自然教育：戶外學(xué)習(xí)提升學(xué)生地圖識(shí)讀能力、解決問題的反思性思維能力

伊萊夫·阿拉達(dá)格?阿拉丁·阿里坎?哈蒂杰·奧澤諾格魯?著?方琮?王萍?陳均瑤?胡奇?毛峰?譯

摘 要：地圖識(shí)讀能力、解決問題的反思性思維能力，二者之間有何關(guān)系，自然教育對(duì)二者有何影響，以此為研究目標(biāo)，根據(jù)探索性序列混合研究設(shè)計(jì)，以36名七年級(jí)學(xué)生為研究樣本，使用地圖識(shí)讀量表、解決問題的反思性思維能力量表，并設(shè)計(jì)半結(jié)構(gòu)式訪談表、活動(dòng)手冊(cè)、學(xué)生工作表收集數(shù)據(jù)。定量研究結(jié)果顯示，自然教育之下，學(xué)生的地圖識(shí)讀能力、解決問題的反思性思維能力都有了明顯提高，并且兩種能力之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。對(duì)參與學(xué)生進(jìn)行的訪談也證實(shí)了以上研究發(fā)現(xiàn)?；谝陨习l(fā)現(xiàn)，研究人員建議教師投入更多時(shí)間進(jìn)行自然教育，并在課程中普及自然教育。

關(guān)鍵詞：戶外學(xué)習(xí)；空間思維；解決問題；社會(huì)研究；科學(xué)

中圖分類號(hào)：B845.65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1004-8502（2023）03-0111-18

譯者簡(jiǎn)介：方琮，華東理工大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)榉g實(shí)踐；王萍，中國(guó)兒童中心副研究員，研究方向?yàn)樯鐣?huì)政策、家庭教育；陳均瑤，華東理工大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)榉g實(shí)踐；胡奇，華東理工大學(xué)本科生，研究方向?yàn)榉g實(shí)踐；毛峰，上海對(duì)外經(jīng)貿(mào)大學(xué)國(guó)際商務(wù)外語學(xué)院副教授，研究方向?yàn)檎Z言政策與外語教育。

一、引言

地圖識(shí)讀能力是我們?nèi)粘１貍淠芰χ籟1][2]，也是現(xiàn)代社會(huì)衡量智力的一個(gè)重要指標(biāo)[3][4]。因其與空間思維密切相關(guān)[5]，在測(cè)量個(gè)人空間思維水平的量表或測(cè)試中，常包括對(duì)地圖識(shí)讀能力的測(cè)試[6][7]。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)[8]指出，空間思維能力包括識(shí)圖能力。但由于研究人員對(duì)能力和子能力的看法不同[9]，研究文獻(xiàn)中常用“空間能力”“空間技能”“空間認(rèn)知”“空間智能”“空間推理”“空間理解”等術(shù)語替代“空間思維”一詞。根據(jù)美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)[8]的建議，本研究使用術(shù)語“空間思維”泛指上述所有能力。

以往研究表明，隨著空間思維水平的提高，生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、編程方面的成就也會(huì)提高[10-14]?？臻g思維能力是一個(gè)重要指標(biāo)，能預(yù)測(cè)個(gè)人未來能否在科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程領(lǐng)域鉆研并取得成功[15-17]。克萊門茨和巴蒂斯塔提出，空間思維能力對(duì)科學(xué)思維能力至關(guān)重要[18]。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的一份報(bào)告指出，許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)很大程度上依賴空間思維能力[8]。班納坦認(rèn)為，比起語言能力，近80%的職業(yè)更依賴空間思維能力，例如，從定位到自拍等許多活動(dòng)中，人們必須利用空間思維才能完成[19]。簡(jiǎn)言之，空間思維對(duì)個(gè)人的行動(dòng)和思維至關(guān)重要。尤其是地圖識(shí)別能力，不僅方便人們生活，也有助于人們理解世界[20]。因此，在學(xué)校指導(dǎo)學(xué)生如何使用和設(shè)計(jì)地圖至關(guān)重要[21]。盡管目前已有相關(guān)研究，但關(guān)于如何在教育實(shí)踐中使用、應(yīng)用、提高地圖識(shí)讀能力及影響地圖識(shí)讀能力的因素有哪些，研究較少[22-24]。

地圖識(shí)讀能力不僅僅是解釋地圖上所看到的東西，還有助于解決問題，并對(duì)當(dāng)前環(huán)境中發(fā)生的事情做出決策[25]。地圖識(shí)讀能力和解決問題的能力對(duì)人們適應(yīng)環(huán)境至關(guān)重要，掌握這些能力，有助于人們更好地規(guī)劃自己的生活、更容易適應(yīng)環(huán)境、更有效解決面臨的問題。解決問題的能力就是識(shí)別、確定和處理問題的能力。泰蘭[26]指出，解決問題是一個(gè)涉及認(rèn)知、情感和精神活動(dòng)的復(fù)雜過程。約翰遜認(rèn)為，個(gè)人在童年時(shí)期掌握的解決問題的能力，會(huì)因在校期間獲得的其他能力而進(jìn)一步提高[27]。根據(jù)道的觀點(diǎn)，現(xiàn)代教育最重要的目標(biāo)是掌握和提升解決問題的能力[28]。解決問題的能力是21世紀(jì)的必備技能[29]，也是人們?cè)诘谒拇喂I(yè)革命中需要磨礪的一項(xiàng)能力[30]。沙姆蘇丁提出，解決復(fù)雜問題時(shí)，學(xué)生可以運(yùn)用反思性思維，聚焦問題所在[31]。杜威將反思性思維定義為，“對(duì)于信念或假設(shè)性的知識(shí)，根據(jù)其依據(jù)的基礎(chǔ)逐漸推出結(jié)論，進(jìn)行積極、持續(xù)、細(xì)致的思考”[32]。基齊爾卡亞和阿斯卡爾指出，解決問題的過程最能有效反映反思性思維能力[33]。因此，有效地結(jié)合與運(yùn)用這兩種技能至關(guān)重要。美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)教師委員會(huì)的一份報(bào)告強(qiáng)調(diào)，有必要培養(yǎng)學(xué)生的三維思維，并幫助他們?cè)诮鉀Q問題時(shí)運(yùn)用空間思維[34]。然而，值得注意的是，參加國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目（PISA）和國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)趨勢(shì)研究（TIMSS）組織的考試時(shí)，在應(yīng)用空間思維和解決問題的能力方面，學(xué)生基本都未達(dá)到預(yù)期水平。之所以會(huì)產(chǎn)生這一結(jié)果，可能受到了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的影響。多明格斯等人表示，傳統(tǒng)的教學(xué)模式枯燥無味，缺乏激勵(lì)[35]。在一個(gè)僅限于黑板和書本組成的學(xué)習(xí)環(huán)境里，學(xué)生感覺被困于四面墻壁之中。這可能導(dǎo)致學(xué)習(xí)偏離現(xiàn)實(shí)生活。一些學(xué)生甚至在學(xué)校里出現(xiàn)了不良反應(yīng)，如社交能力缺乏、情感發(fā)展緩慢、行為發(fā)展不足[36]。

戶外學(xué)習(xí)環(huán)境有助于應(yīng)用實(shí)踐知識(shí)，由此學(xué)生將所學(xué)知識(shí)付諸實(shí)踐[37]。在戶外學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生在實(shí)踐和生活中學(xué)習(xí)探索，所獲得的知識(shí)將是永久的[38]。有鑒于此，自然教育近年來開始嶄露頭角，關(guān)于自然教育的研究亦有所增加[39][40]。

“關(guān)于自然教育，相似的術(shù)語有‘基于場(chǎng)所的教育‘環(huán)境教育‘戶外教育‘基于環(huán)境的教育?！盵41]根據(jù)凱萊什等人的說法[42]，自然教育是在自然環(huán)境中認(rèn)識(shí)自然，并利用自然提供的事物作為教育主題、材料和工具。在自然教育中，以自然提供的東西為教育材料，這點(diǎn)至關(guān)重要[43]。自然教育的基本理念是，有了自然提供的實(shí)際案例和模型，學(xué)生能在生活和實(shí)踐中學(xué)習(xí)，效果將更加持久[44]。

