鄭友強(qiáng) 王信文

摘 要：2023年全國高考三套地理試卷蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)素養(yǎng)元素，體現(xiàn)了高考立德樹人、價值引領(lǐng)的命題旨向。本文分析了三套地理試卷的“科學(xué)素養(yǎng)”滲透路徑和育人價值，提出了高中地理教學(xué)提升“科學(xué)素養(yǎng)”的實施路徑，即課程標(biāo)準(zhǔn)尋“科學(xué)素養(yǎng)”彰顯的原點、教材情境找“科學(xué)素養(yǎng)”挖掘的支點、實驗實踐覓“科學(xué)素養(yǎng)”培育的落點。

關(guān)鍵詞：科學(xué)素養(yǎng)；高考地理試題分析；教學(xué)啟示

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2024）08-0038-04

科學(xué)教育是助推科技進(jìn)步、社會發(fā)展、國力強(qiáng)盛的重要基礎(chǔ)性工程。教育部等十八部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)新時代中小學(xué)科學(xué)教育的意見》為中小學(xué)推進(jìn)科學(xué)教育提供了重要的價值遵循和實踐指導(dǎo)，也是對具備科學(xué)家潛質(zhì)，愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體的時代囑托。當(dāng)前，國際社會普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為科學(xué)知識、科學(xué)的研究過程和方法、科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響三個部分。

高考作為教學(xué)和教研的指揮棒，對學(xué)科教學(xué)和教研具有很強(qiáng)的前瞻性和指向性。2023年全國高考甲卷、乙卷、新課標(biāo)卷三套試卷的地理試題均蘊(yùn)含豐富的“科學(xué)素養(yǎng)”元素，充分理解其命題意旨和滲透的路徑，有利于貫徹黨的教育方針，切實統(tǒng)籌校內(nèi)外的科學(xué)教育活動，在教育“雙減”中做好“科學(xué)教育”的加法。

一、“科學(xué)素養(yǎng)”在高考地理試題中的考查特點

2023年三套高考試卷的地理試題情境均聚焦鑄魂育人，實現(xiàn)了立德樹人的命題教育功能。在“科學(xué)素養(yǎng)”培育上，通過樹立科學(xué)發(fā)展觀，強(qiáng)化科學(xué)意識，提升科學(xué)素養(yǎng)；通過踐行地理科學(xué)的探究過程，培養(yǎng)科學(xué)思維；通過感悟科學(xué)成就，增加民族自豪感和自信心，筑牢家國情懷。

1.強(qiáng)化科學(xué)意識，提升科學(xué)素養(yǎng)

地理學(xué)科涵蓋了自然科學(xué)和社會科學(xué)，具有綜合性、區(qū)域性的特點。高考地理試題通過考查學(xué)生科學(xué)認(rèn)識、分析和解決人地關(guān)系問題的能力，使其形成正確的人地觀。三套全國卷都蘊(yùn)含著豐富的“科學(xué)素材”（表1），對于強(qiáng)化科學(xué)意識、提升科學(xué)素養(yǎng)發(fā)揮著重要作用。

從表1可以看出，三套試卷的試題在滲透“科學(xué)意識”方面各有特點，主要通過“科研團(tuán)隊”“研究者”“科研小組”“研學(xué)小組”“科學(xué)數(shù)據(jù)觀測”“地貌演化成因推理”“科學(xué)發(fā)展”等方式進(jìn)行試題情境的表達(dá)［1］。

2.踐行科學(xué)探究，培養(yǎng)科學(xué)思維

高考地理試題通過重點考查地理事象的形成和演化過程，踐行科學(xué)探究過程，增強(qiáng)知識的連貫性，培養(yǎng)科學(xué)思維。試題主要通過濃縮地理工作者研究地理問題的思路、方法、過程和主要結(jié)論，讓學(xué)生感受科學(xué)探究的過程。地理的演化過程發(fā)生時間長，無法在短時間內(nèi)感知，通過創(chuàng)設(shè)地理試題情境和精心設(shè)計問題鏈，在結(jié)構(gòu)不良的真實情境中，考查學(xué)生的辯證思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

