氣象類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與素養(yǎng)測(cè)評(píng)探究

童燕 田野 李洪萍

摘 要：氣象要素的考查是地理選拔性考試考點(diǎn)選擇的重點(diǎn)方向，在近年浙江省的地理選考中，此類(lèi)試題出現(xiàn)的頻率較高，但部分試題不適合用于氣象觀測(cè)方面的地理實(shí)踐力考查。本文以氣象觀測(cè)活動(dòng)為案例，探究在紙筆測(cè)試背景下地理實(shí)踐力考查的題型設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)型，以提升此類(lèi)活動(dòng)開(kāi)展的針對(duì)性和有效性，并著力于學(xué)生地理實(shí)踐力的養(yǎng)成。

關(guān)鍵詞：氣象觀測(cè);紙筆測(cè)試;地理實(shí)踐力

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.55? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1005-5207（2022）07-0034-05

隨著課程改革對(duì)高中地理的進(jìn)一步影響，浙江省普通高校招生選考科目考試（下簡(jiǎn)稱(chēng)“選考”）地理試題越來(lái)越關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的考查。對(duì)于高中生而言，增強(qiáng)以概念思維為核心的學(xué)科知識(shí)與非概念表征的生活世界（實(shí)踐）之間的聯(lián)系，是知識(shí)得以遷移、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，也是學(xué)科核心素養(yǎng)生成的基本保障。[1]但如何測(cè)試學(xué)生的地理實(shí)踐力在現(xiàn)今的選拔性考試中難度較大，受限較多。氣象要素的考查一直是浙江地理選考中的考查重點(diǎn)與難點(diǎn)。筆者對(duì)浙江省近5次地理選考試卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表1）發(fā)現(xiàn)，氣象類(lèi)地理試題中隱含地理實(shí)踐力的考查。

[表1 2020—2022年浙江選考?xì)庀笥^測(cè)試題統(tǒng)計(jì)][時(shí)間 題號(hào) 內(nèi)容 2020年1月 24、25題 亞歐大陸東、西海岸間平均氣溫差值統(tǒng)計(jì) 26題 西太平洋副熱帶高壓脊季節(jié)變化 2020年7月 24、25題 我國(guó)華北某氣象站放飛探空氣球進(jìn)行大氣觀測(cè) 26題 河南省5個(gè)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量 27題 青藏高原觀測(cè)7月天氣要素 2021年1月 11、12題 非洲西部局部大氣環(huán)流 24、25題 飛機(jī)飛過(guò)暖鋒前緣形成白色云帶 27題 我國(guó)東部3個(gè)地區(qū)夏季暴雨出現(xiàn)概率統(tǒng)計(jì) 2021年6月 24、25題 我國(guó)東部地區(qū)兩測(cè)站測(cè)得垂直方向不同高度風(fēng)向、風(fēng)速 27題 世界某區(qū)域不同風(fēng)向成霧頻次與時(shí)空分布 2022年1月 24、25題 我國(guó)某城市大氣散射輻射日變化 27題 我國(guó)某區(qū)域年降雪等日數(shù)線分布 ]

試題多以學(xué)術(shù)統(tǒng)計(jì)或科研考察為情境，考查學(xué)生分析地理事象的能力。如2020年7月的24、25題組，我國(guó)華北某氣象站放飛探空氣球進(jìn)行大氣觀測(cè)，是一個(gè)科研實(shí)驗(yàn)。以實(shí)驗(yàn)過(guò)程為情境，考查學(xué)生地理問(wèn)題的分析能力，有地理實(shí)踐力考查的影子。因此，在日常教學(xué)活動(dòng)中需要開(kāi)展相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)和針對(duì)性訓(xùn)練。當(dāng)然也有部分試題不宜傾向于氣象觀測(cè)方面的地理實(shí)踐力考查。通過(guò)對(duì)地理實(shí)踐力內(nèi)涵的解讀和近年氣象類(lèi)試題的分析，筆者發(fā)現(xiàn)氣象類(lèi)地理實(shí)踐活動(dòng)有三個(gè)可考查的方向：模擬實(shí)驗(yàn)、場(chǎng)地觀測(cè)和圖像判讀。