英國(guó)和澳大利亞進(jìn)行了一些實(shí)地研究，引發(fā)了人們對(duì)自然教育相關(guān)研究的關(guān)注[45][46]。近年來，國(guó)家機(jī)構(gòu)和教育部門特別重視自然教育方面的研究。開展自然教育時(shí)，教師可以利用學(xué)校花園、國(guó)家公園、博物館、美術(shù)館、歷史和文化遺址、野餐區(qū)作為活動(dòng)場(chǎng)所。基依奇等人強(qiáng)調(diào)，在自然教育中進(jìn)行的實(shí)踐活動(dòng)，有助于學(xué)生將學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來[47]。摩根等人認(rèn)為，戶外活動(dòng)有助于釋放個(gè)人的創(chuàng)造潛力[48]。自然教育可以提高社交能力[49]、解決問題的能力、適應(yīng)能力、創(chuàng)造能力[49-51]。拉金強(qiáng)調(diào)，戶外學(xué)習(xí)活動(dòng)充滿樂趣和挑戰(zhàn)，并能積極影響學(xué)生的態(tài)度、價(jià)值觀和信仰[52]。因此，這些經(jīng)歷能被長(zhǎng)久記住。

本研究旨在確定自然教育活動(dòng)對(duì)學(xué)生地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力的影響，并探討這兩種能力之間的關(guān)系。卡恩等人強(qiáng)調(diào)，關(guān)于戶外學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)的影響，發(fā)達(dá)國(guó)家已有所研究，但發(fā)展中國(guó)家還比較缺乏[40]。令人驚訝的是， 很少有人研究在教育實(shí)踐中如何應(yīng)用、改進(jìn)和影響地圖識(shí)讀能力[22-24]。地圖識(shí)讀能力不僅對(duì)于解決實(shí)際問題極其重要，也有助于人們發(fā)現(xiàn)問題，并系統(tǒng)性地提出實(shí)際的解決方案[53][54][25]。文獻(xiàn)研究表明，空間思維差的學(xué)生，在解決問題、反思性思維方面，容易遭遇困難，所以要研究這兩種思維能力之間的關(guān)系。馬洛尼等人認(rèn)為，空間思維差的學(xué)生，在解決數(shù)學(xué)問題時(shí)，很可能遇到困難[55]。凱漢發(fā)現(xiàn)，空間思維和邏輯思維能力之間有顯著關(guān)系[56]。凱爾等人指出，空間思維能預(yù)測(cè)創(chuàng)意潛力[57]。特里克特和特拉夫頓表示，創(chuàng)建并使用心理模型來檢驗(yàn)科學(xué)假說時(shí)，空間思維至關(guān)重要[14]。

經(jīng)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，一些研究調(diào)查了自然教育對(duì)解決問題的能力、反思性思維能力、空間思維能力的影響[58-66]。然而，尚未發(fā)現(xiàn)有調(diào)查自然教育對(duì)地圖識(shí)讀能力影響的研究。此外，尚未有研究探討地圖識(shí)讀能力與解決問題的能力或反思性思維能力之間的關(guān)系。因此，本研究希望能填補(bǔ)該研究領(lǐng)域的空白。

國(guó)家教育部的課程強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生的地圖識(shí)讀能力、解決問題的能力和反思性思維能力[67-70]。地圖識(shí)讀能力對(duì)于學(xué)生了解自己所處的環(huán)境，理解并解釋當(dāng)?shù)氐乩?、政治、?jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化生活和變化等方面都至關(guān)重要[71]。同樣，地圖識(shí)讀能力對(duì)于解決問題也很重要。因此，必須確定影響地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力的因素，并努力培養(yǎng)學(xué)生的這兩種能力。

二、研究材料與研究方法

本研究采用探索性序列混合設(shè)計(jì)方法。采用探索性序列的研究方法，首先要收集定量數(shù)據(jù)，然后收集定性數(shù)據(jù)來解釋定量數(shù)據(jù)[72]。探索性研究的主要目的是確定變量之間的因果關(guān)系[73]。本研究采用探索性序列方法設(shè)計(jì)，目的在于確定自然教育活動(dòng)對(duì)學(xué)生地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力的影響，并探討兩種能力之間的關(guān)系，然后利用定性數(shù)據(jù)深入探討研究結(jié)果。

研究的定量部分設(shè)計(jì)了單組實(shí)驗(yàn)，考察以跨學(xué)科方式為科學(xué)和社會(huì)研究課程設(shè)計(jì)的自然教育活動(dòng)如何影響學(xué)生的地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力，并考察兩種能力之間的關(guān)系。研究的定性部分設(shè)計(jì)了嵌入式單案例實(shí)驗(yàn)。定量研究結(jié)束后，對(duì)樣本中的9名學(xué)生進(jìn)行了半結(jié)構(gòu)式訪談，收集定性數(shù)據(jù)。在研究活動(dòng)實(shí)施過程中，利用學(xué)生填寫的活動(dòng)手冊(cè)和學(xué)生工作表，對(duì)情況進(jìn)行了深入調(diào)查。

（一）研究樣本

研究對(duì)象包括2020—2021學(xué)年在艾登學(xué)習(xí)的七年級(jí)學(xué)生，然后有目的地從總研究對(duì)象中抽取樣本。這是一種非概率抽樣，遴選標(biāo)準(zhǔn)如下：七年級(jí)學(xué)生、就讀于鄉(xiāng)村學(xué)校、科學(xué)和社會(huì)研究課程期末成績(jī)優(yōu)異、從未參加過土耳其科學(xué)技術(shù)研究委員會(huì)資助的項(xiàng)目。按照以上遴選標(biāo)準(zhǔn)，本研究的樣本共有36名學(xué)生，其中包括13名女生和23名男生，年齡范圍為13～14歲。研究人員將學(xué)生分成兩組參加項(xiàng)目，每組18人，每個(gè)小組分別由研究團(tuán)隊(duì)帶領(lǐng)學(xué)習(xí)6天。

（二）研究數(shù)據(jù)收集工具

為收集數(shù)據(jù)，本研究使用了地圖識(shí)讀能力量表、解決問題的反思性思維能力量表，還設(shè)計(jì)了半結(jié)構(gòu)式訪談表、活動(dòng)手冊(cè)、學(xué)生工作表，對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行深入分析。

科茨和德米爾設(shè)計(jì)的地圖識(shí)讀能力量表，采用的是李克特式五分量表法，該量表由4個(gè)影響學(xué)生地圖識(shí)讀能力的因素組成，涵蓋24個(gè)測(cè)量項(xiàng)[74]。這24個(gè)測(cè)量項(xiàng)的評(píng)分部分包含“非常不同意”“不同意”“不一定”“同意”“非常同意”五種回答，分別計(jì)為1、2、3、4、5分。每個(gè)被調(diào)查者的態(tài)度總分，是所有題項(xiàng)得分之和，因此調(diào)查最低分為24分，最高分為120分。子量表如下：利用地圖解決實(shí)際問題（示例：我可以通過地圖，以米或公里來計(jì)算兩個(gè)地點(diǎn)之間的距離）、識(shí)讀和解釋地圖（示例：我可以通過不同類型的地圖，如氣象圖、地形圖、地質(zhì)圖、地下資源圖和土地利用圖，評(píng)估一個(gè)地方的地理特征）、繪制地圖（示例：我可以用等高線繪制地形圖）、使用地圖（示例：我可以在旅行中使用路線圖）。研究發(fā)現(xiàn)，克朗巴哈信度系數(shù)在總量表中為0.93，在4項(xiàng)“利用地圖解決實(shí)際問題”子量表中為0.83，在9項(xiàng)“識(shí)讀和解釋地圖”子量表中為0.89，在3項(xiàng)“繪制地圖”子量表中為0.81，在8項(xiàng)“使用地圖”子量表中為0.85。

