高考地理試題設(shè)計(jì)中的空間尺度思想及其啟示

廣東

一、問題的提出

尺度是當(dāng)代地理學(xué)的關(guān)鍵概念，是一種將世界加以分類和條理化的思維工具。具體而言，地理學(xué)中的尺度指觀察和研究地理事象時(shí)所采用的空間和時(shí)間單位，即空間范圍大小和時(shí)間間隔長(zhǎng)短。當(dāng)前的研究較多地關(guān)注尺度思想在國(guó)內(nèi)外地理課程標(biāo)準(zhǔn)和地理教科書中的體現(xiàn)，關(guān)注如何基于尺度思想進(jìn)行區(qū)域地理復(fù)習(xí)，探討不同空間尺度的復(fù)習(xí)案例的設(shè)計(jì)等。本文探討空間尺度思想在高考地理試題設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)及其對(duì)教學(xué)的啟示，旨在從試題設(shè)計(jì)的層面認(rèn)識(shí)空間尺度思想的價(jià)值，嘗試為高考地理復(fù)習(xí)提供有意義的思考方向與參考思路。

二、空間尺度思想在高考地理試題設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)

東北師范大學(xué)教育學(xué)部的張家輝認(rèn)為，在基礎(chǔ)地理教育階段尺度思想共有六個(gè)方向的內(nèi)容要求。其中尺度劃分、尺度關(guān)聯(lián)和尺度效應(yīng)三方面的內(nèi)容在世界主要國(guó)家的地理課程標(biāo)準(zhǔn)和地理教科書中的體現(xiàn)最為明顯。因此這三方面的內(nèi)容是地理教學(xué)與學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。必須指出的是，尺度劃分更多地體現(xiàn)在教學(xué)與學(xué)習(xí)過程中，通過劃分不同的時(shí)、空尺度以便更好地認(rèn)識(shí)地理環(huán)境。但從高考地理試題設(shè)計(jì)的角度來看，更多的是尺度選擇的問題。因此，可以從尺度選擇、尺度關(guān)聯(lián)與尺度效應(yīng)三方面來理解空間尺度思想在高考地理試題設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)，或者說是如何基于空間尺度思想來理解不同年份、不同考點(diǎn)的地理試題的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

(一)尺度選擇與高考地理試題設(shè)計(jì)

與日常生活中根據(jù)實(shí)際需要選擇相應(yīng)比例尺的地圖相似，在地理學(xué)研究過程中，由于要關(guān)注某些東西而忽略另一些東西，尺度選擇就是根據(jù)研究的需要選擇最佳尺度的過程?？臻g尺度的選擇影響了對(duì)地理事象整體與細(xì)節(jié)的把握。在大空間尺度上較多關(guān)注空間的整體性，很多細(xì)節(jié)通常會(huì)被忽略。在高考地理試題設(shè)計(jì)的層面，空間尺度的選擇直接影響或決定試題設(shè)計(jì)的方向與立意。

1.基于同一區(qū)域的試題設(shè)計(jì)比較——以厄勒海峽為例

空間尺度的大小造成同一區(qū)域呈現(xiàn)信息的差異，這成為試題設(shè)問的重要依據(jù)。如表1所示，將以同一區(qū)域(厄勒海峽)為背景材料的兩組不同年份不同省份高考地理試題圖像與設(shè)問設(shè)計(jì)作比較。從表格中可以發(fā)現(xiàn)：

2017年海南卷試題的圖像所表示的空間范圍較小，呈現(xiàn)出厄勒海峽跨海大橋設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)信息，如“西段采用海底隧道方案”“橋隧結(jié)合處新建人工島”等，并據(jù)此設(shè)計(jì)了兩道相關(guān)的試題，考查方案選擇的目的與具體措施的作用。試題以區(qū)域的細(xì)節(jié)信息作為基礎(chǔ)和依據(jù)，設(shè)問的切入口較小，側(cè)重考查考生獲取和解讀地理信息的能力，和人地協(xié)調(diào)觀這一核心素養(yǎng)。

