第一章 绪论
一、研究缘起
我们处于地理信息大爆炸的时代，也称“地理空间革命”的大数据时代，地理空间信息充斥于人类的生产、生活，有关空间的信息不断涌现，以地理信息系统（GIS）为代表的地理空间技术已被广泛应用于诸多领域，并扮演着越来越重要的角色。地理空间思维能够有效获得并传达事物的相互关系，解析事物的结构，解读事物的功能价值与发展趋势，将地理空间思维纳入到学校教育体系中成为时代的迫切要求。
地理由于其学科特征而成为培养地理空间思维最重要的学科，但是目前在高等教育以及基础教育阶段，地理空间思维都没有被系统地提出并教授，也不是地理师资培训的组成部分。与此同时，越来越多的学者开始意识到地理空间思维对学生个体发展与知识技能习得的重要性。在高等教育领域，地理学家、地理教育学者等开始关注 GIS 对地理空间思维的影响，美国地理学会（AAG）已经开始着手将《地理信息科学与技术》（GIS&T）纳入到美国大学先修（AP）课程中，我国高校地理师范生的培养方案中有关地理空间技术的课程在不断增加；在基础教育领域，一些国家的地理课程标准开始提出对学生地理空间思维培养的要求与内容，如我国 2017 年版《普通高中地理课程标准》中提出人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四大学科核心素养，包含对学生地理空间思维培养的时代要求，直接出现了“地理空间思维”的内容，如在“必修课程”地理 2 的【教学提示】提出“帮助学生形成人文地理空间思维习惯，强化人文地理信息的运用”5、美国《国家地理标准：为了生活的地理，第二版》（Geography for Life: National Geography Standards, Second Edition）强调空间视角和生态视角的重要性，在第一部分“空间思维的世界”提出了三个标准：1.如何用地图和其他表征方式、地理空间技术和空间思维来理解和交流信息，2.如何在空间的背景下利用心理地图来组织人、地与环境的信息，3.如何分析地球表面人、地与环境的空间组织。
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二、研究对象
师范生是大学生中的一类学生，高等院校对师范生的培养目标比较明确，此类学生毕业后主要到各级各类学校或教育机构从事教学管理工作，是未来教师的储备者。在我国，地理师范生就是就读地理科学（师范）专业的学生。本文的地理师范生指的是大学本科阶段就读地理科学（师范）专业，主要就业方向为中小学地理教学与管理的学生。
目前在我国，担任地理师范生培养的单位主要是各级师范院校，如北京师范大学、首都师范大学、信阳师范学院等，以及在原有师范传统基础上改名改制的一些综合院校，如西南大学、河南大学、泰山学院等。北京师范大学、华东师范大学等几所院校将地理科学专业分成基地班和师范班区别培养，在这种情况下，只有师范班的学生才满足本文定义的地理师范生的要求。
本文约定培养地理师范生的专业为地理科学（师范）专业，主要包括教育部直属师范院校的地理科学（公费师范）专业2，江西师范大学、福建师范大学、闽南师范大学等地方师范大学的地理科学（免费师范）专业和其他各类高等院校的地理科学（师范）专业。
总体来看，截止 2017 年 12 月 30 日，全国共有 162 所高校开设地理科学专业（见图4-1），每年的毕业生规模为 10000-12000 人，授予理学学位，学制四年。近三年的毕业率为 70-75%（2015 年）、85%-90%（2016 年）、90-95%（2017 年），中学地理教师是地理师范生主要的就业方向之一。
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第二章 文献综述
第一节 核心概念
一、空间与空间思维
（一）空间
1.空间的概念
空间是诸多学科的研究热点，人类从不同的学科视角对空间进行研究并取得了瞩目的成就，推动着社会的进步。
物理学家着力于对空间维度的研究。《大英百科全书》认为空间是物体和事件在相对位置和方向上的无限三维范围。1905 年，爱因斯坦（Albert Einstein）发表了狭义相对论，导致空间和时间可以被看作是单一的结构，即时空1。他认为随着时间的推移，物理空间是无限的四维连续体，即是时空的一部分。但是现在一般认为空间是三维的，如三维笛卡尔坐标系（见图 2-1），它可以用来表示物体在空间中的位置2。空间概念被认为是理解物理宇宙的重要基础，是物理学中为数不多的基本物理量之一；它可以与其他的物理基本量相关，所以空间可以通过测量和实验来探索。
哲学家更多集中在对空间的性质、本质和存在方式的探讨。这种研究一直可以追溯到古代，例如柏拉图的《蒂迈欧篇》里的空间，苏格拉底对希腊人所称的空间的研究，亚里士多德在《物理学》中对空间的定义等。
莱布尼茨（Gottfried Leibniz）认为空间只不过是世界上物体之间空间关系的集合，而不是独立于其他物质之上的实体，是一个理想化的概念，与实体之间的关系与位置无关；牛顿（Isaac Newton）认为空间不仅仅是建立在观察和实验基础上的物体间的关系，惯性运动和非惯性运动之间不可能有真正的区别，因为所有的空间测量都是相对于其他物体及运动的，并且认为空间独立于物质而存在；康德（Immanuel Kant）在 18 世纪发展了一种认识论，认为关于空间的知识既是先验的又是综合的，空间的表述要根据陈述时词语的语境而不仅仅是一个事实，他否定了空间必须是物质或关系的观点，认为空间和时间不是人类发现时间的客观特征，而是作为组织经验框架的一部分而强加于我们的。
