宋 格 楊 光 馬 玨
(1.北京航空航天大學實驗學校中學部,北京 100083; 2.首都師范大學 教師教育學院,北京 100037;3.北京市中關(guān)村中學,北京 100086)
國際地理奧林匹克競賽(International Geography Olympiad,以下簡稱為“國際地理奧賽”)是由國際地理聯(lián)合會組織的面向全球中學生地理愛好者的國際性競賽。[1]該項賽事至今已經(jīng)成功舉辦了18屆,在2022年有54個國家和地區(qū)參與,成為了各國地理教育發(fā)展水平的重要指標。我國自2006年起,已參加12次,獲取5塊金牌。[2]國際地理奧賽由各國的地理專家命題,關(guān)注人與自然的熱點問題,旨在激發(fā)年輕人對各國自然、人文環(huán)境特征的學習,加強國際間的文化交流和相互了解。本文以2022年國際地理奧賽試題為例,從試題命制的角度探究該競賽試題的特點,為踐行地理實踐力的培養(yǎng)與測評提供借鑒。
國際地理奧賽包含3個部分:多媒體測試、綜合筆試、野外考察。多媒體測試通過計算機呈現(xiàn),有40個單選題,滿分40分,答題時間60分鐘。綜合筆試包含試題頁和資源小冊子,有5道大題,滿分75分,考生可以使用計算器,非英語母語學生允許使用雙語詞典,英語母語學生考試時間為120分鐘,非英語母語學生考試時間為150分鐘。野外考察分為野外考察1(Fieldwork Exercise Part I Tasks,F(xiàn)WE-Ⅰ)和野外考察2(Fieldwork Exercise Part Ⅱ Tasks,F(xiàn)WE-Ⅱ),試題由計算機呈現(xiàn),紙筆作答,滿分40分。其中,F(xiàn)WE-Ⅰ滿分15分,答題時間60分鐘,自2021年起改為線上測評,共有5個任務,考生可以按照順序依次作答,也可以返回之前任務作答;FWE-Ⅱ滿分25分,英語母語學生答題時間90分鐘,非英語母語學生答題時間120分鐘,是對FWE-Ⅰ的拓展,考生可以以FWE-Ⅰ的地圖為參考。
深度學習(Depth of Knowledge)模式是Webb于1997年在《數(shù)學和科學教育評估標準》中提出的學生認知評估模式,劃分為DOK-1至DOK-4水平。其中,DOK-4拓展思維(Extended Thinking)強調(diào)將概念和技能應用于現(xiàn)實世界,跨學科解決現(xiàn)實問題。[3][4]近年來,知識深度模型成為了美國K-12教育領(lǐng)域推動學生深度學習、培養(yǎng)學生高階思維與核心素養(yǎng)的教學設計工具。[5]適度的原理推導能夠助力學習進階、挖掘知識深度,透過地理現(xiàn)象,探究問題本質(zhì)。
【例1】第18屆國際地理奧賽野外考察2任務5:在沼澤地圖上設計可持續(xù)旅游發(fā)展項目的提案,提案需包括不同類型的旅游設施,并用8個簡短陳述論證提案的合理性(見圖1)。
圖1 沼澤地圖
例1對應DOK-4水平,要求學生進行復雜的推理、規(guī)劃、開發(fā)和思考,[6]對學生的認知要求較高。學生需要在步行道、自行車道、瞭望塔、生態(tài)中心等區(qū)域之間建立聯(lián)系,解釋旅游發(fā)展項目的可持續(xù)性,如生物多樣性支持、棲息地保護、景觀美學等,然后應用高階思維,將這些相關(guān)概念與現(xiàn)象聯(lián)系,設計提案。對比來看,我國義務教育及高中階段中的地理測試中較少涉及DOK-4水平強調(diào)的設計類方案試題。地理學科核心素養(yǎng)強調(diào)“社會參與”的基本要點,“問題解決”要求學生能依據(jù)特定的情境和具體條件,選擇制訂合理的解決方案。[7]因此,在地理測試中適當加入推理、規(guī)劃、開發(fā)類試題,有利于培養(yǎng)學生的高階思維與核心素養(yǎng)。
批判性思維逐漸成為多個國家教育目標之一。[8]《普通高中地理課程標準(2017年版)》要求,設計活動培養(yǎng)批判性思維,關(guān)注地理事象和問題,拓寬視野。[9]美國加利福尼亞州立大學索諾謨分?!芭行运季S與道德性批評中心”所長保爾(R.Paul)認為批判性思維應當是21世紀教育的本質(zhì)性基礎,[10]激勵學生敢于質(zhì)疑,在不同思維中提高自評能力。我國地理測試中,較少考查學生的批判性思維和問題意識,而國際地理類競賽中常會考查學生批判性思維,如例2“洪水等自然因素對城市可持續(xù)發(fā)展的影響”。
【例2】第18屆國際地理奧賽題綜合題D部分D4題:野火和洪水對城市可持續(xù)發(fā)展影響大嗎?并說明原因。
[參考答案]