2015年山東卷試題圖像所表示的空間范圍較大，以試題設(shè)問區(qū)域的整體特征為基礎(chǔ)，具體設(shè)問包括跨海大橋的作用、關(guān)于跨海大橋選址的討論(開放性設(shè)問)，屬于大切入口的設(shè)問方式。從考生考場(chǎng)應(yīng)答的情況來看，較容易利用記憶中的答題模板來完成第(2)小題的解答，因此該題的區(qū)分度不高。

表1 以厄勒海峽為背景素材的高考試題設(shè)計(jì)比較

2.基于同一考點(diǎn)的試題設(shè)計(jì)比較——以地形對(duì)車速設(shè)計(jì)的影響為例

2015年重慶卷試題以等高線地形圖的形式呈現(xiàn)區(qū)域詳細(xì)的地形特征，區(qū)域范圍較小，并明確指出不同路段列車設(shè)計(jì)速度的差異，考查考生通過獲取和解讀等高線地形圖中地形特征的信息，來理解地形的內(nèi)涵——地形類型與地勢(shì)起伏對(duì)線路形態(tài)的影響，進(jìn)一步影響列車車速的設(shè)計(jì)。

2018年全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ試題的圖像是示意圖，并無地形信息。該題考查考生必備的中國(guó)地形知識(shí)。重慶位于四川盆地東部，畢節(jié)地處高原，海拔較高。據(jù)圖中指北針方向可判斷乙路段(瀘州至畢節(jié))和丁路段(重慶至遵義)均屬于南北向路段。將圖中重慶與畢節(jié)兩地間高速公路里程進(jìn)行計(jì)算，可推知重慶與瀘州緯度相關(guān)較小。因此試題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)不是兩地交通線路分布受地形的影響，而是乙、丁兩條路段穿行于四川盆地底部向云貴高原過渡地帶，自北向南海拔逐漸增加，造成高速公路平均坡度大，所以對(duì)機(jī)動(dòng)車平均限速較低。

這兩組試題均考查自然環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)的影響，具體的考綱要求是地表形態(tài)對(duì)交通線路分布的影響。由于兩組試題背景材料都選擇小空間尺度區(qū)域，因此是在地表形態(tài)對(duì)交通線路分布影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考查地形對(duì)車速的影響，并且2015年重慶卷試題的設(shè)問與2018年全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ試題的正確選項(xiàng)意思相近。案例如下：

【例1】(2015年重慶卷)近年來，中非合作穩(wěn)步前行。下圖是非洲某國(guó)局部區(qū)域示意圖，該國(guó)是高度依賴原油出口的發(fā)展中國(guó)家。洛比托大型煉油廠和圖中所示鐵路是我國(guó)與該國(guó)合作的典范。

圖中甲、乙兩路段列車設(shè)計(jì)速度分別為90km/h、40km/h。請(qǐng)從地形角度分析甲、乙兩路段列車設(shè)計(jì)速度差異的原因。

【參考答案】甲路段位于沿海地區(qū)，地勢(shì)低平；線路較平直，列車設(shè)計(jì)速度高。乙路段地處沿海地區(qū)到高原的過渡地帶，地形高差大(地勢(shì)起伏大)，地形破碎；線路彎道多，列車設(shè)計(jì)速度低。

【例2】(2018全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ)小明同學(xué)7月從重慶出發(fā)到貴州畢節(jié)旅游，收集到的相關(guān)高速公路信息如下圖所示。據(jù)此回答下題。

乙路段和丁路段平均限速均較低的原因可能是這兩條路段

( )

A.車流量大 B.平均坡度大

C.霧霾天多 D.兩側(cè)村莊多

【參考答案】B

(二)尺度關(guān)聯(lián)與高考地理試題設(shè)計(jì)

空間尺度關(guān)聯(lián)指的是不同空間尺度上地理事象之間的相互聯(lián)系、相互作用。大空間上的變化會(huì)影響小空間尺度的地理事象，反之亦然。這方面最典型的案例是全球變化對(duì)區(qū)域的影響，以及地理成因分析中的空間尺度關(guān)聯(lián)。