基齊爾卡亞和阿斯卡爾設(shè)計(jì)的解決問題的反思性思維能力量表，采用的是李克特式五分量表法，該量表由3個(gè)因素組成，這3個(gè)因素涵蓋14個(gè)測(cè)量項(xiàng)[33]。這14個(gè)測(cè)量項(xiàng)的評(píng)分部分包含“非常不同意”“不同意”“不一定”“同意”“非常同意”五種回答，分別計(jì)為1、2、3、4、5分。同樣，每個(gè)被調(diào)查者的態(tài)度總分是所有題項(xiàng)得分之和，因此量表最低分為14分，最高分為70分。子量表如下：提問（示例：無法解決某個(gè)問題時(shí)，我會(huì)反問自己，以找出原因）、推理（示例：當(dāng)遇到某個(gè)問題時(shí)，我會(huì)回顧已經(jīng)解決的問題，并根據(jù)二者的異同找到它們之間的關(guān)系）、評(píng)價(jià)（示例：解決問題后，我會(huì)將自己的解決方案與朋友的解決方案進(jìn)行比較，并評(píng)估自己的解決方案）。克朗巴哈信度系數(shù)在總量表中為0.83，在5項(xiàng)“提問”子量表中為0.73，在4項(xiàng)“推理”子量表中為0.71，在5項(xiàng)“評(píng)價(jià)”子量表中為0.69。

研究人員在征求專家意見后設(shè)計(jì)了一份半結(jié)構(gòu)式訪談表。該訪談表包含6個(gè)開放式問題。此外，本研究還設(shè)計(jì)了一本活動(dòng)手冊(cè)和一些學(xué)生工作表，針對(duì)研究項(xiàng)目中開展的每項(xiàng)活動(dòng)，提出單獨(dú)的問題。這些活動(dòng)手冊(cè)和學(xué)生工作表也被用作收集數(shù)據(jù)的工具。

（三）數(shù)據(jù)分析

本研究使用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件23.0版本，對(duì)定量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在定量數(shù)據(jù)的分析過程中，首先對(duì)數(shù)據(jù)的正態(tài)性進(jìn)行測(cè)試。正態(tài)性檢驗(yàn)采用了峰度值和偏度值。檢驗(yàn)結(jié)果顯示，這些數(shù)值分布于+2到- 2之間。根據(jù)喬治和馬勒里的研究，位于+2和- 2之間的數(shù)值呈正態(tài)分布[75]。因此，在數(shù)據(jù)分析中使用了參數(shù)檢驗(yàn)。此外，解釋影響程度時(shí)參考了塔爾海默和庫(kù)克[76]的觀點(diǎn)。

參與研究的兩組學(xué)生，由相同的教育者引領(lǐng)，接受的教育也完全相同，因此研究人員將兩組學(xué)生的數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行分析。根據(jù)結(jié)果，兩組學(xué)生在地圖識(shí)讀能力量表和反思性思維能力量表中的平均前測(cè)分?jǐn)?shù)方面沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。從這一發(fā)現(xiàn)可以看出，學(xué)生們的準(zhǔn)備程度相似，并且兩組是同質(zhì)的。研究還使用MAXQDA 2020軟件的內(nèi)容分析方法對(duì)定性數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。定性數(shù)據(jù)來自參與自然教育的36名學(xué)生中的9名，包括女生4人、男生5人。這9名學(xué)生是根據(jù)其量表得分選出的，分別代表高分組、中分組、低分組學(xué)生。在對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，研究人員采用的是昵稱，確定昵稱的依據(jù)是學(xué)生性別和訪談順序。例如，第二位女性受訪者的編碼為FS2。兩位研究人員分別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以確保編碼者的可信度。

（四）研究方案

在本研究中，數(shù)據(jù)是在“享受—學(xué)習(xí)—發(fā)現(xiàn)科學(xué)和社會(huì)研究活動(dòng)”項(xiàng)目中獲取的，獲土耳其科學(xué)技術(shù)研究委員會(huì)4004自然教育和科學(xué)學(xué)校資助。本研究經(jīng)艾丁·阿德南·門德雷斯大學(xué)教育研究倫理委員會(huì)審核通過（通過日期為2019年11月8日，編號(hào)為2019/100）。為實(shí)現(xiàn)融合科學(xué)和社會(huì)研究主題的跨學(xué)科項(xiàng)目，本研究首先要確定這兩門課程中的共同主題。選定的主題包括環(huán)境、空間、文化遺產(chǎn)、天文學(xué)和能源。接著，本研究討論了這些主題在科學(xué)和社會(huì)研究教學(xué)中遇到的問題。解決問題的同時(shí)，本研究回溯現(xiàn)有文獻(xiàn)，征求專家意見，并與教師進(jìn)行焦點(diǎn)小組訪談。自然教育活動(dòng)計(jì)劃旨在為研究人員發(fā)現(xiàn)的問題尋找解決方案，并改善所設(shè)計(jì)的教育環(huán)境。在活動(dòng)計(jì)劃框架內(nèi)，兩組各18名學(xué)生要進(jìn)行為期6天的培訓(xùn)。在符合項(xiàng)目和研究目的的前提下，本研究在項(xiàng)目范圍內(nèi)設(shè)計(jì)了一些活動(dòng)，以確定自然教育活動(dòng)對(duì)地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力的影響，并探索兩種能力之間的關(guān)系。表1概述了這些活動(dòng)。

從表1中的活動(dòng)可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)任務(wù)同時(shí)涉及地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力。本研究在計(jì)劃、設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，非常注重活動(dòng)的真實(shí)性，力求貼近學(xué)生日常生活中面臨的情況。

三、研究結(jié)果

（一）關(guān)于第一個(gè)子問題的研究結(jié)果

本研究的第一個(gè)子問題是“七年級(jí)學(xué)生在地圖識(shí)讀能力量表中的前測(cè)和后測(cè)中成績(jī)是否存在顯著差異”。為得到答案，本研究進(jìn)行了相關(guān)樣本的t檢驗(yàn)。表2顯示了測(cè)試結(jié)果。

如表2所示，與前測(cè)（X-pretest = 74.97）相比，學(xué)生在地圖識(shí)讀能力量表中的平均后測(cè)總分（X-posttest = 81.94）顯著提高，但這一差異對(duì)學(xué)生的影響適中〔t（35）= -2.89，p =0 .007，Cohens d = 0.48〕。從學(xué)生在子量表中的平均分?jǐn)?shù)可以看出，與前測(cè)分?jǐn)?shù)（X-pretest = 11.81）相比，“利用地圖解決實(shí)際問題”子量表的后測(cè)分?jǐn)?shù)（X-posttest = 12.92）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有所增加，但并不顯著〔t（35） = -1.80，p = 0.080，Cohens d = 0.30〕。與前測(cè)得分（X-pretest = 31.08）相比，“識(shí)讀和解釋地圖”子量表的后測(cè)得分（X-posttest = 33.28）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著增加，但這一差異對(duì)學(xué)生的影響很小〔t（35）= -2.06，p =0 .047，Cohens d = 0.34〕。與前測(cè)得分（X-pretest = 5.92）相比，“繪制地圖”子量表的后測(cè)得分（X-posttest = 7.75）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上也有顯著增加，且這一差異對(duì)學(xué)生的影響適中〔t（35） = -2.87，p = 0.007，Cohens d = 0.48〕。與前測(cè)得分（X-pretest = 26.17）〔t（35） = -1.66，p = 0.105，Cohens d= 0.28〕相比，“使用地圖”子量表的后測(cè)得分（X-posttest = 28.00）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有所增加，但并不顯著。以上結(jié)果表明，上述開展的各項(xiàng)活動(dòng)對(duì)提高學(xué)生的地圖識(shí)讀能力有一定效果。

（二）關(guān)于第二個(gè)子問題的研究結(jié)果

本研究的第二個(gè)子問題是“七年級(jí)學(xué)生在反思性思維能力量表中前測(cè)和后測(cè)成績(jī)是否有顯著差異”。為得到答案，本研究也進(jìn)行了相關(guān)樣本t檢驗(yàn)。表3顯示了測(cè)試結(jié)果。

