鄭友強(qiáng) 王信文

摘 要：2023年全國(guó)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(jià)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(jià)值，提出了高中地理教學(xué)提升“科學(xué)素養(yǎng)”的實(shí)施路徑，即課程標(biāo)準(zhǔn)尋“科學(xué)素養(yǎng)”彰顯的原點(diǎn)、教材情境找“科學(xué)素養(yǎng)”挖掘的支點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐覓“科學(xué)素養(yǎng)”培育的落點(diǎn)。

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(hào)：G633.55? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1005-5207（2024）08-0038-04

科學(xué)教育是助推科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展、國(guó)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(shí)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(jià)值遵循和實(shí)踐指導(dǎo)，也是對(duì)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(shí)代囑托。當(dāng)前，國(guó)際社會(huì)普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為科學(xué)知識(shí)、科學(xué)的研究過(guò)程和方法、科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)和個(gè)人所產(chǎn)生的影響三個(gè)部分。

高考作為教學(xué)和教研的指揮棒，對(duì)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(guó)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(shí)統(tǒng)籌校內(nèi)外的科學(xué)教育活動(dòng)，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(diǎn)

2023年三套高考試卷的地理試題情境均聚焦鑄魂育人，實(shí)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(guò)樹立科學(xué)發(fā)展觀，強(qiáng)化科學(xué)意識(shí)，提升科學(xué)素養(yǎng)；通過(guò)踐行地理科學(xué)的探究過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)思維；通過(guò)感悟科學(xué)成就，增加民族自豪感和自信心，筑牢家國(guó)情懷。

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

地理學(xué)科涵蓋了自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，具有綜合性、區(qū)域性的特點(diǎn)。高考地理試題通過(guò)考查學(xué)生科學(xué)認(rèn)識(shí)、分析和解決人地關(guān)系問(wèn)題的能力，使其形成正確的人地觀。三套全國(guó)卷都蘊(yùn)含著豐富的“科學(xué)素材”（表1），對(duì)于強(qiáng)化科學(xué)意識(shí)、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(shí)”方面各有特點(diǎn)，主要通過(guò)“科研團(tuán)隊(duì)”“研究者”“科研小組”“研學(xué)小組”“科學(xué)數(shù)據(jù)觀測(cè)”“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(guò)重點(diǎn)考查地理事象的形成和演化過(guò)程，踐行科學(xué)探究過(guò)程，增強(qiáng)知識(shí)的連貫性，培養(yǎng)科學(xué)思維。試題主要通過(guò)濃縮地理工作者研究地理問(wèn)題的思路、方法、過(guò)程和主要結(jié)論，讓學(xué)生感受科學(xué)探究的過(guò)程。地理的演化過(guò)程發(fā)生時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)感知，通過(guò)創(chuàng)設(shè)地理試題情境和精心設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈，在結(jié)構(gòu)不良的真實(shí)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(guó)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(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。如甲卷第6～8題，試題素材來(lái)自倫敦地質(zhì)學(xué)會(huì)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(dòng)正斷層的演化》），以某水系演變的時(shí)空視角，考查斷層對(duì)河流重組帶來(lái)的影響。甲卷第37題，試題選取青藏高原南部（針對(duì)風(fēng)蝕）采樣點(diǎn)粗化過(guò)程，科研小組通過(guò)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(duì)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(guò)問(wèn)題鏈的設(shè)置，踐行科學(xué)探究的過(guò)程［2］。乙卷第6～8題，試題情境通過(guò)展現(xiàn)科研團(tuán)隊(duì)探究地理問(wèn)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(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。乙卷第37題，試題通過(guò)展現(xiàn)1958年以來(lái)，科學(xué)家在夏威夷島上的觀測(cè)站對(duì)大氣二氧化碳濃度的持續(xù)觀測(cè)，科學(xué)認(rèn)識(shí)氣候變化，通過(guò)問(wèn)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(wèn)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(guò)研究青藏高原草氈層細(xì)顆粒物來(lái)源、草氈層死根分解緩慢的原因、草氈層的作用三個(gè)問(wèn)題強(qiáng)化草氈層對(duì)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(guò)程，以湖水中溶解性有機(jī)物為研究對(duì)象，通過(guò)分析原因、解釋現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)地理、生物、化學(xué)跨學(xué)科融合的科學(xué)探究過(guò)程。

