科研論文：廣東省2021年高考地理試題創新的主要源泉

林偉偉

廣東省2021年高考地理試題的來源與科研論文有著密切的關系。本文嘗試從試題考查的必備知識、基礎性、創新性等方面進行研究，分析其與一核四層四翼核心素養考查的聯系。深入研究科研論文如何形成試題，對學科命題和教學人員有一定的參考價值。

一、論文來源和命題關聯性研究

分析試題來源的科研論文出處、主辦單位、綜合影響因子，研究此類試題命制特點，從必備知識（“四層”內容之一）和基礎性（“四翼”內容之一）探討其與教材的關聯性，從權威性、時效性、創新性（“四翼”內容之一）、德育性（“一核”內容）四個方面研究其與地理核心素養的聯系性。表1為試題源于的科研論文和命題關聯性研究總結。

對表1內容運用定量分析法進行研究得出其命題特點和創新源泉的結論（表2）。

表1 試題源于的科研論文和命題關聯性研究

表2 定量分析得出的結論

續表1

二、科研論文轉化為高考試題的可行性策略

（一）精選期刊。選擇權威性較高的期刊，最好是核心期刊，綜合影響因子高，在國內外知名度較高且與地理學科密切相關，具有較高研究價值的期刊。各地近幾年高考試題來源期刊應是一線教師重點關注、重點研究的期刊。例如廣東省高考地理試題來源的期刊《地理科學》《地理學報》《人文地理》《湖泊科學》《第四紀研究》《高原山地氣象研究》《海洋科學進展》等知名的綜合性或專業性期刊。

（二）精篩文章。一本核心期刊有很多篇文章，論文質量都非常優秀，但并不是所有的文章都適合轉化為高考試題。教師精心篩選的文章要與地理教材緊密聯系，論文內容教材中有所涉獵，但又高于教材內容，是教材內容的延伸拓展或逆向分析或對某一地理要素進行的小切口深度研究等，這種文章對學生的必備知識和基礎性有一定要求，在思維寬度和思維深度上有進一步深度挖掘的空間。還可以選取與時事地理息息相關、與生活地理緊密融合、與教材中地理原理一脈相承、時效性較強，核心價值觀凸顯的文章。

（三）明確核心素養。選取文章后，根據文章的具體內容，明確一核四層四翼的核心素養目標。確立考查的核心價值觀，確定考查的必備知識、基礎性、創新性等，然后將一核四層四翼的考查融入到題干素材、地理圖形、設問設置中。

（四）整合素材。在一核四層四翼核心素養指導下進行素材整合加工，一般包括題干素材、地理圖形、設問設計三個環節。教師可將科研論文作為新教材進行深度研究，把論文分成幾個主題，嘗試著從每一主題中提取一個值得研究的地理問題，一篇文章提取一個綜合性強的地理問題，然后聯系教材的必備知識和整篇論文內容，進行素材整合。選取的題干素材要簡約不簡單，既能讓學生解題時有據可循，又能考查學生的地理推理能力，素材過少，學生解題無從下手，素材過多，試題往往會過于簡單，變成讀材料，用材料，抄材料的試題。需要地理圖形的試題，最好選用折線圖、曲線圖、立體圖等簡單明了、區分明顯的地理圖形，盡量減少使用顏色深淺作為區分要素、大量不規則的點狀圖、以及太過復雜的地理圖形。也可根據論文內容網絡搜索相關的地理圖形，最好是高考試題或經典試題中曾經出現過的圖形，這種圖形內容正確、比例尺準確、地理事物詳盡，是得到實踐檢驗的圖形，采用這種圖形可以保障試題圖形的準確性，且讓學生覺得似曾相識，借以更好地考查學生的必備知識和基礎性。設問的設置要具有一定的思維含量，既要有思維寬度的考查，又要有思維深度的考查，設問的關鍵詞語能起到啟發學生思考的作用，盡量減少寬泛式的設問、答案羅列式的設問、蜻蜓點水式的設問，更要減少偏、難、怪設問的設計。

（五）構建試題。將簡約的題干素材、精準的地理圖形、指向明確的設問融合在一起，構建地理創新試題。三者的設計要體現整體性，題干素材為地理圖形和設問服務，啟迪設問；地理圖形是題干素材的延續，為設問提供解題要素；設問是題干素材和地理圖形的歸屬地，是試題的承接點和落腳點。最后對試題進行科學賦分，并設計詳盡的參考答案，構建完整的創新試題。