如表3所示，與前測(cè)（X-pretest = 55.53）相比，學(xué)生的平均后測(cè)總分（X-posttest = 58.06）顯著提高，且這一差異對(duì)學(xué)生的影響適中〔t（35）= -2.76，p = 0.009，Cohens d = 0.46〕。從學(xué)生在子量表中的平均分?jǐn)?shù)發(fā)現(xiàn)，與前測(cè)分?jǐn)?shù)（X-pretest = 19.47）相比，“提問”子量表的后測(cè)分?jǐn)?shù)（X-posttest = 20.47）統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著增加，但這一差異對(duì)學(xué)生的影響很小〔t（35） = -2.34，p = 0.025，Cohens d = 0.39〕。與前測(cè)得分（X-pretest = 19.72）相比，“評(píng)估”子量表的后測(cè)得分（X-posttest = 20.72）統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著增加，而這一差異對(duì)學(xué)生的影響也很小〔t（35） = -2.35，p = 0.024，Cohens d = 0.39〕。與前測(cè)得分（X-pretest = 16.42）相比，“推理”子量表的后測(cè)得分（X-posttest = 16.86）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有所增加，但并不顯著〔t（35） = -1.46，p = 0.153，Cohens d = 0.24〕。以上研究結(jié)果表明，在項(xiàng)目框架內(nèi)設(shè)計(jì)的活動(dòng)對(duì)提高學(xué)生解決問題的反思性思維能力有一定效果。

（三）關(guān)于第三個(gè)子問題的研究結(jié)果

本研究的第三個(gè)子問題是“七年級(jí)學(xué)生在地圖識(shí)讀能力量表中的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)，與他們?cè)诜此夹运季S能力量表的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)，二者之間是否存在顯著關(guān)系”。為得到答案，本研究進(jìn)行了皮爾遜相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)。表4中顯示了測(cè)試結(jié)果。

皮爾遜相關(guān)系數(shù)測(cè)試結(jié)果顯示，從前測(cè)成績(jī)（r = 0. 602，p ＜ 0.001）和后測(cè)成績(jī)（r = 0. 648，p ＜ 0.001）中可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)七年級(jí)學(xué)生而言，地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力，二者之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。換言之，隨著學(xué)生地圖識(shí)讀能力的提高，他們解決問題的反思性思維能力也會(huì)提高。

（四）關(guān)于第四個(gè)子問題的研究結(jié)果

第四個(gè)子問題是“七年級(jí)學(xué)生對(duì)自然教育有什么看法”。本研究采用半結(jié)構(gòu)化訪談方式，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了內(nèi)容分析，并創(chuàng)建了相應(yīng)的主題、類別、代碼。

圖1的內(nèi)容分析結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)自然教育的看法可歸為兩個(gè)主題，分別命名為“貢獻(xiàn)”和“局限”?！柏暙I(xiàn)”主題包括以下類別：技能訓(xùn)練、學(xué)生動(dòng)機(jī)、學(xué)術(shù)成就、實(shí)際利益?！熬窒蕖敝黝}下的類別是挑戰(zhàn)。

“技能訓(xùn)練”類別包括以下代碼：地圖識(shí)讀、解決問題、反思性思維和溝通。分析涵蓋這些技能的原因之一是，自然教育活動(dòng)旨在培養(yǎng)學(xué)生的地圖識(shí)讀能力、解決問題的反思性思維能力。在活動(dòng)中，參與的學(xué)生需要這些技能來完成任務(wù)或項(xiàng)目，因此，學(xué)生們認(rèn)為這些在活動(dòng)中所使用和發(fā)展的技能是值得學(xué)習(xí)的。此外，學(xué)生們?cè)谠L談中強(qiáng)調(diào)，他們的溝通能力也有所提高。在學(xué)習(xí)環(huán)境中，不管是師生之間，還是學(xué)生之間，良好的溝通都是良性學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵組成部分。團(tuán)隊(duì)合作和戲劇活動(dòng)中，學(xué)生之間的溝通合作可幫助提高他們的溝通能力。學(xué)生們還表示，地圖識(shí)讀能力和解決問題能力是交織關(guān)聯(lián)的。例如，學(xué)生MS9表示：“我認(rèn)為，我的空間能力和解決問題能力都得到了提高。比如，我獨(dú)自一人去某個(gè)熟悉的地方時(shí)，通過線索，我可以輕松辨別方向，也可以輕易找到解決問題的方法。因?yàn)樵诨顒?dòng)中，老師教我們像科學(xué)家一樣觀察環(huán)境和自然，發(fā)現(xiàn)問題，并找到解決問題的方法?，F(xiàn)在我知道如何獲取和使用信息……比方說，我們?cè)谀硞€(gè)地方迷路了，憑借解決問題的能力，我們可以分析地圖，找到出路?！睂W(xué)生FS8表示：“通過閱讀新聞、瀏覽網(wǎng)站，我對(duì)國(guó)內(nèi)外政治和社會(huì)問題有了更好的理解。我運(yùn)用自己的空間能力，更好地了解了世界各國(guó)的地理位置；憑借解決問題的能力，更好地了解世界和一些國(guó)家出現(xiàn)問題的原因，還可以提出自己的解決方案。這兩種能力十分相似?！睂W(xué)生FS2表示：“我認(rèn)為我可以更好地反思學(xué)到的知識(shí)?！睂W(xué)生MS9表示：“我在那兒（學(xué)校）的時(shí)候處事優(yōu)柔寡斷，但在這兒（訓(xùn)練營(yíng)）可以迅速適應(yīng)環(huán)境。通常，我不能立即適應(yīng)新環(huán)境。第一天我們進(jìn)行了訓(xùn)練（戲?。?，一起做游戲，因此可以更好地社交?！睂W(xué)生FS8表示：“我們?cè)趯W(xué)校都是獨(dú)自一人，但在訓(xùn)練營(yíng)能更自在地交流。”學(xué)生MS7表示：“這次訓(xùn)練營(yíng)幫助我學(xué)會(huì)與人交往溝通。我是一個(gè)內(nèi)向的人，但參加完這次活動(dòng)之后，與人溝通變得更容易了?！睂W(xué)生FS2表示：“我能更好地與人溝通了。”

“學(xué)生動(dòng)機(jī)”類別包括以下代碼：趣味學(xué)習(xí)、從生活和實(shí)踐中學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生的態(tài)度、令人興奮、循循善誘。分析涵蓋這些代碼的原因之一可能是，學(xué)生得以走出教室，觸摸世界，感知萬物，探索知識(shí)，并在項(xiàng)目任務(wù)期間進(jìn)行計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們報(bào)告說，他們參加的活動(dòng)有趣不枯燥，學(xué)習(xí)是源于生活和實(shí)踐，而非死記硬背。他們還強(qiáng)調(diào)，參加這些有趣的活動(dòng)后，他們更愿意學(xué)習(xí)，積極性也更高了。比如，學(xué)生MS5表示：“戶外學(xué)習(xí)好玩又有趣，我們從未感到無聊?！睂W(xué)生MS3表示：“我們所有學(xué)習(xí)都是通過戶外觀察和實(shí)踐，在學(xué)校我們可無法體會(huì)這些?！睂W(xué)生MS4表示：“有些事情我很喜歡，比如在國(guó)家公園尋找植物。讓我高興的是，我最終記住了植物的位置。我會(huì)努力記在心里，因?yàn)樗欣蠋煻颊f我將來還會(huì)遇到它們。我和我的朋友們都興奮極了?！睂W(xué)生FS2表示：“我本來就很喜歡上課，參加完這次活動(dòng)之后更喜歡了，聽課也更專心了?！睂W(xué)生MS7表示：“訓(xùn)練營(yíng)結(jié)束后，我決心努力學(xué)習(xí)功課?！睂W(xué)生FS8表示：“參加完訓(xùn)練營(yíng)，我的學(xué)習(xí)成績(jī)提高了。我在自然環(huán)境中能更清楚、更舒適地學(xué)習(xí)知識(shí)，比如，我可以觸摸到那些事物，直接理解掌握它們的特征，但在學(xué)校教室里，就比較難了。再如，在那里我可以做某件事，當(dāng)我對(duì)一種植物很好奇，那我就可以直接觸摸，這樣更容易了解它的質(zhì)地，畢竟在教室里我們只能看書本上的圖片?！?/p>