3.感悟科學(xué)成就，筑牢家國(guó)情懷

高考地理試題通過(guò)展現(xiàn)科技進(jìn)步對(duì)家鄉(xiāng)帶來(lái)的影響及中國(guó)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(guó)家的家國(guó)情懷。通過(guò)讓學(xué)生思考開展實(shí)地調(diào)研活動(dòng)需要準(zhǔn)備的調(diào)查內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生立足鄉(xiāng)村實(shí)際，為鄉(xiāng)村未來(lái)振興發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。通過(guò)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(jiān)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(guó)情懷。

甲卷第1～3題的命題素材來(lái)自《泉州晚報(bào)》2022年11月29號(hào)《胡蘿卜的一顆“中國(guó)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(guó)道路”開啟復(fù)興新征程，在實(shí)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(shí)事例。甲卷第43題，以窯洞養(yǎng)牛實(shí)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(jì)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(shí)際，增強(qiáng)問(wèn)題意識(shí)，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(wèn)題并思考對(duì)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(lái)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(duì)高中地理教學(xué)的啟示

地理高考試題通過(guò)其“科學(xué)研究”的自然科學(xué)屬性和“科學(xué)發(fā)展”的社會(huì)科學(xué)屬性來(lái)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(diǎn)、從教材情境找支點(diǎn)、從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐找落點(diǎn)，充分利用課內(nèi)、課外實(shí)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(diǎn)

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(huì)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(guò)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(guó)情懷；通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)地理教學(xué)過(guò)程，利用合作、探究等學(xué)習(xí)方式，開展地理實(shí)踐活動(dòng)。在地理核心素養(yǎng)方面，處處彰顯“科學(xué)素養(yǎng)”的原點(diǎn)，特別是在“地理實(shí)踐力”素養(yǎng)中，強(qiáng)調(diào)用考察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等地理學(xué)的研究方法，提升行動(dòng)意識(shí)和行動(dòng)能力。通過(guò)不同尺度、不同類型的區(qū)域認(rèn)知，采用時(shí)空綜合的思維，系統(tǒng)、科學(xué)地認(rèn)識(shí)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(guò)必修課程理解自然地理現(xiàn)象的過(guò)程與原理，了解基本經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間特點(diǎn)，樹立科學(xué)發(fā)展的人地協(xié)調(diào)觀［3］。通過(guò)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(guó)家安全的關(guān)系，理解自然環(huán)境及其演變對(duì)人類活動(dòng)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(guó)家安全和發(fā)展利益。通過(guò)選修課程，形成對(duì)天文現(xiàn)象的正確認(rèn)識(shí)，建立科學(xué)的宇宙觀；幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)不同海洋區(qū)域的共性和差異性，理解海洋對(duì)人類的重要意義；認(rèn)識(shí)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(shí)環(huán)境狀況及原因，理解建設(shè)生態(tài)文明的意義［3］；通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練，提升使用工具分析論證地理科學(xué)問(wèn)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(diǎn)

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(guò)科學(xué)人物、科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)、科技成就、科學(xué)研究、科學(xué)案例和古代科學(xué)記載六個(gè)方面的情境案例挖掘“科學(xué)素養(yǎng)”展現(xiàn)的支點(diǎn)。