三套全國卷都以選擇題和綜合題結(jié)合的形式展現(xiàn)科學(xué)家科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。如甲卷第6～8題，試題素材來自倫敦地質(zhì)學(xué)會雜志2000年論文《Active normal fault evolution in Greece revealed by geomorphology and drainage patterns》（《從地貌和水系模式揭示希臘活動正斷層的演化》），以某水系演變的時空視角，考查斷層對河流重組帶來的影響。甲卷第37題，試題選取青藏高原南部（針對風(fēng)蝕）采樣點粗化過程，科研小組通過比較地表松散層表層和淺層的粗細(xì)顆粒物含量，構(gòu)建風(fēng)蝕粗化指數(shù)，研究地表風(fēng)蝕強(qiáng)度的變化，耕作對風(fēng)蝕和風(fēng)蝕粗化的影響，并提出因地制宜的防治措施。通過問題鏈的設(shè)置，踐行科學(xué)探究的過程［2］。乙卷第6～8題，試題情境通過展現(xiàn)科研團(tuán)隊探究地理問題的方法，以山脈東西向剖面形態(tài)進(jìn)行研究得出結(jié)論的過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。乙卷第37題，試題通過展現(xiàn)1958年以來，科學(xué)家在夏威夷島上的觀測站對大氣二氧化碳濃度的持續(xù)觀測，科學(xué)認(rèn)識氣候變化，通過問題鏈從概括總體特征入手，到各角度分析變化原因，并以開放性問題“站址的選址理由”培養(yǎng)科學(xué)思維。新課標(biāo)卷第9～11題，通過研究青藏高原草氈層細(xì)顆粒物來源、草氈層死根分解緩慢的原因、草氈層的作用三個問題強(qiáng)化草氈層對青藏高原生態(tài)安全的意義。新課標(biāo)卷第37題，試題以“地理+”的跨學(xué)科情境踐行科學(xué)探究的過程，以湖水中溶解性有機(jī)物為研究對象，通過分析原因、解釋現(xiàn)象，實現(xiàn)地理、生物、化學(xué)跨學(xué)科融合的科學(xué)探究過程。

3.感悟科學(xué)成就，筑牢家國情懷

高考地理試題通過展現(xiàn)科技進(jìn)步對家鄉(xiāng)帶來的影響及中國科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，筑牢服務(wù)、建設(shè)國家的家國情懷。通過讓學(xué)生思考開展實地調(diào)研活動需要準(zhǔn)備的調(diào)查內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生立足鄉(xiāng)村實際，為鄉(xiāng)村未來振興發(fā)展獻(xiàn)計獻(xiàn)策。通過展現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”理念下科學(xué)發(fā)展取得的巨大成就，堅定邁向綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展，促進(jìn)生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，使學(xué)生牢固樹立科學(xué)的人地發(fā)展觀，筑牢家國情懷。

甲卷第1～3題的命題素材來自《泉州晚報》2022年11月29號《胡蘿卜的一顆“中國芯”》，以農(nóng)業(yè)“卡脖子”的核心技術(shù)——種子作為切入口，講述“中國道路”開啟復(fù)興新征程，在實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大背景下，深化科技特派員制度，守護(hù)老百姓的“米袋子”“菜籃子”，為傳統(tǒng)的種植業(yè)注入科技力量，解決“卡脖子”難題的真實事例。甲卷第43題，以窯洞養(yǎng)牛實現(xiàn)廢棄窯洞的資源化利用和農(nóng)戶增收的案例，引導(dǎo)學(xué)生思考“設(shè)計與窯洞養(yǎng)牛相關(guān)的旅游產(chǎn)品”需要調(diào)查的內(nèi)容，幫助學(xué)生深入鄉(xiāng)村實際，增強(qiáng)問題意識，將窯洞養(yǎng)牛的情況摸清，找準(zhǔn)開發(fā)旅游產(chǎn)品存在的問題并思考對策，提出窯洞養(yǎng)牛旅游產(chǎn)品開發(fā)的新思路、新辦法，做真正有效的調(diào)研。乙卷第1～3題，以湖南省邵東市從原來的幾家生產(chǎn)作坊逐漸形成集研發(fā)、組裝、銷售于一體的打火機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈布局，每年生產(chǎn)的一次性打火機(jī)占世界同類打火機(jī)總產(chǎn)量的70%的發(fā)展歷程，展現(xiàn)縣域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成就。