一、氣象模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與測(cè)評(píng)方向

模擬實(shí)驗(yàn)與考察、調(diào)查等實(shí)踐活動(dòng)相比，對(duì)時(shí)間和空間的要求更小，紙筆評(píng)測(cè)的可能性更高。地理實(shí)驗(yàn)相比物理、化學(xué)、生物等自然學(xué)科的實(shí)驗(yàn)起步較晚，新課改以來(lái)地理實(shí)驗(yàn)的研究數(shù)量不斷增多。高中氣象類(lèi)知識(shí)絕大多數(shù)是具有物理性質(zhì)的，當(dāng)前可開(kāi)展的氣象模擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有氣壓帶和風(fēng)帶形成實(shí)驗(yàn)、熱力環(huán)流實(shí)驗(yàn)、海陸熱力性質(zhì)差異實(shí)驗(yàn)、季風(fēng)實(shí)驗(yàn)、冷暖鋒實(shí)驗(yàn)、氣旋（低壓）與反氣旋（高壓）實(shí)驗(yàn)、模擬溫室效應(yīng)實(shí)驗(yàn)等[2]。如耿夫相在《例談地理探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的建構(gòu)》一文中通過(guò)觀察品紅溶液在平衡管中的移動(dòng)來(lái)模擬二氧化碳的溫室作用[3];李曉燕通過(guò)觀察上下各開(kāi)一個(gè)小口的紙箱兩側(cè)的氣流來(lái)模擬熱力環(huán)流[4];董錦春用紅色暖水和藍(lán)色冷水類(lèi)比模擬鋒面實(shí)驗(yàn)等[5]。實(shí)驗(yàn)方案不斷提出與改進(jìn)，豐富了地理氣象類(lèi)實(shí)驗(yàn)素材，方案數(shù)量最多的是熱力環(huán)流實(shí)驗(yàn)、溫室效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和海陸熱力性質(zhì)差異實(shí)驗(yàn)。地理實(shí)踐力的紙筆測(cè)試可以氣象模擬實(shí)驗(yàn)為主題，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力、地理工具的選擇能力、地理問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決能力等。筆者通過(guò)鋒面模擬實(shí)驗(yàn)素材嘗試地理實(shí)踐力評(píng)測(cè)試題命制。

例1.閱讀材料，完成下列要求。

材料：某學(xué)校地理興趣小組模擬鋒面實(shí)驗(yàn)（圖1）。一個(gè)玻璃容器用活動(dòng)擋板一分為二，一側(cè)裝入滴有紅墨水的熱水，另一側(cè)裝入滴有藍(lán)墨水的冷水?？焖俪殚_(kāi)活動(dòng)擋板，觀察冷熱水的交界面。

（1）快速抽開(kāi)活動(dòng)擋板后，冷熱水的交界面會(huì)發(fā)生什么變化？

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有同學(xué)覺(jué)得鋒面現(xiàn)象不是很明顯，于是決定改進(jìn)。請(qǐng)你提出改進(jìn)建議（可選擇合適的實(shí)驗(yàn)工具）。

（3）實(shí)驗(yàn)觀察后，小方同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)用液體替代氣體模擬鋒面不夠嚴(yán)謹(jǐn)，于是決定重新設(shè)計(jì)。請(qǐng)選擇合適的實(shí)驗(yàn)工具設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟（自行挑選圖2中的實(shí)驗(yàn)工具，展示只供參考，可自行增減）。