消極影響:①野火產(chǎn)生的顆粒物和黑碳被帶到空氣中,影響水生生態(tài)系統(tǒng);②野火將二氧化碳和其他溫室氣體釋放到大氣中,導致全球變暖;③洪水對野生動物產(chǎn)生負面影響,如溺水、疾病擴散和棲息地破壞;④改變景觀,如侵蝕河岸并導致坍塌;⑤產(chǎn)生沉淀,導致水質(zhì)下降并破壞水生生境;⑥洪水可能被農(nóng)藥、工業(yè)化學品和污水等污染物污染后,進入海洋,破壞珊瑚礁等脆弱的生態(tài)系統(tǒng);⑦傳播霍亂等疾病,導致蚊子繁殖(傳播瘧疾)。
積極影響:①洪水將重要的營養(yǎng)物質(zhì)輸送到周圍土地,并在漫灘上留下沉積物和營養(yǎng)物質(zhì);②能夠補充地下水;③促使某些物種繁殖、遷徙和擴散;④增加魚類種群數(shù)量,洪水期沉積在河床上的沉積物可為小魚提供育苗場所;⑤攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)提高生產(chǎn)力,支持水生食物網(wǎng)發(fā)展。
例2的“試題答案”中涵蓋了洪水對環(huán)境的消極影響和積極影響,引導學生思考洪水給人類帶來危害,同時引發(fā)學生思考洪水對動植物的有利影響。我國高中必修《地理1》將“洪水”“臺風”等知識歸入“氣象災害”一節(jié),在“洪澇災害”中主要呈現(xiàn)洪澇的概念、分布、影響因素及其對人類活動的危害,缺乏洪水等自然因素對生態(tài)系統(tǒng)的正向影響的相關(guān)知識,不利于培養(yǎng)學生的批判性思維。
3.從社會性科學議題角度命題,增強辯證思維能力
社會性科學議題(Socio-Scientific Issues,以下簡稱“SSI”)是指一些與科學具有概念上的、程序性及技術(shù)化聯(lián)系的社會話題。這些話題通常具有爭議性,并且直接面向人們的日常生活。[11]SSI是培養(yǎng)學生科學思維和社會責任的重要情境載體,[12]通過爭議性問題激發(fā)學生思維碰撞,對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的價值屬性日益凸顯。[13]美國在1994年就以課程標準的形式將SSI納入課程教學。[14]我國《普通高中生物學課程標準(2017年版)》首次提及與社會相關(guān)的科學議題。[15]地理學科的“氣候變化”“資源利用”等話題是較為突出的社會性科學議題,能引發(fā)學生對經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的辯證思考。
【例3】第18屆國際地理奧賽題綜合題E部分E1題:概述托馬斯·馬爾薩斯及埃斯特·博塞魯普關(guān)于“人口—資源”關(guān)系的不同定義理解。
[參考答案]
①托馬斯·馬爾薩斯認為的“人口—資源”關(guān)系是對糧食生產(chǎn)技術(shù)變化影響的悲觀假設。人口以指數(shù)速度增長,而糧食以線性速度增長。人口規(guī)模增長取決于糧食供應和農(nóng)業(yè)技術(shù)(當糧食不足以滿足人口需求時,過剩的人口將死亡)。隨著全球人口增長,可利用的農(nóng)業(yè)空間受到限制,“人口—糧食”生產(chǎn)失衡不可避免的結(jié)果是糧食短缺、饑荒、戰(zhàn)爭和流行病。
②埃斯特·博塞魯普認為的“人口—資源”關(guān)系是關(guān)于人口增長和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)間關(guān)系的樂觀假設。在較高的人口密度下,會聚集更多的勞動密集型技術(shù)產(chǎn)業(yè),因而會提供更高的糧食產(chǎn)量。該理論支持綠色革命和人口增長之間存在相關(guān)性,即人口壓力的增加促進了綠色革命技術(shù)的發(fā)展。
該試題展示了兩種對“人口—資源”概念的不同觀點,能引發(fā)學生對“人口—資源”的思考——世界人口增長和資源利用之間是否存在積極或消極關(guān)聯(lián)。這也是地理課堂及試題命制中值得選取的社會性科學議題。
4.提出地理空間觀的跨學科能力要求
地理學是綜合性很強的學科,易與其他學科形成不同主題的跨學科學習?!读x務教育地理課程標準(2022年版)》首次在課程內(nèi)容中提出“跨學科主題學習”要求。[16]在國際地理類競賽中,也常有跨學科試題??臻g觀在數(shù)學、地理、物理、美術(shù)等多學科中涉及。地理學科作為一門基于自然環(huán)境的學科,尤其重視空間感和時空素養(yǎng)的培養(yǎng),如紙筆測試中地圖的使用以及野外考察中羅盤的使用。數(shù)學學科能幫助學生認識空間感,地理學科則幫助學生將“空間觀”運用到生活實踐,二者結(jié)合有利于深化學生的素養(yǎng)。。
【例4】第18屆國際地理奧賽題多媒體測試中第14題(見圖2):圖中所示的風力最大值發(fā)生在?