二、高考試題考查內(nèi)蘊(yùn)“科學(xué)素養(yǎng)”對高中地理教學(xué)的啟示

地理高考試題通過其“科學(xué)研究”的自然科學(xué)屬性和“科學(xué)發(fā)展”的社會科學(xué)屬性來明確其科學(xué)性。地理教育工作者在教學(xué)中應(yīng)從課程標(biāo)準(zhǔn)找原點、從教材情境找支點、從實驗實踐找落點，充分利用課內(nèi)、課外實踐契機(jī)，抓好科學(xué)教育，提升科學(xué)素養(yǎng)，貢獻(xiàn)地理力量。

1.課程標(biāo)準(zhǔn)尋“科學(xué)素養(yǎng)”彰顯的原點

高中地理新課標(biāo)在課程性質(zhì)中明確了地理學(xué)兼有自然科學(xué)和社會科學(xué)的性質(zhì)，在現(xiàn)代科學(xué)體系中占有重要地位［3］。在基本理念方面，通過高中地理學(xué)習(xí)，強(qiáng)化人地協(xié)調(diào)發(fā)展的觀念，筑牢家國情懷；通過科學(xué)設(shè)計地理教學(xué)過程，利用合作、探究等學(xué)習(xí)方式，開展地理實踐活動。在地理核心素養(yǎng)方面，處處彰顯“科學(xué)素養(yǎng)”的原點，特別是在“地理實踐力”素養(yǎng)中，強(qiáng)調(diào)用考察、實驗、調(diào)查等地理學(xué)的研究方法，提升行動意識和行動能力。通過不同尺度、不同類型的區(qū)域認(rèn)知，采用時空綜合的思維，系統(tǒng)、科學(xué)地認(rèn)識地理事物，形成科學(xué)發(fā)展的人地協(xié)調(diào)觀。在學(xué)業(yè)要求方面，通過必修課程理解自然地理現(xiàn)象的過程與原理，了解基本經(jīng)濟(jì)活動的空間特點，樹立科學(xué)發(fā)展的人地協(xié)調(diào)觀［3］。通過選擇性必修課程，了解人類生存的自然環(huán)境特征和區(qū)域特征及發(fā)展路徑，了解資源、環(huán)境與國家安全的關(guān)系，理解自然環(huán)境及其演變對人類活動的影響和區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展與轉(zhuǎn)型發(fā)展的意義，樹立因地制宜、人地和諧、人與自然生命共同體的理念，維護(hù)國家安全和發(fā)展利益。通過選修課程，形成對天文現(xiàn)象的正確認(rèn)識，建立科學(xué)的宇宙觀；幫助學(xué)生認(rèn)識不同海洋區(qū)域的共性和差異性，理解海洋對人類的重要意義；認(rèn)識自然災(zāi)害發(fā)生與分布的規(guī)律，樹立科學(xué)的災(zāi)害觀；幫助學(xué)生認(rèn)識環(huán)境狀況及原因，理解建設(shè)生態(tài)文明的意義［3］；通過實踐訓(xùn)練，提升使用工具分析論證地理科學(xué)問題的能力，培養(yǎng)欣賞大自然的情趣［3］。