參考答案詳見(jiàn)表2。

多樣化的試題形式會(huì)衍生多樣化的學(xué)生答案，如果仍受標(biāo)準(zhǔn)化閱卷方式制約，非對(duì)即錯(cuò)，則很難真實(shí)反映出學(xué)生地理實(shí)踐力的形成狀況和等級(jí)水平。地理實(shí)踐力中的行動(dòng)能力往往是開(kāi)放性的，更是存在等級(jí)差異的?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》對(duì)地理實(shí)踐力的素養(yǎng)水平進(jìn)行了詳細(xì)劃分，為地理實(shí)踐力試題的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)依據(jù)。因此，活動(dòng)3開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生只要選擇合適的地理實(shí)驗(yàn)工具，有條理清晰的實(shí)驗(yàn)步驟和邏輯嚴(yán)密的操作流程都是可行的，無(wú)所謂絕對(duì)的對(duì)或錯(cuò)。在試題評(píng)定過(guò)程中可借鑒《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》對(duì)地理實(shí)踐力素養(yǎng)水平的等級(jí)評(píng)定，量化操作。

二、氣象觀測(cè)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與測(cè)評(píng)方向

氣象觀測(cè)活動(dòng)主要是對(duì)生活中的氣象變化及規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)，往往是一項(xiàng)長(zhǎng)期活動(dòng)，對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)耐心要求較高。實(shí)踐過(guò)程中可以利用簡(jiǎn)便的氣象觀測(cè)儀器（如干濕球溫度表、雨量筒、測(cè)風(fēng)儀等）、學(xué)校小型氣象觀測(cè)站、當(dāng)?shù)貧庀笥^測(cè)部門(mén)等開(kāi)展氣象觀測(cè)活動(dòng)。對(duì)于高中地理一般可開(kāi)展的氣象觀測(cè)活動(dòng)有：降水、氣溫、氣壓、風(fēng)等氣象要素的觀測(cè)等。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)獲取實(shí)踐區(qū)域的觀測(cè)數(shù)據(jù)，歸納天氣變化特點(diǎn)和規(guī)律。氣象觀測(cè)活動(dòng)的開(kāi)展可以觀測(cè)城市和郊區(qū)熱力環(huán)流、湖泊與陸地?zé)崃Νh(huán)流、鋒面過(guò)境前后氣壓變化、觀測(cè)區(qū)域的降水量、觀云識(shí)天氣等。盡管常見(jiàn)的地理試題類(lèi)型是選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，但是為了凸顯地理實(shí)踐力的考查效果，該類(lèi)試題也可借鑒其他學(xué)科的試題命制，改成判斷題、繪圖題、改錯(cuò)題、連線題等。以氣象觀測(cè)活動(dòng)為情境載體，輔以多樣化的試題形式，更能凸顯地理實(shí)踐力的等級(jí)水平。筆者以湖陸風(fēng)觀測(cè)為教學(xué)案例嘗試開(kāi)展試題命制。

例2.閱讀材料，完成下列要求。

材料：湖陸風(fēng)是在較大湖泊和陸地之間形成的以24小時(shí)為周期的地方性風(fēng)。某學(xué)校地理興趣小組想探究洞庭湖區(qū)的湖陸風(fēng)情況，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢獲取信息。圖3為洞庭湖區(qū)域略圖，圖4為岳陽(yáng)和常德平均湖陸風(fēng)統(tǒng)計(jì)圖（正值表示西風(fēng)風(fēng)速，負(fù)值表示東風(fēng)風(fēng)速）。

（1）在圖4橫線上填寫(xiě)正確的城市名稱(chēng)并說(shuō)明理由。

（2）該興趣小組成員小方根據(jù)查詢信息繪制了14時(shí)洞庭湖與岳陽(yáng)之間的湖陸風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)示意圖（圖5）。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)該圖存在錯(cuò)誤，請(qǐng)糾錯(cuò)。

（3）活動(dòng)探究時(shí)小組成員提出如下問(wèn)題：①洞庭湖湖陸風(fēng)最弱時(shí)是什么季節(jié)，為什么？②洞庭湖湖陸風(fēng)最強(qiáng)時(shí)是什么季節(jié)，為什么？③湖邊大規(guī)模興建城市對(duì)湖陸風(fēng)會(huì)產(chǎn)生什么影響，分析原因。