“學(xué)術(shù)成就”類別包括以下代碼：永久性知識(shí)、跨學(xué)科、有意義的學(xué)習(xí)和同伴學(xué)習(xí)。對(duì)這一結(jié)果的一種可能解釋是，自然教育活動(dòng)是基于跨學(xué)科研究方法設(shè)計(jì)的，學(xué)生們通過在團(tuán)隊(duì)合作活動(dòng)中運(yùn)用知識(shí)和技能來相互學(xué)習(xí)，而這些知識(shí)和技能是他們通過實(shí)踐和生活獲得的。學(xué)生們表示，在真實(shí)的環(huán)境中，他們通過在自然中運(yùn)用觸摸、感受和嗅覺獲得的知識(shí)更加持久，特別是跨學(xué)科活動(dòng)確保學(xué)習(xí)更有意義。學(xué)生們還指出，由于在活動(dòng)中經(jīng)常布置小組任務(wù)，他們從朋友那里也學(xué)到了很多新知識(shí)。比如，學(xué)生MS7表示：“我在大自然的環(huán)境中學(xué)習(xí)知識(shí)。因?yàn)橛辛藢?shí)踐的機(jī)會(huì)，學(xué)到的知識(shí)也變得更持久，大自然給予我的教育使我能夠深入學(xué)習(xí)。這次訓(xùn)練營(yíng)后，我決定好好學(xué)習(xí)功課?！睂W(xué)生MS3表示：“我認(rèn)為，如果我們一早就在你們的帶領(lǐng)下去尼薩古城或考古博物館考察學(xué)習(xí)，并在學(xué)校或者社會(huì)研究上被容許更長(zhǎng)久地審視，我們本可以受到更好的教育。”學(xué)生MS9表示：“我們親身體驗(yàn)，邊玩邊學(xué)。訓(xùn)練營(yíng)這里比學(xué)校好，因?yàn)樵趯W(xué)校只能接觸粗淺的信息?！?/p>

“實(shí)際利益”類別包括以下代碼：在日常生活中使用、以探索者的視角觀察自然、認(rèn)識(shí)自然。對(duì)這一結(jié)果的一個(gè)可能解釋是，活動(dòng)是在教室外進(jìn)行的，所以學(xué)生們愈發(fā)意識(shí)到人與環(huán)境間的關(guān)系。學(xué)生們表示，他們?cè)诨顒?dòng)中學(xué)到的知識(shí)可以運(yùn)用到日常生活中。參與研究活動(dòng)并親近自然的學(xué)生強(qiáng)調(diào)，他們現(xiàn)在更了解自然，并會(huì)以探索者的視角看待自然。例如，學(xué)生MS4表示：“我觀察了自己。參加完訓(xùn)練營(yíng)回家后，我發(fā)現(xiàn)自己變得很有見識(shí)，因?yàn)榛顒?dòng)教給了我們一些日常生活中的知識(shí)，我已經(jīng)掌握了你們教給我們的大部分知識(shí)?！睂W(xué)生FS6表示：“現(xiàn)在我想去哪兒很快就能到達(dá)。而且，我想我可以將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到一些學(xué)校課題上，比如社會(huì)研究課上識(shí)讀地圖?！盡S5表示：“我真的開始把自然視為一座有待發(fā)掘的寶藏?！?/p>

“挑戰(zhàn)”類別包括以下代碼：環(huán)境挑戰(zhàn)和生理挑戰(zhàn)。其中一個(gè)可能解釋是，本研究設(shè)計(jì)的活動(dòng)是在夏季進(jìn)行的。學(xué)生們表示，他們面臨著一些挑戰(zhàn)。天氣炎熱，有時(shí)在大自然中物質(zhì)需求難以滿足。學(xué)生FS8表示：“我們走了很多路，筋疲力盡，又渴又累。雖然我們通常是乘公共汽車，但也會(huì)步行去一些地方，就會(huì)很累，有時(shí)甚至疲憊不堪。”學(xué)生MS4表示：“活動(dòng)本身沒有缺陷，但有時(shí)天氣狀況會(huì)對(duì)活動(dòng)稍有影響?！?/p>

此外，通過對(duì)學(xué)生的訪談，根據(jù)學(xué)生最頻繁重復(fù)的詞制作了一個(gè)詞云，見圖2。

圖2中的詞云顯示，學(xué)生重復(fù)頻率最高的詞有：思考、更多、可以、我們、學(xué)到的、信息、學(xué)校、和、自然、戶外、能力、地圖、問題、解決、改進(jìn)等。

四、研究討論

本研究旨在確定自然教育對(duì)學(xué)生地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力的影響，并探討兩種能力之間的關(guān)系。研究的第一個(gè)子問題是，七年級(jí)學(xué)生在地圖識(shí)讀能力量表中的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)是否有顯著差異。分析結(jié)果顯示，在研究范圍內(nèi)開展的活動(dòng)，明顯提高了學(xué)生在地圖識(shí)讀能力方面的平均成績(jī)。從效應(yīng)量來看，這些活動(dòng)在提高學(xué)生的地圖識(shí)讀能力方面有一定效果。塞伊汗指出，校外學(xué)習(xí)活動(dòng)有助于培養(yǎng)空間感知能力[66]。拉赫馬特等人也強(qiáng)調(diào)，校外學(xué)習(xí)活動(dòng)可以提高學(xué)生的空間能力[65]。

研究的第二個(gè)子問題是，七年級(jí)學(xué)生在反思性思維能力量表中的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)是否有顯著差異。分析結(jié)果顯示，在研究范圍內(nèi)開展的活動(dòng)，明顯提高了學(xué)生的反思性思維能力平均分。從效應(yīng)量來看，這些活動(dòng)對(duì)提高學(xué)生解決問題的反思性思維能力有一定效果。安普埃羅等人強(qiáng)調(diào)了戶外學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生解決環(huán)境問題的益處[59]。瓦尤妮等人報(bào)告說，自然教育對(duì)提升科學(xué)過程能力和解決問題能力方面有很大影響[60]。維達(dá)達(dá)等人也發(fā)現(xiàn)，自然教育也會(huì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力[61]。同樣，奎貝爾等人表示，自然教育豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高了學(xué)生參與的積極性，并有助于學(xué)生技能的發(fā)展[77]。根據(jù)根茨等人的說法，自然教育提供了在該領(lǐng)域運(yùn)用理論知識(shí)的機(jī)會(huì)，同時(shí)允許學(xué)生探索現(xiàn)實(shí)生活中的問題[78]。然而，烏拉爾和達(dá)德禮表示，在基于問題的學(xué)習(xí)方法框架內(nèi)開展的自然教育活動(dòng)，對(duì)提高學(xué)生的反思能力沒有幫助[63]。

研究的第三個(gè)子問題是，七年級(jí)學(xué)生在地圖識(shí)讀能力量表中的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)，與他們?cè)诜此夹运季S能力量表中的前測(cè)和后測(cè)成績(jī)，二者之間是否存在顯著關(guān)系。分析結(jié)果顯示，從前測(cè)和后測(cè)分?jǐn)?shù)來看，學(xué)生的地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。巴克利等人[79]強(qiáng)調(diào)，具有較高空間思維的個(gè)體，在解決、理解、處理圖形問題時(shí)更有優(yōu)勢(shì)。先前的研究也發(fā)現(xiàn)了空間思維和解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題之間的關(guān)系[80]，以及空間思維和解決數(shù)學(xué)問題之間的關(guān)系[81-87]。地圖識(shí)讀能力不僅是解釋地圖上的內(nèi)容，更重要的是解決問題，并對(duì)周圍環(huán)境中發(fā)生的事情做出決策[25]。地圖識(shí)讀能力還有助于學(xué)生根據(jù)地圖上的信息進(jìn)行推斷，從而解決問題[53][54][25]。所有這些討論都可以解釋地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力之間的關(guān)系。