2.教材情境找“科學(xué)素養(yǎng)”挖掘的支點

高中地理教材具有豐富的“科學(xué)素養(yǎng)”素材。地理教材通過科學(xué)人物、科學(xué)實踐活動、科技成就、科學(xué)研究、科學(xué)案例和古代科學(xué)記載六個方面的情境案例挖掘“科學(xué)素養(yǎng)”展現(xiàn)的支點。

教材通過“科學(xué)人物”故事，如楊利偉的太空回憶，講述科學(xué)家精神；通過課堂實驗和課外實踐，如天文現(xiàn)象觀測、地貌的觀察、校園樹木與環(huán)境的關(guān)系、觀察家鄉(xiāng)的土壤等，建構(gòu)重在實踐的科學(xué)理念；通過“科技成就”案例，如西藏岡底斯藏醫(yī)學(xué)院太陽能光伏電站、浙江溫嶺的江廈潮汐電站、貴州建成的世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等，講好中國故事，筑牢家國情懷；通過“科學(xué)研究”情境探究，如分析太陽變化周期、大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響、認(rèn)識砂田影響的水循環(huán)環(huán)節(jié)、分析海水溫度對游泳活動的影響、討論海水運動對人類活動的影響、認(rèn)識雅魯藏布江中游河谷的風(fēng)沙地貌、利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流災(zāi)害的影響等，強(qiáng)化學(xué)生在“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”；通過“科學(xué)案例”情境，如地質(zhì)年代劃分案例、古生物學(xué)研究案例、溫室氣體的發(fā)現(xiàn)案例，重視“學(xué)科素養(yǎng)—跨學(xué)科素養(yǎng)”“學(xué)科課程—跨學(xué)科課程”“跨學(xué)科科學(xué)教學(xué)方法”“跨場所”的融合；通過“古代科學(xué)記載”，如《臺海使搓錄》記載、《宋書·天文志》記載、《徐霞客游記·滇游日記二》記載、二十四節(jié)氣等，讓學(xué)生體會古代文獻(xiàn)中蘊(yùn)含的科技思想與古人的智慧。

3.實驗實踐覓“科學(xué)素養(yǎng)”培育的落點

實驗、實踐活動是提升科學(xué)素養(yǎng)、培育科學(xué)精神、進(jìn)行科學(xué)教育的落點。地理課程通過國家課程、地方課程、校本課程三位一體的課程體系，以課內(nèi)探研、課堂實驗、課外實踐三種形式進(jìn)行“科學(xué)素養(yǎng)”落地。

在國家課程校本化實施過程中，通過教材豐富的科學(xué)情境，挖掘情境背后的故事，落實課程思政，科學(xué)設(shè)置問題鏈，進(jìn)行課內(nèi)深入探研，以達(dá)成學(xué)業(yè)水平目標(biāo)。如在交通運輸布局內(nèi)容教學(xué)中，使用“青藏鐵路”案例引導(dǎo)學(xué)生層層深入探研。在課本問題的基礎(chǔ)上，通過“為什么選青藏鐵路？青藏鐵路修建中遇到哪些自然障礙？青藏鐵路建設(shè)需要攻克哪些技術(shù)難關(guān)？”等問題以及青藏鐵路建設(shè)者創(chuàng)造性采用“低溫?zé)岚簟毙录夹g(shù)攻克高原凍土的視頻案例，分析“低溫?zé)岚簟鄙岬墓ぷ骷竟?jié)及工作原理，分析“低溫?zé)岚簟眱A斜設(shè)置的原因等，展現(xiàn)科學(xué)家們的愛國情、報國志。