請(qǐng)選擇其中一個(gè)問(wèn)題作答。

參考答案詳見(jiàn)表3。

試題以湖陸風(fēng)的氣象觀測(cè)活動(dòng)為情境載體，嘗試形式多樣的問(wèn)題考查方式。問(wèn)題的設(shè)計(jì)旨在考查學(xué)生能否融入真實(shí)情境，獲取情境關(guān)鍵信息，具備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析解決實(shí)際問(wèn)題的地理思維能力。第（1）小題考查學(xué)生的讀圖分析能力，同一湖泊的東西兩個(gè)城市氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)存在差異，讓學(xué)生回溯推理。第（2）小題以改錯(cuò)的形式呈現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，學(xué)生只有對(duì)情境活動(dòng)了然于心，熟練運(yùn)用熱力環(huán)流原理才可糾正示意圖中的錯(cuò)誤。第（3）小題為開(kāi)放性題目，給學(xué)生更多的選擇，更能體現(xiàn)學(xué)生地理問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決能力。

三、天氣圖演示活動(dòng)的設(shè)計(jì)與測(cè)評(píng)方向

氣象觀測(cè)類(lèi)地理實(shí)踐活動(dòng)由于各學(xué)校設(shè)備有限、觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)、活動(dòng)設(shè)計(jì)難度較大等原因，相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展較少。若能利用現(xiàn)有的軟件，實(shí)際演示氣象實(shí)況，并預(yù)報(bào)未來(lái)天氣變化，可以作為實(shí)地觀測(cè)不足的補(bǔ)充手段，以提升學(xué)生氣象觀測(cè)綜合素養(yǎng)。筆者曾利用中央氣象臺(tái)（http：//www.nmc.cn/）的“天氣圖”功能開(kāi)展演示活動(dòng)，讓學(xué)生了解某時(shí)某地的天氣實(shí)況和預(yù)測(cè)未來(lái)天氣變化。

此類(lèi)活動(dòng)的開(kāi)展具有一定的難度，可根據(jù)教學(xué)主題的需要來(lái)選擇實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容，著力于相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和處理，繪制直觀的地理圖像，從而培養(yǎng)學(xué)生“看圖識(shí)天氣”的實(shí)踐素養(yǎng)。

活動(dòng)任務(wù)：①學(xué)習(xí)使用中央氣象臺(tái)天氣實(shí)況中的“天氣圖”功能，認(rèn)識(shí)站點(diǎn)的填圖要素;②尋找高壓中心（H）、低壓中心（L）、冷鋒、暖鋒和臺(tái)風(fēng)等符號(hào)的分布區(qū)域;③選擇某一感興趣的天氣系統(tǒng)（高、低氣壓中心或冷鋒、暖鋒），觀測(cè)不同高度上的風(fēng)向、風(fēng)速變化，并繪制出風(fēng)向、風(fēng)速隨高度變化示意圖;④選取家鄉(xiāng)所在區(qū)域省級(jí)行政區(qū)范圍，描繪出近地面等壓線圖，并預(yù)報(bào)未來(lái)24小時(shí)內(nèi)的天氣狀況。

該活動(dòng)的開(kāi)展，目的是讓學(xué)生了解天氣形勢(shì)圖繪制的基本原理，并能借助天氣圖進(jìn)行天氣狀況的判斷與預(yù)報(bào)。依據(jù)考試性質(zhì)的不同，可選擇不同的內(nèi)容和等級(jí)水平進(jìn)行紙筆測(cè)試背景下的試題設(shè)計(jì)。

例3.閱讀圖文材料，完成下列要求。

材料一：圖6是中央氣象臺(tái)的“天氣圖”功能中北半球某高緯度地區(qū)3月26日20時(shí)不同氣壓面的等高線圖。位于鋒面上下的風(fēng)向往往存在明顯差異。等高線高度的單位為dagpm，即位勢(shì)什米，1dagpm約等于9.8米。