圖2 南半球風電場每半小時平均風力發(fā)電量的季節(jié)性變化
A.秋天晚上 B.春天晚上 C.夏天午后 D.冬天午后(答案:C)
此題依據(jù)三維坐標系,三軸分別代表月份、時間(一天內(nèi))以及壓強數(shù)值,通過三維坐標系找到壓強最大值所對應的月份及時刻。風力最大值出現(xiàn)在11~12月份的午后時間段,對應的壓強數(shù)值最高。在讀圖時要特別注意圖名中“南半球”,與北半球季節(jié)相反,故答案為夏季午后。整個題目考查學生立體空間能力,體現(xiàn)學生的空間素養(yǎng)。此外,野外考察1中的任務5“港口的貨物量”的5A、5B兩題為:根據(jù)表格數(shù)值畫出折線圖,并求出2011年至2018年集裝箱數(shù)量增長的百分比??忌枰⑵矫嬷苯亲鴺讼?,X軸與Y軸分別代表年份及貨物量,畫出折線圖,并利用公式求出增長百分比。
5.將野外考察轉(zhuǎn)化為模擬情境做線上評估
學習情境即知識實際應用情境在學校教育中的再現(xiàn),[17]知識只有通過實際情境中的活動才能被學生真正理解。在地理教學中創(chuàng)設情境,強調(diào)基于問題開展學習探究,已經(jīng)成為了地理教學與評價的新方向。[18]地理實踐力素養(yǎng)的培養(yǎng)與測評逐漸趨向室內(nèi)測驗,如2021年國際地球科學在內(nèi)的競賽中“野外考察”部分。線上模擬情境能夠展示科技創(chuàng)新、技術(shù)進步的優(yōu)勢,突破時空束縛,提升學生地理實踐力。
【例5】第18屆國際地理奧賽題野外考察2部分,野外考察資源手冊首先對考察情境“維爾納沼澤”介紹。維爾納沼澤是法國最大的泥炭沼澤(見圖3),歐洲生態(tài)名勝區(qū),位于塞納河畔,有著豐富的動植物群。學生沿著道路,完成任務單:(1)依據(jù)地圖測算該沼澤區(qū)的面積;(2)寫出大橋周圍的土地利用類型及其發(fā)展變化;(3)在景觀圖中圈出航拍圖對應的具體位置;(4)在地圖中設計并繪制可持續(xù)旅游發(fā)展的提案,并說出其對居民的正、負面影響,風險及機遇。
圖3 維爾納沼澤地區(qū)
可見,除創(chuàng)設模擬情境外,國際地理奧賽還注重考查學生的地圖素養(yǎng)與地圖技能。其次,該試題對技術(shù)設備的要求高,使用清晰精密的航拍圖。由此得出幾點啟示:(1)巧用計算機,模擬實踐仿真場景;(2)對硬件設備提出要求,避免出現(xiàn)線上服務器卡頓現(xiàn)象,同時與相關(guān)部門合作,提供高精度實景航拍圖;(3)確保公平性,統(tǒng)一試題;(4)地理野外考察素材應兼具適宜性和科學性。
6.選擇新奇的世界地理景觀情境素材
地理是一門研究地球表面的科學,以地域為單元,著重研究人地關(guān)系地域系統(tǒng)。[19]認識世界的自然景觀是地理學習的重要內(nèi)容。地理課程的重要教學目標之一是增強中學生對大千世界的探索,激發(fā)對地理學科的熱愛,研究自然與人類活動的關(guān)系。國際地理奧賽試題所選取的景觀素材非常豐富,包含很多壯麗的自然景觀,如塞納河南岸的濕地沼澤、冰島的極光、列斯群島上的加勒比海樹木等。
【例6】第18屆國際地理奧賽題多媒體測試第20題(見圖4):對鹽塘的不同顏色解釋正確的一項是?(答案:A)
圖4 鹽塘景觀圖
A.存在中高鹽度池塘中生長的藻類
B.為了消除鹽分中的芽孢桿菌的化學處理
C.存在覆蓋池塘的保護性帆布