根據(jù)內(nèi)容分析的結(jié)果，學(xué)生們認(rèn)為，通過參與本研究設(shè)計(jì)的活動(dòng)，他們獲得了知識(shí)和能力的實(shí)際增益，從而提高了地圖識(shí)讀能力、解決問題能力、反思性思維能力和溝通能力，并提高了學(xué)習(xí)積極性和學(xué)業(yè)成績(jī)。此外，由訪談數(shù)據(jù)生成的詞云中，我們可以看到，重復(fù)頻率最高的詞包括思考、更多、可以、我們、學(xué)到的、信息、學(xué)校、與、自然、戶外、能力、地圖、問題、解決、改進(jìn)等。該情況表明，學(xué)生們經(jīng)常提到反思性思維、學(xué)習(xí)、自然、地圖識(shí)讀能力和解決問題能力。哈倫和阿拉慕丁強(qiáng)調(diào)，自然教育可以提高社交能力[49]。布羅達(dá)指出，自然教育可以提高解決問題能力和適應(yīng)能力[50]。在半結(jié)構(gòu)式訪談中，學(xué)生們強(qiáng)調(diào)他們的地圖識(shí)讀能力和解決問題能力都得到了提高，并指出這兩種能力是密切相關(guān)的，這一發(fā)現(xiàn)支持了定量研究的結(jié)果。訪談中，學(xué)生們還報(bào)告說，他們?cè)谧匀画h(huán)境中遇到了實(shí)際的空間問題，并經(jīng)常在個(gè)人或團(tuán)隊(duì)任務(wù)中應(yīng)用地圖識(shí)讀能力和解決問題能力來克服這些問題。他們的學(xué)習(xí)成果體現(xiàn)在從自然環(huán)境中獲得的知識(shí)和能力上。他們?cè)趯?shí)踐中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，也能進(jìn)一步鞏固所學(xué)，并輕松地將所學(xué)知識(shí)與其他領(lǐng)域知識(shí)聯(lián)系起來。

在本研究設(shè)計(jì)的活動(dòng)中，根據(jù)實(shí)際要求，分配給學(xué)生的任務(wù)側(cè)重于地圖識(shí)讀能力、解決問題的能力和反思性思維能力的使用。同時(shí)，活動(dòng)也參考了學(xué)生在日常生活中經(jīng)常遇到的情況，以確保所學(xué)知識(shí)的永久性，使學(xué)習(xí)變得更有意義。韋特認(rèn)為，戶外活動(dòng)時(shí)能真實(shí)接觸動(dòng)植物，增強(qiáng)了知識(shí)的持久性，并激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力[88]。在訪談中學(xué)生們表示，在大自然中開展活動(dòng)為他們提供了實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，他們對(duì)活動(dòng)很好奇，活動(dòng)本身很有趣，學(xué)習(xí)積極性也提高了。實(shí)驗(yàn)研究中，斯科特等人得出結(jié)論，學(xué)生們對(duì)戶外活動(dòng)更感興趣，喜歡和朋友一起工作，這樣能夠更有效地相互溝通[89]。同樣，德里斯納等人指出，戶外活動(dòng)更能激發(fā)學(xué)生的積極性[90]。拉金強(qiáng)調(diào)，戶外學(xué)習(xí)活動(dòng)趣味無窮、令人興奮，對(duì)學(xué)生的態(tài)度、價(jià)值觀和信仰產(chǎn)生積極影響；這些經(jīng)歷會(huì)被長(zhǎng)久銘記[52]。

最后，學(xué)生們表示，他們也面臨了一些挑戰(zhàn)。由于天氣炎熱，有時(shí)在大自然中物質(zhì)需求難以滿足。其中一個(gè)原因可能是，這些活動(dòng)是在8月份進(jìn)行的。

五、研究結(jié)論

本研究結(jié)果表明，自然教育是提高學(xué)生地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力的有效途徑。研究還發(fā)現(xiàn)，兩種能力之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。由于現(xiàn)有文獻(xiàn)缺乏對(duì)這一主題的研究，本研究著重確定影響地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力發(fā)展的因素。本研究結(jié)合量表、訪談問題、活動(dòng)手冊(cè)和工作表等研究工具，采用探索性序列混合設(shè)計(jì)，對(duì)比研究結(jié)果，從而增強(qiáng)研究的可信度。

研究結(jié)果顯示，自然教育能有效地提高學(xué)生的地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力。因此，建議教師投入更多的時(shí)間進(jìn)行自然教育，并在課程中推廣自然教育。

自然教育活動(dòng)應(yīng)精心策劃。學(xué)習(xí)活動(dòng)計(jì)劃不周全，不僅無法達(dá)到活動(dòng)目的，也會(huì)造成安全隱患。但是，活動(dòng)計(jì)劃也不應(yīng)過于嚴(yán)格，應(yīng)允許學(xué)生自己探索信息。

在策劃自然教育活動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意季節(jié)條件和天氣情況。

本研究發(fā)現(xiàn)，地圖識(shí)讀能力和解決問題的反思性思維能力之間存在高度相關(guān)性。未來的研究可以進(jìn)一步使用結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)行驗(yàn)證。

【參考文獻(xiàn)】

[1] CLARKE D. Are you functionally map literate？. In Proceedings of the 21st International Cartographic Conference， International Cartographic Association （ICA）， 2003.

[2] DONGW， JIANG Y， ZHENG L， LIU B， & MENG L.Assessing map-reading skills using eye tracking and Bayesian structural equation modelling [J]. Sustainability， 2018， 10（09）： 1-13.

[3] PRAVDA J. Kartografická gramotnost， ?ítanie máp a generovanie poznatkov z máp [J]. Geodetick? a Kartografick? Obzor， 2001， 47（89）： 8-9.

[4] PRAVDA J， KUSENDOV? D. Po?íta?ová tvorba tematick?ch máp [M]. Bratislava： Univerzita Komenského， 2004.

[5] LARANGEIRA R，VAN DER MERWE C D.Map literacy and spatial cognition challenges for student geography teachers in South Africa [J]. Perspectives in Education， 2016， 34（02）： 120-138.

[6] HEGARTY M， RICHARDSON A E， MONTELLO D R， LOVELACE K， SUBBIAH I. Development of a self-report measure of environmental spatial ability [J]. Intelligence， 2002，30（05）： 425-447.

[7] LEEJ， BEDNARZ R.Components of spatial thinking： Evidence from a spatial thinking ability test [J]. The Journal of Geography， 2012， 111（01）： 15-26.

[8] NATIONAL RESEARCH COUNCIL. Learning to think spatially： GIS as a support system in the K-12 curriculum [M]. Washington， DC： National Academies Press， 2006.

[9] DOLIVIERA T. Dynamic spatial ability： An exploratory analysis and a confirmatory study [J]. The International Journal of Aviation Psychology， 2004， 14（01）： 19-38.

[10] GUILLOT A， CHAMPELY S， BATIER C， THIRIET P， COLLET C. Relationship between spatial abilities， mental rotation and functional anatomy learning [J]. Advancesin Health Sciences Education， 2007， 12（04）： 491-507.

[11] DELIALIOG LU O， AS KAR P. Contribution of students mathematical skills and spatial ability in secondary school physics [J]. Hacettepe niversitesi Eg itim FakültesiDergisi， 1999， 16（17）： 34-39.

[12] WU H K， SHAH P. Exploring visuospatial thinking in chemistry learning. Science Education [J]. 2004， 88（03）： 465-492.

[13] LOWRIE T， LOGAN T， HEGARTY M. The influence of spatial visualization training on students spatial reasoning and mathematics performance [J]. Journal of Cognition and Development， 2019， 20（05）： 729-751.

[14] JONES S， & BURNETT G. Spatial ability and learning to program [J]. Human Technology： An Interdisciplinary Journal on Humans in ICT Environments， 2008， 4： 47-61.

[15] TRICKETT S B， TRAFTON J G. “What if ... ”： The use of concep-tual simulations in scientific reasoning [J]. Cognitive Science， 2011， 31： 843-375.