1.全球變化對(duì)區(qū)域的影響

世界種子庫于2008年2月26日在挪威的西斯匹次卑爾根島正式落成。作為地理熱點(diǎn)問題，該案例首次出現(xiàn)在2008年廣東卷試題的第1題中，試題設(shè)問是“選擇倉庫建在此處最主要的原因”。2018年全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ第44題再次選擇該案例作為背景材料，試題設(shè)問是“說明世界種子庫選址的有利條件，以及在全球變暖趨勢(shì)下可能遭遇的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”。2008年的試題設(shè)問與2018年試題設(shè)問的第一部分有相似之處——選址原因與選址有利條件。不同之處在于，2018年的試題設(shè)問進(jìn)一步要求說明世界種子庫在全球變化(全球變暖)的背景下可能遭遇的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。其設(shè)計(jì)緣由是近年來受全球變暖的影響，島上氣溫升高，導(dǎo)致冰雪融化，甚至出現(xiàn)了融水淹沒種子庫隧道入口的情況。盡管融水很快凍結(jié)，沒有對(duì)種子庫造成實(shí)質(zhì)性的破壞，但這種情況是種子庫設(shè)計(jì)人員沒有預(yù)料到的，即人們?cè)诮ㄔO(shè)種子庫之初并沒有注意到空間尺度關(guān)聯(lián)，忽略了全球變化會(huì)對(duì)種子庫造成的不良影響。

并不是所有的“全球變化對(duì)區(qū)域影響”的高考試題中都會(huì)明確出現(xiàn)“全球變暖”或“全球變化”，如以下案例：

【例3】(2016全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅲ)青藏高原東部及其周邊山峰分別經(jīng)歷了1次冰期(末次冰期)、2次冰期和3次冰期，如圖下所示。據(jù)此回答下題。

點(diǎn)蒼山無現(xiàn)代冰川發(fā)育，是因?yàn)榕c末次冰期時(shí)相比，點(diǎn)蒼山現(xiàn)在

( )

A.日照更長(zhǎng) B.氣溫更高

C.植被更密 D.海拔更低

【參考答案】B

地球上某山峰是否發(fā)育冰川，取決于該地雪線高度是否低于山峰的高度。冰期的形成是由于全球氣溫降低和構(gòu)造抬升造成某地海拔超過該地雪線高度。點(diǎn)蒼山無現(xiàn)代冰川發(fā)育，說明現(xiàn)在當(dāng)?shù)匮┚€高度高于其山峰高度，這是因?yàn)楝F(xiàn)代全球處于冰后期(也可以叫間冰期)，全球氣溫高于末次冰期，導(dǎo)致雪線上升，無現(xiàn)代冰川發(fā)育，正確選項(xiàng)為B。目前地球上南北兩極高緯度地區(qū)與海拔高于當(dāng)?shù)匮┚€高度的中低緯度高山和高原地區(qū)還發(fā)育著冰川。

2.空間尺度關(guān)聯(lián)與地理成因分析

地理成因?qū)儆诘乩砝硇灾R(shí)，反映地理事象的因果關(guān)系，揭示地理特征和地理規(guī)律形成的原因。任何地理事象的形成、發(fā)展和演變，常常是各種地理因素相互作用、相互影響的結(jié)果?？臻g尺度關(guān)聯(lián)表現(xiàn)為，在分析小空間尺度上地理事象成因時(shí)要將其置于大空間尺度區(qū)域背景下考慮，進(jìn)行尺度轉(zhuǎn)換，將大空間尺度的原理與規(guī)律應(yīng)用到小空間尺度上。如以下案例：

【例4】(2013全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ)下圖所示區(qū)域中，H縣城附近是著名的風(fēng)口，冬春季節(jié)風(fēng)力尤為強(qiáng)勁。

分析H縣城附近冬春季節(jié)風(fēng)力強(qiáng)勁的原因。

【參考答案】冬春季節(jié)盛行西北季風(fēng)(偏北風(fēng))；河谷延伸方向與盛行風(fēng)向基本一致；H縣城附近為河谷交匯之地(形成風(fēng)口，導(dǎo)致狹管效應(yīng))。