D.存在高濃度的貝類
1.試題編制以科學素養(yǎng)為目標,注重能力導向
科學素養(yǎng)包括科學情境、科學知識、科學能力和科學態(tài)度四個方面,其中科學能力是科學素養(yǎng)的核心。[20]在考試測評中適當加入推理、規(guī)劃、開發(fā)類探究問題,促進知識的深度遷移,適當減少概念類考查。測評應基于科學素養(yǎng),注重培養(yǎng)學生的科學探究能力,讓學生學會正確評價和批判探究結(jié)論的形成過程并研究其影響過程機制,實現(xiàn)綜合育人功能。
2.試題內(nèi)容貼近社會科學,選取社會性科學議題等話題
國際地理奧賽試題與生活密切聯(lián)系,注重社會熱點議題,考查生活中的地理。例如,在地理學科中開展社會性科學議題教學,能夠激發(fā)學生對社會性科學議題的關(guān)注。雖然科學教師開展SSI教學還面臨著諸多挑戰(zhàn),[21]但地理學科作為與諸多學科存在密切聯(lián)系的學科,開展議題性教學,能夠提升學生社會責任感。我國地理教育在該領(lǐng)域的研究還相對有限,需要一線教師持續(xù)關(guān)注社會科學前沿動態(tài)。教師可開展SSI課堂辯論會,開展項目式學習,編寫記錄冊,開發(fā)跨學科SSI地理教學系列課程等,以提升教師社會性科學議題的教學能力并培養(yǎng)學生的社會責任感。
3.考試組織形式多樣,利用信息技術(shù)再現(xiàn)實踐仿真場景
國際地理奧賽試題有機考題、筆試綜合題、野外考察線上線下綜合考查等形式。利用多媒體呈現(xiàn)試題,地理事物的“音、形、意”相互補充,突破書面試題呈現(xiàn)的局限性。借鑒國際地理奧賽野外考察測評,F(xiàn)WE-Ⅰ和FWE-Ⅱ?qū)疾鞎r、考察后的任務設計。2021年以來,國際地理奧賽的野外考察通過線上模擬情境、與科研院所和機構(gòu)合作等方式,開發(fā)模擬仿真實踐場景。由地理教育類專家學者劃分可考察的情境,實驗人員開發(fā)還原場景,逐步推廣,鼓勵一線教研員、教師持續(xù)推進,旨在不同考試的組織形式下,培養(yǎng)中學生地理實踐力。
4.以核心素養(yǎng)為評價宗旨,注意評價角度多元性
科學論證能夠培育學生的推理能力、科學對話能力和批判性思維能力,是培養(yǎng)科學素養(yǎng)的重要方式。[22]學生固化地認同書本內(nèi)容,缺乏結(jié)合科學知識有效評估信息的能力。例如,自然災害、大型設施建設等對地理環(huán)境不只有負面影響,還可能存在積極影響。注意評價角度的多元性,提高學生辯證分析能力,關(guān)注學生批判性思維培養(yǎng),激發(fā)學生的創(chuàng)新能力,搭建教學評價的“腳手架”,促進教、學、評一體化。
本文通過分析國際地理奧賽試題特點,發(fā)現(xiàn)國際地理奧賽與我國地理測試有所不同,表現(xiàn)在試題角度較為新穎,關(guān)注高階思維、批判性思維,關(guān)注社會性科學議題,突破學科本位,開展跨學科學習。我國地理奧賽雖起步較晚,但發(fā)展迅速。我國地理教育需要地理教育相關(guān)部門、學校和教師共同實踐努力,以提升我國中學生地理綜合素養(yǎng)及國際競爭力。正如聯(lián)合國教科文組織在2022年9月“教育變革峰會”上提出的,要為學生的數(shù)字化未來做好準備,提高教師領(lǐng)導力和創(chuàng)新力,堅持綠色教育,推動教育轉(zhuǎn)型。