[16] UTTAL D H， COHEN C A. Spatial thinking and STEM education： When， why and how In B. H. Ross （Ed.）， The psychology of learning and motivation [M]. Academic Press， 2012.

[17] WAI J， LUBINSKI D， BENBOW C P. Spatial ability for STEM domains： Aligning over 50 years of cumulative psychological knowledge solidifies itsimportance [J]. Journal of Educational Psychology， 2009， 101（04）： 817-835.

[18] CLEMENTS D H， BATTISTA M T. Geometry and spatial reasoning. In D. A. Grouws （Ed.）， Handbook of research on mathematics teaching and learning： A project ofthe national council of teachers of mathematics [M]. Macmillan， 1992.

[19] BANNATYNE A. Multiple intelligences. Bannatyne reading， writing， spelling and language program. 2003. www.barmatynereadingprogram.com/BP12MULT.htm.

[20] G?K?E N. Social studies in improving students map skills： Teachers opinions [J]. Educational Sciences： Theory & Practice， 2015， 15（05）： 1345-1362.

[21] HANUS M， HAVELKOV? L. Teachers concepts of map-skill development [J]. The Journal of Geography， 2019， 118（03）： 101-116.

[22] HAVELKOVA L， HANUS M. Map skills in education： A systematic review of terminology， methodology， and influencing factors [J]. Review of InternationalGeographical Education Online， 2019，9（02）： 361-401.

[23] NOVOTNY F. Resources for teaching map skills in elementary schools [J]. The Journal of Geography， 2018：1-3.

[24] OOMS K， DE MAEYER P， DUPONT L， VAN DER VEKEN N， VAN DE WEGHE N， VERPLAETSE S. Education in cartography： What is the status of young people smap-reading skills [J]. Cartography and Geographic Information Science， 2016， 43（02）： 134-153.

[25] WIEGAND P. Learning and teaching with maps [M]. London： Routledge， 2006.

[26] TAYLAN S. Heppner in problem ??zme envanterinin uyarlama， güvenirlik ve ge?erlik ?al??malar? [M]. Ankara University， 1990.

[27] TEZEL ?， TEZG?REN I. Sekizinci s?n?f ??rencilerinin bilimsel okuryazarl?k düzeyleri ile problem ??zme becerileri aras?ndaki ili?kinin incelenmesi [J]. Eski?ehirOsmangazi ?niversitesi Türk Dünyas Uygulama ve Ara?t rma Merkezi E?itim Dergisi， 2019， 4（02）： 68-84.

[28] DOW W. The need to change pedagogies in science and technology subjects： A European perspective [J]. International Journal of Technology and Design Education， 2006，16（03）： 307-321.

[29] PARTNERSHIP FOR 21ST CENTURY LEARNING. P21 framework definitions. The Partnership for 21st century learning. Retrieved from. 2015. https：//files.eric.ed.gov/fulltext/ED519462.pdf.

[30] WORLD ECONOMIC FORUM. The 10 skills you need to thrive in the Fourth Industrial Revolution.January， 2016. https：//www.weforum.org/agenda/2016/01/the-10-skills-you-need-to-thrive-in-the-fourth-industrial-revolution/.

[31] SYAMSUDDIN A. Describing taxonomy of reflective thinking for field dependent-prospective mathematics teacher in solving mathematics problem [J].International Journal of Scientific & Technology Research， 2020， 9（03）： 4418-4421.

[32] DEWEY J. How we think： A restatement of the relation of reflective thinking to the educative process [M]. New York： Houghton Mifflin Company， 1933.

[33] KIZILKAYA G， A?KAR P. The development of a reflective thinking skill scale towards problem solving [J]. E? itim ve Bilim， 2009， 34（154）： 82-92.

[34] NATIONAL COUNCIL OF TEACHERS OF MATHEMATICS. Principles and standards for school mathematics. National Council of Teachers of Mathematics， 2000.

[35] DOMINGUEZ M G， MARTIN-GUTIERREZ J， GONZALEZ C R， CORREDEAGUAS C M M. Methodologies and tools to improve spatial ability [J]. Procedia - Social andBehavioral Sciences， 2012， 51： 736-744.

[36] AUSTRALIAN EARLY DEVELOPMENT CENSUS. Australian early development census national report 2015. Department of Education and Training.

[37] PRASETYA S P. Media Pembelajaran geografi [M]. Yogyakarta： Penerbit Ombak， 2014.

[38] KUBAT U. Okul d s ?g renme ortamlar hakk nda fen bilgisi ?g retmen adaylar n n g?rüs leri [J]. Mehmet Akif Ersoy niversitesi Eg itim Fakültesi Dergisi， 2018， 1（48）：111-135.

[39] KAHYAO?LU M. Türkiye de do?a e?itimi üzerine yap?lan ?al??malar?n?n analizi： Bir meta sentez ?al??mas? [J]. Academia E?itim Ara?t?rmalar Dergisi， 2016， 1（01）： 1-14.

[40] KHAN M， MCGEOWN S， BELL S.Can an outdoor learning environment improve childrens academic attainment [J]. A quasi-experimental mixed methods studyin Bangladesh. Environment and Behavior， 2020， 52（10）： 1079-1104.

[41] LOUV R. Last child in the woods： Saving our children from nature-deficit disorder [M]. Algonquin Books， 2008.

[42] KELE?， ?， UZUN N， UZUN F. ??retmen adaylar?n?n ?evre bilinci， ?evresel tutum， dü?ünce ve davran ??lar?n?n do?a e?itimi projesine ba?l? de?i?imi vekal?c?l???n?n de?erlendirilmesi [J]. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi， 2010， 9（32）： 384-401.

[43] KELE? ?. Fen ??retiminde okul d??? ??renme ortamlar [M]. In C. La?in ?im?ek （Ed.）， Do?a e?itimleri. Pegem Akademi， 2011.

[44] BA?AL A H. Okul ?ncesi e?itiminde uygulamal? ?evre e?itimi. Erken ?ocuklukta geli?im ve e?itimde yeni yaklaz?mlar. Morpa Yaylnlarl， 2003.

[45] STROM A A. The development of environmental education [J]. Australian Association for Environmental Education Newsletter， 1980， 2： 4-5.

[46] WHEELER K. The genesis of environmental education [J]. Insight into Environmental Education， 1975， 1（01）： 2-19.

[47] KIYICI F B， YI?IT E A， & DAR?IN E S. Do?a e?itimi ile ??retmen adaylar?n?n ?evre okuryazarl?k düzeylerindeki de?i?imin ve g?rü?lerinin incelenmesi [J].Trakya ?niversitesi E?itim Fakültesi Dergisi， 2014， 4（01）：17-27.

[48] MORGAN S P， HAMILTON S P， BENTLEY M L， ET AL. Environmental education in botanic gardens： Exploring Brooklyn Botanic Garden s project greenreach [J]. The Journal of Environmental Education， 2009， 40（04）： 35-52.

[49] HARUN M T， SALAMUDDIN N. Promoting social skills through outdoor education and assessing ts effects [J]. Asian Social Science， 2014， 10（05）： 71-78.

[50] BRODA H W. Schoolyard-enhanced learning： Using the outdoors as an instructional tool， K-8 [M]. Portland， ME：Stenhouse Publishers， 2007.

[51] CHAWLA L. Research priorities in environmental education. Childrens Environments [J]. 1992， 9（01）： 68-71.

[52] LAKIN L. Science beyond the classroom [J]. Journal of Biological Education， 2006， 40（02）： 88-90.

[53] CATLING S. Geographical work in primary and middle schools [M]. Sheffield： Geographical Association， 1998.

[54] WEEDEN P. Teaching about language of maps. In Smith M （Ed.）， Aspects of teaching secondary geography [M]. London & New York： Routledge， 2002： 118-127.

[55] MALONEY E A， WAECHTER S， RISKO E F， ET AL. Reducing the sex difference in math anxiety： The role of spatial processing ability [J]. Learning and Individual Differences， 2012， 22（03）： 380-384.