（六）精修試題。創新試題研發形成后，讓其他教師、部分同學試做，將題干素材中多余的文字、歧義的表述等進行適當增減和整合加工；對地理圖形不清楚、不準確、不達標的進行重新勾畫或替換；對地理設問中詞不達意，容易誘發歧義的文字表述進行矯正，形成思路指向明確的設問，進而形成最終的基于科研論文研發的創新試題。

三、試題研發案例分析

（一）科研論文創新試題的延續性研發

一篇高水平科研論文包含的內容非常豐富，高考試題大多選取其中的某個要點或某幾個要點，形成創新試題，文章還有很多內容值得更深入探討和研究。高考試題源于的科研論文延續性研發的過程中，可與高考試題考查設置基本一致，借以考查學生舉一反三、觸類旁通的學科關鍵能力，也可重新設置考查內容、考查形式、考查的地理原理、考查的核心素養等，進而考查學生思維的創新性。然后采用科研論文轉化成高考試題的可行性策略，進行創新試題研發。以下為某試題的研發過程。

【精選期刊】2021年廣東省高考地理試題第17題，源于核心期刊《第四紀研究》。

【精篩文章】該題源于核心期刊《第四紀研究》中的文章《南極羅斯海扇區晚更新世以來冰筏碎屑記錄反映的冰川動力學史》[1]。文章主要研究了冰筏碎屑記錄反映的冰川動力、IRD（更新世以來南極地區的冰架每次消長都會向陸架及周邊海盆輸入大量的冰筏碎屑（Ice Rafted Detritus，簡稱IRD）源區的冰山排泄史、冰期和間冰期的冰山排泄史、冰蓋以及緯度差異對IRD沉積模式的影響等。

【明確核心素養】“一核”主要展現我國南極科考取得了豐碩的科研成果，強化學生的自豪感和自信心；必備知識和基礎性主要考查影響兩極地區冰川融化的因素，包括天氣狀況、上升補償流、下墊面吸收的太陽輻射、洋流等；創新性主要考查逆向思維。地理教材中秘魯沿岸受離岸風影響，表層海水作離岸運動，底層海水上泛補充，底層上泛的海水溫度較低，而本試題中南極冰川沿岸的上升補償流，海水溫度反而較高，體現逆向思維的考查。

【整合素材】

選取的論文內容展示：

羅斯冰架位于南大洋第二大的邊緣海——羅斯海，是現今最大的冰架，同時也是南極底層水的重要發源地，是全球氣候變化的重要驅動器之一。現代觀測數據顯示，隨著近幾十年來全球氣候的變暖，羅斯冰架東西部分呈現出不同程度的消融模式：根據冰流方向的不同以180°經線為界，東側部分冰架的冰山崩塌和冰架底部融化速率分別為45.9±4 Gt/a和49.1±1.4 Gt/a；西側部分冰架則以冰山崩塌為主，流失速率為100.4±8 Gt/a；而整體上，羅斯冰架融化逐漸加劇。羅斯冰架的消融會向羅斯海陸架及其開闊大洋區輸入大量的冰山以及融冰水，導致水體層化，影響南大洋水團之間的物質和能量交換，限制南極底層水的形成，引起海平面上升，降低地球的反照率，導致氣候變暖進一步加劇。

羅斯海扇區的表層洋流系統主要由兩支洋流影響：環南極洋流（簡稱ACC）和南極陸坡流（ASC）。ACC受南半球西風帶的驅動，是全球三大洋物質和能量的重要通道，然而在海底地形的制約下，ACC在羅斯海扇區與羅斯海陸架距離較遠；ASC則是受極地東風帶的驅動，位于陸坡鋒面附近，影響了羅斯海陸架水團和開闊海區之間的水體交換。而ASC以北ACC以南的開闊海區受兩個風帶和地轉偏向力的共同作用，形成了順時針流向的羅斯環流，因此該海域是深層水上涌并且與大氣進行物質交換的重要場所。此外，羅斯海扇區也是南大洋海冰廣泛分布的重要區域。現代羅斯海扇區的海冰大部分是季節性海冰，冬季可覆蓋至60°S，夏季則消退至陸架區內。如此大規模的海冰消長會影響深層水體上升的速率和底層水下沉的速率，進而影響南大洋吸收大氣CO2的過程。近年來隨著全球變暖，羅斯冰架西部消融明顯，向羅斯海扇區輸入了大量融冰水，淡水輸入降低了表層海水的鹽度，更利于海冰的形成，羅斯海的海冰覆蓋率呈現逐年增加的趨勢。