教材通過(guò)“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(guò)課堂實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)踐，如天文現(xiàn)象觀測(cè)、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(shí)踐的科學(xué)理念；通過(guò)“科技成就”案例，如西藏岡底斯藏醫(yī)學(xué)院太陽(yáng)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(guó)故事，筑牢家國(guó)情懷；通過(guò)“科學(xué)研究”情境探究，如分析太陽(yáng)變化周期、大氣含氧量減少對(duì)人體產(chǎn)生的影響、認(rèn)識(shí)砂田影響的水循環(huán)環(huán)節(jié)、分析海水溫度對(duì)游泳活動(dòng)的影響、討論海水運(yùn)動(dòng)對(duì)人類活動(dòng)的影響、認(rèn)識(shí)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(guò)“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(chǎng)所”的融合；通過(guò)“古代科學(xué)記載”，如《臺(tái)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(huì)古代文獻(xiàn)中蘊(yùn)含的科技思想與古人的智慧。

3.實(shí)驗(yàn)實(shí)踐覓“科學(xué)素養(yǎng)”培育的落點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐活動(dòng)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(diǎn)。地理課程通過(guò)國(guó)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(shí)驗(yàn)、課外實(shí)踐三種形式進(jìn)行“科學(xué)素養(yǎng)”落地。

在國(guó)家課程校本化實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)教材豐富的科學(xué)情境，挖掘情境背后的故事，落實(shí)課程思政，科學(xué)設(shè)置問(wèn)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(yùn)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(wèn)題的基礎(chǔ)上，通過(guò)“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(wèn)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(ài)國(guó)情、報(bào)國(guó)志。

通過(guò)加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生以科學(xué)家視角思考問(wèn)題。高中教學(xué)可供實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)［4］。地圖類實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)繪制各種類型的分布圖，學(xué)會(huì)科學(xué)繪圖的方法和技能；地球類實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)VR或AR技術(shù)模擬、動(dòng)手制作學(xué)具等方式，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論；地質(zhì)地貌類實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)數(shù)字地理實(shí)驗(yàn)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(guò)程；氣象氣候類實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)校園氣象站現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，收集數(shù)據(jù)，撰寫報(bào)告；水文類實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)制作模型、實(shí)驗(yàn)?zāi)M等方式展開研究；人文地理類調(diào)查主要通過(guò)信息技術(shù)手段獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和網(wǎng)上查閱數(shù)據(jù)，繪制統(tǒng)計(jì)圖表，分析得出結(jié)論。課堂實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)意識(shí)，能從身邊事象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，用觀察—預(yù)測(cè)—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(shí)踐力的培育強(qiáng)調(diào)，讓學(xué)生“走出去”“動(dòng)手”“行動(dòng)”，在實(shí)踐中獲得直接經(jīng)驗(yàn)，獲得對(duì)生活的“真認(rèn)識(shí)”“真感覺(jué)”，提高解決問(wèn)題的真實(shí)能力［5］?；顒?dòng)的開展和組織可參考選修9“地理野外實(shí)習(xí)”的要求，科學(xué)開展實(shí)踐活動(dòng)。如在“土壤”一節(jié)教學(xué)中，通過(guò)野外觀察土壤特性—采集土壤樣本—分析土壤樣本—填寫實(shí)踐報(bào)告等四個(gè)步驟完成土壤的學(xué)習(xí)。在“植被”一節(jié)教學(xué)中，通過(guò)校園樹木調(diào)查活動(dòng)的真實(shí)開展，以小組的形式，體會(huì)因地制宜進(jìn)行校園綠化的意義。通過(guò)實(shí)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(zhǎng)情況分析）—綠化的合理化建議四個(gè)環(huán)節(jié)開展科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

三、結(jié)語(yǔ)

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(huì)科學(xué)”的內(nèi)容，架起了“自然科學(xué)”與“社會(huì)科學(xué)”的橋梁，是培養(yǎng)厚植家國(guó)情懷、富有系統(tǒng)創(chuàng)新能力時(shí)代新人的最佳載體之一。面對(duì)未來(lái)復(fù)雜多變的世界，地理學(xué)科需要通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，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(shí)踐活動(dòng)，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(dòng)以及科技創(chuàng)新大賽、地球小博士、地理小發(fā)明等平臺(tái)，搭建創(chuàng)新的階梯，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

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通信作者：王信文