[56] KAYHAN B. Investigation of high school students spatial ability [M]. Cankaya： Middle East Technical University， 2005.

[57] KELL H J， LUBINSKI D， BENBOW C P， ET AL.Creativity and technical innovation： Spatial abilitys unique role [J]. Psychological Science， 2013， 24： 1831-1836.

[58] ASMARA W， WAROKA L， PUTRI E N P ET AL. Using teaching materials outdoor learning to mprove mathematical problem-solvingability. [Conference presentation]. October 26-28. Bengkulu， Indonesia： Educational Sciences and Teacher Profession （ICETeP）， 2018.

[59] AMPUERO D， MIRANDA C E， DELGADO L E， ET AL. Empathy and critical thinking： Primary students solving local environmental problems through outdoor learning [J]. Journal of Adventure Education & Outdoor Learning， 2015， 15（01）： 64-78.

[60] WAHYUNI S， INDRAWATI I， SUDARTI S， ET AL.Developing science process skills and problem solving abilities based on outdoor learning in junior highschool [J]. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia， 2017， 6（01）： 165-169.

[61] WIDADA W， HERAWATY D， ANGGORO A F D， ET AL. Ethnomathematics and outdoor learning to improve problem solving ability [M]. October 26-28. Bengkulu， Indonesia： Educational Sciences and Teacher Profession （ICETeP 2018）.

[62] REA T. “It s not as if we ve been teaching them...” reflective thinking in the outdoor classroom [J]. Journal of Adventure Education & Outdoor Learning， 2006， 6（02）： 121-134.

[63] URAL E， DADLI G. The effect of problem-based learning on 7th-grade students environmental knowledge， attitudes， and reflective thinking skills inenvironmental education [J]. Journal of Education in Science Environment and Health， 2020， 6（03）： 177-192.

[64] PENG A， SOLLERVALL H. Primary school students spatial orientation strategies in an outdoor learning activity supported by mobile technologies [J]. International Journal of Education in Mathematics， Science and Technology， 2014， 2（04）： 246-256.

[65] RAHMAT R， SURDIN S， RAMADHAN M I， ET AL. The effectiveness of outdoor learning in improving spatialintelligence [J]. Journal for the Education of Gifted Young Scientists， 2019， 7（03）： 717-730.

[66] SEYHAN A. Out-of-school learning to achieve the spatial perception skills： A case study [J]. Review of International Geographical Education Online， 2019， 9（03）： 618-638.

[67] MILLI E?ITIM BAKANLI?I. ˙Ilk??retim matematik dersi （6-8. S?n?flar） ??retim program? [M]. Talim Terbiye Kurulu Ba?kanl???， 2009.

[68] MILLI E?ITIM BAKANLI?I. Orta??retim geometri （9， 10， 11 ve 12. s?n?flar） dersi ??retim program? [M]. Talim ve Terbiye Kurulu Ba?kanl???， 2011.

[69] MILLI E?ITIM BAKANLI?I. Ortaokul matematik dersi （5-8. S?n?flar） ??retim program? [M]. Talim Terbiye Kurulu Ba?kanl???， 2013.

[70] MILLI E?ITIM BAKANLI?I. Orta??retim matematik dersi （9， 10， 11 ve 12. S?n?flar） ??retim program? [M]. MEB Yay nevi， 2018.

[71] ARIKAN A， ALADA? E. Oryantiring dersinin beden e?itimi ve spor yüksekokulu ??rencilerinin harita okuryazarl1k becerilerine etkisi [J]. lnternational Journal of Geography and Geography Education， 2019， （40）： 124-138.

[72] CRESWELL J W， CLARK V L P. Designing and conducting mixed methods research [M]. Sage publications， 2017.

[73] G?RB?Z S， ?AHIN F. Sosyal bilimlerde ara?trma y?ntemleri [M]. Se?kin Yay nc l k， 2014.

[74] KO?H， DEMIR S B.Developing valid and reliable map literacy scale [J]. Review of International Geographical Education， 2014， 4（02）： 120-136.

[75] GEORGE D， MALLERY M. SPSS for windows step by step： A simple guide and reference， 17.0 update （10th ed.） [M]. Pearson， 2010.

[76] THALHEIMER W， COOK S. How to calculate effect sizes from published research： A simplified methodology [J]. Work-Learning Research， 2002， 1： 1-9.

[77] QUIBELLT， CHARLTON J， LAW J. Wilderness Schooling： A controlled trial of the impact of an outdoor education programme on attainment outcomes in primary school pupils [J]. British Educational Research Journal， 2017， 43（03）： 572-587.

[78] GEN? M， GEN? T， & RASGELE P G.Effects of nature-based environmental education on the attitudes of 7th grade students towards the environment and living organisms and affective tendency [J]. International Research in Geographical and Environmental Education， 2017：1-16.

[79] BUCKLEY J， SEERY N， CANTY D. Investigating the use of spatial reasoning strategies in geometric problem solving [J]. International Journal of Technology and Design Education， 2019， 29（02）： 341-362.

[80] ALIAS M， BLACK T R， GRAY D E. The relationship between spatial visualisation ability and problem solving in structural design [J]. World Transactions on Engineering and Technology Education， 2003， 2（02）： 273-276.

[81] BLATTO-VALLEE G， KELLY R R， GAUSTAD M G， ET AL. Visual-spatial representation in mathematical problem solving by deaf and hearingstudents [J]. Journal of Deaf Studies and Deaf Education， 2007， 12： 432-448.

[82] BOONEN A J H， VAN DER SCHOOT M， VAN WESEL F， ET AL.What underlies successful word problem solving A path analysis in sixthgrade students [J]. Contemporary Educational Psychology， 2013， 38： 271-279.

[83] BOONEN A J H， VAN WESEL F， JOLLES J， ET AL. The role of visual representation type， spatial ability， and reading comprehension in wordproblem solving： An item-level analysis in elementary school children [J]. International Journal of Educational Research， 68， 15-26.

[84] DUFFY G， SORBY S， BOWE B. An investigation of the role of spatial ability in representing and solving word problems among engineering students [J]. Journal of Engineering Education， 2020，109（03）：424-442. https：//doi.org/10.1002/jee.20349.

[85] EDENS K， POTTER E. How students “unpack” the structure of a word problem： Graphic representations and problem solving [J]. School Science and Mathematics， 2008，108（05）： 184-196.

[86] HEGARTY M， KOZHEVNIKOV M. Types of visual-spatial representations and mathematical problem solving [J]. Journal of Educational Psychology， 1999， 91（04）： 684-689.

[87] VAN GARDEREN D， MONTAGUE M. Visual-spatial representation， mathematical problem solving， and students of varying abilities [J]. Learning Disabilities Research & Practice， 2003， 18（04）： 246-254.

[88] WAITE S. Children learning outside the classroom： From birth to eleven. Sage， 2011.

[89] SCOTT G， BOYD M， COLQUHOUN D.Changing spaces， changing relationships： The positive impact [J]. Journal of Outdoor and Environmental Education， 2013， 17（01）： 47-53.

[90] DRISSNERJ， HAASE H， HILLE K.Short-term environment education - does it work - an evaluation of the “Green Classroom” [J]. Journal of Biological Education， 2010，44（04）： 149-155.

Abstract： This research aimed to identify the effect of nature education on map literacy skills and reflective thinking skill for problem solving and explore the relations between map literacy skills and reflective thinking skill for problem solving. To this end 7， it used an exploratory sequential mixed methods design. The sample consisted of 36 students who were in grade 7. The data were collected using the Map Literacy Scale， the Reflective Thinking Skill Scale for Problem Solving ， and a semi-structured interview form， an activity book and student worksheets designed by the researchers. The quantitative results showed that the nature education provided statistically significantly improved students map literacy skills and reflective thinking skill for problem so lving and there was a strong correlation between the two skills. The interviews held with the participating students also support these findings. Based on these findings， it is recommended that teachers devote more time to nature education and curricula promote nature education.

Keywords： Outdoor Learning; Spatial Thinking; Problem Solving; Social Studies; Science

（責(zé)任編輯：魏 一）