通過加強(qiáng)課堂實驗教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生以科學(xué)家視角思考問題。高中教學(xué)可供實驗的類型很多，包括地圖類、地球類、地質(zhì)地貌類、氣象氣候類、水文類和人文地理調(diào)查類等六大類系列實驗［4］。地圖類實驗主要通過繪制各種類型的分布圖，學(xué)會科學(xué)繪圖的方法和技能；地球類實驗主要通過VR或AR技術(shù)模擬、動手制作學(xué)具等方式，觀察、記錄實驗數(shù)據(jù)，推導(dǎo)實驗結(jié)論；地質(zhì)地貌類實驗主要通過數(shù)字地理實驗室標(biāo)本觀察、數(shù)字模擬技術(shù)等方式模擬演示地質(zhì)地貌演變過程；氣象氣候類實驗主要通過校園氣象站現(xiàn)場教學(xué)，收集數(shù)據(jù)，撰寫報告；水文類實驗主要通過制作模型、實驗?zāi)M等方式展開研究；人文地理類調(diào)查主要通過信息技術(shù)手段獲取實時數(shù)據(jù)和網(wǎng)上查閱數(shù)據(jù)，繪制統(tǒng)計圖表，分析得出結(jié)論。課堂實驗的目的是讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)意識，能從身邊事象發(fā)現(xiàn)問題，用觀察—預(yù)測—推理—分類—建?！涣鞯瓤茖W(xué)技能，去尋找各種可能的答案。

地理實踐力的培育強(qiáng)調(diào)，讓學(xué)生“走出去”“動手”“行動”，在實踐中獲得直接經(jīng)驗，獲得對生活的“真認(rèn)識”“真感覺”，提高解決問題的真實能力［5］?；顒拥拈_展和組織可參考選修9“地理野外實習(xí)”的要求，科學(xué)開展實踐活動。如在“土壤”一節(jié)教學(xué)中，通過野外觀察土壤特性—采集土壤樣本—分析土壤樣本—填寫實踐報告等四個步驟完成土壤的學(xué)習(xí)。在“植被”一節(jié)教學(xué)中，通過校園樹木調(diào)查活動的真實開展，以小組的形式，體會因地制宜進(jìn)行校園綠化的意義。通過實地觀察記錄—室內(nèi)整理—科學(xué)研究（當(dāng)?shù)貥浞N、引進(jìn)樹種生長情況分析）—綠化的合理化建議四個環(huán)節(jié)開展科學(xué)實踐活動。

三、結(jié)語

地理學(xué)科是科學(xué)學(xué)科之一，涵蓋了“自然科學(xué)”和“社會科學(xué)”的內(nèi)容，架起了“自然科學(xué)”與“社會科學(xué)”的橋梁，是培養(yǎng)厚植家國情懷、富有系統(tǒng)創(chuàng)新能力時代新人的最佳載體之一。面對未來復(fù)雜多變的世界，地理學(xué)科需要通過加強(qiáng)實驗，提升科學(xué)素養(yǎng)；開展“地理+”跨學(xué)科綜合教學(xué)，提高多學(xué)科系統(tǒng)創(chuàng)新能力；加強(qiáng)科學(xué)教育實踐活動，如科技節(jié)、科普讀書、尋找最崇拜的地理學(xué)家等科普教育活動以及科技創(chuàng)新大賽、地球小博士、地理小發(fā)明等平臺，搭建創(chuàng)新的階梯，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 龍家輝，李小燕，吳勇.思政育人視角下的地理高考試題分析——以2019—2023年地理高考試題為例［J］.地理教育，2023（11）：43-47.

［2］ 李敏，顧永剛.數(shù)學(xué)思想方法在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用探析［J］.地理教育，2023（10）：3-8.

［3］ 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［4］ 徐寶芳，張衛(wèi)青.中學(xué)地理實驗教學(xué)研究［M］. 西安：陜西師范大學(xué)出版總社，2021.

［5］ 郭紅玉，周夢晨，劉靜宜，等. 淺議情境教學(xué)視域下的地理實踐力培養(yǎng)［J］.地理教育， 2023（S2）：104-105.

通信作者：王信文