試題設(shè)問中強(qiáng)調(diào)“冬春季節(jié)風(fēng)力強(qiáng)勁”，這是一個(gè)時(shí)空耦合的地理現(xiàn)象成因。地形特征是圖示空間尺度上地理事象——風(fēng)力強(qiáng)勁的影響因素之一，其導(dǎo)致H縣城(河北省懷來縣)形成風(fēng)口，并產(chǎn)生狹管效應(yīng)，增大風(fēng)力。但這一切的前提是冬春季節(jié)的風(fēng)向必須與地形特征吻合，而風(fēng)向的判斷則需要進(jìn)行空間尺度轉(zhuǎn)換，該地位于我國(guó)東部地區(qū)，冬春季節(jié)盛行西北季風(fēng)。

類似的案例還可以參考2017年海南卷第21題，分析惠靈頓常年多風(fēng)的原因。根據(jù)惠靈頓所處的緯度進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換，將其置于全球尺度上，得出“地處西風(fēng)帶，常年盛行偏西風(fēng)”。

(三)尺度效應(yīng)與高考地理試題設(shè)計(jì)

空間尺度效應(yīng)是指當(dāng)改變空間尺度觀察地理事物或分析地理問題時(shí)，其結(jié)果也會(huì)隨之發(fā)生變化。換言之，對(duì)地理現(xiàn)象的解釋要考慮不同空間尺度的差別。以植被變化對(duì)河流徑流量的影響為例，表2所示的是不同年份全國(guó)新課標(biāo)卷中關(guān)于該考點(diǎn)的試題設(shè)計(jì)。從表格中可以發(fā)現(xiàn)，不同年份的試題中都出現(xiàn)了“降水變率”和“降水量”兩個(gè)要素的變化。

表2 不同年份“植被—徑流”高考試題設(shè)計(jì)比較

年份/卷/題號(hào)設(shè)問選項(xiàng)2018全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ第9題汾川河流域植被覆蓋率大幅度提高能夠A.減小降水變率B.減少河水含沙量C.增加降水量D.加大河流徑流量2016全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅲ第7題森林植被遭破壞后,河流徑流量年內(nèi)波動(dòng)強(qiáng)烈,是由于A.降水更多轉(zhuǎn)化為地下水B.降水更多轉(zhuǎn)化為坡面徑流C.降水變率增大D.河道淤積2016全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅲ第8題森林植被恢復(fù)后,該山地的①降水量增加②坡面徑流增加③蒸發(fā)(騰)量增加④地下徑流增加

對(duì)于小流域，即小空間尺度而言，降水量的變化主要是受控于區(qū)域的地理位置、大氣環(huán)流，以及水汽來源等條件，小空間尺度(范圍)內(nèi)下墊面性質(zhì)的變化并不會(huì)改變基本的降水形成條件和特征，因此對(duì)降水量的變化影響不大。

降水變率(指某地實(shí)際降水量與同期多年平均降水量之差)是一個(gè)區(qū)域長(zhǎng)期氣候狀態(tài)的表征，其顯著的影響要素是大氣環(huán)流形式。無論是年際的變率還是年內(nèi)變率，都只是與降水總量和季節(jié)分配相關(guān)，而植被條件的變化無法影響降水總量和降水的季節(jié)分配，自然也沒有辦法改變降水變率。

三、教學(xué)啟示

(一)空間尺度思想有利于認(rèn)識(shí)高考試題設(shè)計(jì)的思路

盡管以考定教的說法不一定完全正確，但毋庸置疑的是高考依然會(huì)對(duì)高中地理教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。上述分析表明，空間尺度思想有利于更好地發(fā)現(xiàn)高考試題設(shè)計(jì)的思路，同時(shí)也能更準(zhǔn)確地把握高考試題與考試大綱的關(guān)系。如上述“地形對(duì)車速的影響”的案例，基于空間尺度思想，才能理解高考地理試題設(shè)計(jì)如何依據(jù)考試大綱，且又高于考試大綱。這樣，在高考復(fù)習(xí)備考過程中，教師就不會(huì)僅僅從知識(shí)點(diǎn)考查的角度來看待高考地理試題，才有希望實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜、真實(shí)情境下的現(xiàn)實(shí)問題，進(jìn)而有效地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

(二)空間尺度思想有利于優(yōu)化地理教學(xué)案例的設(shè)計(jì)