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第二节 地理空间思维研究综述
一、地理空间思维的理论研究
（一）地理空间思维的运作机理研究
空间传统是地理学的四大传统之一。对美国专业地理学的回顾表明，空间传统思想从一开始就深入人心。进入二十一世纪，随着社会经济的不断变化，需要重新审视帕蒂森提出的地理学四大传统，地理空间已不仅仅是一个自然的几何实体概念，而被认为是一个社会自然综合体。空间的研究已经突破传统的二维模式，向三维、四维甚至多维方向发展；随着网络的发展，以边界模糊、相空间大小及形状瞬间发生动态变化等为主要特征的虚拟空间，可以叠加在地理实体空间之上，也可与之形成某种集合关系或完全游离于地理空间之外。网络空间具有多种几何形式，是地理空间在网络上的延续，具有模糊性、易变性、虚拟性和即时性的特点。
（二）地理空间思维与地理空间技术研究
地理空间技术的发展是地理空间思维形成的必备基础与外在需求。当今世界都建立在空间关系上，地理空间技术影响着生活的方方面面，地理空间技术是指用于可视化、测量和分析地球特征的装备，通常包括 GPS、GIS 和 RS。地理空间思维借助于地理空间技术发挥其在生产生活中的作用，比如国土安全、土地利用、地方决策、疾病跟踪等。计算机技术、互联网和 GPS 是地理空间技术创新的基础，无论地理空间技术多发达终究是技术，地理学家所要做的是回答与解释地球上的地理现象与规律，关注的是特定地方和位置下的人地关系以及地球上所有具备地理思维的问题，从而为问题的解决提供思考的角度和方式。
地理空间技术的使用与地理空间思维密切相关，二者在本质上是相互的，一方面，确定问题、提出解决方案和解释结果等基本技能是使用地理空间技术解决问题的前提条件；另一方面，使用地理空间可以极大地促进人们对地理空间信息的认识，人们通过地图、图表、图形等其他地理空间表征可以获取难以用直接经验获得的信息，地理空间技术使地理空间信息可视化等功能有助于人们对地理空间模式等理解，从而影响人们的地理空间思维。
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第三章 地理空间思维理论建构 ................................ 33
一、地理空间概念............................... 34
二、地理空间表征工具.......................... 50
第四章 地理师范生地理空间思维测评工具的开发 ........................ 67
第一节 地理师范生地理空间思维测评工具的研制 ............................ 68
一、基本信息..................................... 69
二、地理空间概念测试题的研制......................... 69
第五章 地理师范生地理空间思维特征及差异分析 ........................ 83
第一节 地理空间概念、地理空间思维与地理空间思维教学力的关系 ............ 83
一、地理空间概念与地理空间思维的关系................................ 84
二、地理空间概念与地理空间思维教学力的关系.......................... 85
第五章 地理师范生地理空间思维特征及差异分析
一、地理空间概念与地理空间思维的关系
通过对地理师范生地理空间思维问卷中地理空间概念与地理空间思维数据的相关性分析，获得地理师范生地理空间概念与地理空间思维的关系，为地理师范生地理空间思维的培养提供指导意见。分析结果见表 5-2 和图 5-1。
通过表 5-2 和图 5-1 可以看出，地理空间概念和地理空间思维呈现中等程度的相关(r=0.477)，并且非常显著（p<0.001）。
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第六章 地理师范生地理空间思维培养的影响因素及策略
地理空间思维可以通过教育得到很大的提高，无论是地理空间能力很好的人，还是缺乏地理空间能力的人通过教育都可以在地理空间思维方面取得更好的成绩。具体可以通过多种干预手段从实质上提高地理空间思维能力，比如课程学习、任务练习或者参加一些地理空间思维有关的游戏。大学生通过精心设计的地理空间思维教学方案，训练效果会很明显，其地理空间思维会得到相当程度的提升。地理教师教育专业改革发展包括专业目标、课程计划、教材教学等要素，这些要素是促进地理教师教育专业改革发展的内在，地理空间思维可以成为其中的一部分。所以，地理空间思维是可以通过后天的学习和培养获得提升的。找出地理空间思维的影响因素成为提升地理师范生地理空间思维的关键。
地理空间思维形成与发展的影响因素，按照其属性可以分为个体因素与师范教育培养因素两部分。个体因素包括性别、所在地区、城乡生活环境等因素，上一章已做相关分析。这一章将主要围绕师范教育培养因素展开，从培养单位的视角来分析地理师范生的地理空间思维的影响因素，发现其在师范教育培养中的优势与不足，为高校进一步提升对地理师范生的培养，尤其是对其地理空间思维的培养提供独具实践性地策略。
本文从课程设置因素和教学实践因素两个方面，探究师范教育培养对地理师范生地理空间思维的影响。
本文收集了不同高校地理科学（师范）专业的培养方案，当同一所高校有多份培养方案时，以获取的最新版本为研究对象。所选高校包括部属重点院校、省属重点院校和省属一般院校，分布地区兼顾东部、中部、西部和东北地区，以尽可能反映我国地理师范生培养方案的整体状况。
参考文献（略）