气团是指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀并具有一定垂直稳定度的较大空气团。在同一气团中，各地气象要素的分布几乎相同，天气现象也大致一样。气团的水平范围可达几百至几千公里，垂直高度可达几公里到十几公里，常常从地面伸展到对流层顶。
气团的概念与内涵中包含了空间距离的有关数据，可以帮助学生进行空间认知，为后续理解冷锋过程打下基础。其中气团的空间范围可以通过类比的方式帮助学生进行空间想象，如南京距离上海大约400公里、南京距离北京大约1000公里等，這样学生就可以理解一次冷锋天气过程往往会影响多个城市。（如图1所示）
（二）表格引导观察，空间分析提高学生思维能力
冷锋天气系统在一段时间内对移动路线中的多个地方产生有规律的影响，但是对路径中每个地方产生的天气影响有相似之处又有所不同。在整个教学过程中，从空间角度入手，引导学生从空间角度作地理观察、地理现象认知，进而形成地理结论。
1.将冷锋过程按照一定的空间尺度分割
该动画中，冷锋天气系统主要影响了三个城市，这是一个较大的尺度范围，按照影响的时间先后顺序将受影响的整个空间范围切割成分别以三座城市甲、乙、丙为主的三个较小尺度空间，再分别分析天气现象。这样做，一方面有利于学生细致观察不同空间地理现象的不同，另一方面让学生领悟到一次冷锋天气过程对不同地区的影响力是有差别的，这与该地所处整个地理过程的空间位置（即空间分布）不同有关。
2.在冷锋过程中体会空间相互作用
该冷锋系统首先影响的是丙城，在锋面移动的过程中，将Flash动画定格在图2所示的片段，设置表格（表1）引导学生观察对丙城的影响。在“别地”的冷气团到来之前，丙城受“本地”的空间事物暖气团控制。丙城与冷气团的发源地，这两个地方本身在空间上距离遥远，但是因为冷气团的主动移动而产生相互作用：暖气团被迫抬升，而此时由于冷气团的势力很强大、移动速度快，丙城的暖气团仅仅被抬升了一个较小的角度，形成了少量的云，锋面还没来得及抬升到形成降水的高度，冷气团就移走了，所以，丙城在冷锋过境时的天气现象是大风、降温、阴天。
3.在冷锋过程中体会空间相互制约
冷气团势力强大，推动锋面继续向暖气团方向移动，暖气团抬升角度进一步加大，到达乙城时云量进一步增厚，天气更加阴沉（如图3所示），对乙城产生了“大风、降温、阴天”的影响。与此同时，原先控制丙城的暖气团被迫退出丙城，反而由冷气团占据，气温进一步下降，伴随着锋面云系的移出，丙城天气逐渐恢复了晴朗（表2）。
当冷气团到达甲地时，暖气团被迫抬升的角度足以形成降水，对乙城产生了“大风、降温、阴雨甚至是降雪”的影响（如图4所示）。
在以上过程中，如果把丙、乙两城联系起来看，就能够发现：丙城与乙城的天气变化是伴随着冷气团的移动同时产生的，随着冷气团的一步步推移，两城的天气同步地发生着一个转阴另一个却转晴的变化。上述结论，可以通过表2引导学生观察获得。当我们把甲、乙、丙三城联系起来看时（表3），随着甲城天气的变化，乙城天气也逐渐放晴，而丙城在没有下一波冷空气到来前，将会保持晴朗。上述的分析过程体现了地理过程在空间中的相互制约。
4.在冷锋过程中体会空间相互影响
在冷气团前进的过程中，从丙城逐渐退出的暖气团会对乙城产生影响吗？答案是肯定的。在暖气团不断后退的过程中，丙城的暖空气逐渐增多，密度逐渐增大，所以丙城的气温会有所上升，这样的分析就可以用来解释“冬天雨雪前暖”的现象（该现象在我国南方地区体会比较明显）。以上天气变化的小细节探讨虽然在教材中没有提及，但是学生却在生活中体会到了，对它做出解释可以让学生加深对“身边地理现象”的理解，同时给学生传授了一个预判冷空气来临的小技巧，让学生体会学习“有用的地理”的快乐。
冷锋系统在空间中有一个发生、发展、消退的地理过程。整个过程中，出现在不同空间的锋面过境时对应的天气现象，概括起来说是“大风、降温、阴天、降雨甚至降雪”，对某地具体而言，可能是其中的两个、三个，也可能是四个、五个，到底可能产生哪几个天气现象，取决于冷暖气团的温度与湿度和这个地方位于一次冷锋天气过程的相对位置。 二、教学反思
（一）以空间逻辑组织教学，使学生形成独特的认知视角
以往的教学过程按照知识点发生的逻辑教学。本次教学仍然以知识教学为主要目标，但在教学目标上加入了空间素养的培养，所以整个教学设计思路发生改变。从地理空间入手，以地理现象发生的细分空间为教学线索，着重分析空间内的地理现象及空间的相互关系，有机组织教学。从空间入手并且在分析空间的基础上认识地理问题，这样的认知角度很好地体现了地理学科特色。
（二）细分动态过程，促进学生深度理解地理知识
一次冷锋天气过程体现的是一段时间内冷暖气团空间上的进退与相互作用，这个过程中多地产生了时空关联，因此我们需要弄清楚两个基本问题：1.对一个地方而言，在冷锋系统影响的时段内天气是如何变化的？2.在同一个时间点，冷锋系统影响下多地的天气状况分别是什么？上述的学习过程，将冷锋系统在三城的移动放慢镜头，采用“空间分割法”，先将大尺度空间分割成小尺度空间，再分别研究锋面在每个小尺度空间里水平方向和垂直方向的运动及产生的影响，最后再把每个空间里的不同现象放在同一个时间里联系着去看。形象的动画加上教师的细致引导，就可以让学生在全区域内细致、全面、动态地理解冷锋天气变化过程中冷锋系统过境前、过境时、过境后的每一个天气现象。在教学过程中，通过教师的精心引导，细致地还原地理过程的每一个环节，可以促进学生深度思考。
（三）改进教学思路，深度还原地理现象
冷锋天气系统发生在较大尺度空间，这对学生的空间想象能力提出较高要求，在教学过程中往往采用的是多媒体教学手段。早期的动画主要分析冷锋系统对一个地方（城市）的影响，即使现在有些动画中出现了三个城市，但教学过程中教师仍然一次播放完整的动画，向学生展示冷锋过境时有些地方是阴天，有些地方有雨，动画升级的同时，教学思路并未改进。教师的教学方法还是把三个城市看作一个整体，笼统地分析冷锋系统过境前、过境时、过境后的影响。虽然教师會对学生强调这五个天气现象并不是在所有的冷锋过境时都会产生，但学生获得的仅仅是印象，并不能深度理解。上述的教学过程，先将地理过程在空间上分割，再采用分—总的思路分析空间地理过程，通过深度还原地理现象，促进学生深度理解地理知识。
上述教学过程，不仅让学生学习了地理知识，更重要的是让学生深度地体会了地理空间相互作用的原理，学会了从空间角度入手去分析地理现象。从思维培养的角度看，整个学习过程是在观察的基础上分析、归纳、演绎，完全符合高中生的思维发展需要。学生们还可以运用同样的方法独立分析暖锋天气过程，甚至其他的地理过程。
（责任编辑 周侯辰）