材料二：在氣象觀測(cè)中，風(fēng)向和風(fēng)速常用風(fēng)矢圖表示。風(fēng)矢圖中長(zhǎng)豎叫作風(fēng)桿，代表風(fēng)向（尖頭朝哪風(fēng)就往哪吹）。與長(zhǎng)豎垂直的橫線叫風(fēng)羽，代表風(fēng)速。每一長(zhǎng)橫表示4m/s（約為二級(jí)風(fēng)），一短橫表示2m/s（約為一級(jí)風(fēng)），一三角旗表示20m/s。

（1）據(jù)圖6繪制測(cè)站A自下而上垂直方向不同高度的風(fēng)向、風(fēng)速變化圖，判斷測(cè)站A上空的鋒面類(lèi)型、鋒面位置、風(fēng)向變化。

（2）繪制測(cè)站A周邊近地面等壓線分布圖，標(biāo)注鋒面位置。

參考答案詳見(jiàn)表4。

本題通過(guò)利用中央氣象臺(tái)“天氣圖”功能中的同一時(shí)刻不同氣壓面的等高線圖，提供了一個(gè)真實(shí)的氣象觀測(cè)情境。旨在考查學(xué)生利用材料獲取信息、利用圖表統(tǒng)計(jì)的方式處理信息、根據(jù)圖表分析信息的能力。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)具有梯度性，能夠較好地衡量學(xué)生的地理實(shí)踐力等級(jí)水平。在第（1）題中，要求學(xué)生利用氣象實(shí)況，繪制鋒面附近自下而上垂直方向不同高度的風(fēng)向、風(fēng)速變化圖，考查了讀取數(shù)據(jù)和繪制圖表的能力。在繪圖和讀取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，需要分析數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象原理，判斷測(cè)站上空鋒面類(lèi)型、鋒面位置、風(fēng)向變化，能夠幫助學(xué)生更好理解鋒面系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)。根據(jù)材料信息，進(jìn)行米與位勢(shì)什米的換算，得出每幅圖的海拔高度。從圖中找出風(fēng)矢，利用風(fēng)矢得出測(cè)站上空風(fēng)向和風(fēng)速的信息。設(shè)計(jì)風(fēng)向風(fēng)速變化圖，利用風(fēng)向風(fēng)速變化圖得出1.4～2.8km處風(fēng)向明顯變化，存在鋒面。且近地面是西南風(fēng)，鋒面向東北移動(dòng)，應(yīng)該是暖鋒。在第（2）題中，需要利用高空的氣壓數(shù)值、風(fēng)向風(fēng)速變化、鋒面的位置等，推測(cè)近地面的氣壓分布情況，并進(jìn)行繪圖技能的考評(píng)。首先根據(jù)圖中信息，可得出北側(cè)為低壓。依據(jù)上題的判斷，得出測(cè)站附近存在暖鋒，由于是在北半球，因此暖鋒應(yīng)該在測(cè)站的西側(cè)。

只要能服務(wù)于地理實(shí)踐力考查，任何題型和設(shè)問(wèn)都可以進(jìn)行嘗試，不應(yīng)有條條框框的限制。試題形式的多樣化會(huì)讓學(xué)生眼前一亮，更利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，也更能考查學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)，較真實(shí)地反映出學(xué)生地理核心素養(yǎng)的形成狀況。地理實(shí)踐力的評(píng)測(cè)要讓參與過(guò)地理實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生更容易獲得高分，未參考過(guò)實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生也能融入實(shí)踐情境，通過(guò)收集和處理地理信息探究出答案。[6]因此，試題的素材要貼近學(xué)生實(shí)際，或來(lái)源于生活，或改編于教材案例，或取自當(dāng)下社會(huì)熱點(diǎn)時(shí)事，讓學(xué)生能產(chǎn)生共鳴。

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