本試題的研發主要提取上述文字表述中的羅斯海西部冰架消融速度快于東部冰架和羅斯海海冰覆蓋率呈現逐年增加的趨勢，從這兩個主題構建題干素材。由于原論文的圖形比較復雜，且有大量的英文表述，提取難度較大，因此本試題的地理圖形選取2021年廣東省高考試題第17題的圖形，然后重新賦予考查設問和地理核心素養。

設問分為兩個問題，第（1）問分析羅斯冰架西部消融明顯的原因；第（2）問說明羅斯海的海冰覆蓋率呈現增加趨勢的原因。而廣東省高考試題第17題主要考查了三個設問，分別是羅斯環流形成的主要影響因素、分析從羅斯冰架分離入海后的冰筏漂移的動力機制、更多以降雨形式出現的降水會加速南極海冰融化，南極地區的降雨溫度比冰川的溫度高，降雨相對冰川來說是熱源，會加速冰川的融化。

【構建試題和精修試題】

羅斯海擁有世界上面積最大的冰架——羅斯冰架，是南極大陸周邊冰山輸出最強的海區。近年來隨著全球氣候變暖，羅斯冰架西部消融明顯，進而羅斯海的海冰覆蓋率呈現增加的趨勢。下圖示意羅斯海所在區域的地理環境。讀圖回答問題。（10分）

（1）分析羅斯冰架西部消融明顯的原因。（6分）

（2）說明羅斯海的海冰覆蓋率呈現增加趨勢的原因。（4分）

【參考答案】

（1）陸坡流將西部的融冰帶向北，加快冰架的融化；順時針的羅斯環流使冰架西部形成上升流，加劇消融；冰架西部結冰的緯度較高；冰架消融進一步減少了反照率，吸收的太陽輻射增加，加劇消融。（答出三點得6分）

（2）冰架消融，淡水補給羅斯海，海水鹽度降低，更易結冰，因此海冰覆蓋率增加。（鹽度降低得2分，更容易結冰得2分）

【答案構建特點】

科研論文來源試題答案的構建主要來源于科研論文中的內容，將科研論文中的內容進行提煉濃縮，并與教材內容深度融合，將已有的地理原理和地理規律融入到答案的組建中，該類試題答案的組建以科研論文為主，教材內容補充。

（二）基于全新科研論文研發創新試題

下題是基于中國地理學會、中國科學院寒區旱區環境與工程研究所主辦的核心期刊《冰川凍土》中的論文《1961—2017年新疆積雪期時空變化特征及其與氣象因子的關系》[2]，采用科研論文轉化為高考試題的可行性策略，研發創新試題。

【研發案例】

下表為北疆和天山山區積雪期和年平均氣溫、降水量的年代平均值，讀表回答問題。（14分）

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（1）分析北疆和天山山區在積雪初日、積雪終日、積雪期隨時間變化的異同點。（4分）

（2）根據圖表推測北疆和天山山區積雪期長短與季節溫度變化的關系。（6分）

（3）說出積雪期的變化反映目前全球氣候變化的特點，并分析他們之間的關系。（4分）

【參考答案】

（1）相同點：積雪初日均推后，積雪終日均提前，積雪期減少。（2分）

不同點：天山山區積雪初日推后明顯，積雪終日提前明顯，積雪期變短更明顯。（2分）

（2）積雪期長短受冬季氣溫影響少，兩地冬季氣溫均較低；春季氣溫升高，積雪終日提前，積雪期變短，反之變長；秋季氣溫升高，積雪初日推后，積雪期變短，反之變長。（6分）

（3）積雪期變短說明全球氣候變暖；二者之間的關系為相互影響、相互作用，全球氣候變暖，導致積雪初日推后，積雪終日提前，因此積雪期變短；反之，積雪期變短，積雪的反照率下降，吸收的太陽輻射增加，加劇了積雪的融化，增加了巖石圈和大氣圈的碳交換，加劇全球氣候變暖。（4分）

【設計說明】

選取的論文內容展示：

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北疆和天山山區積雪期、積雪初日和終日受氣溫影響大于降水。北疆和天山山區積雪期長短與秋季和次年春季氣溫相關顯著，冬季氣溫對積雪期長短影響不大；積雪初、終日出現的早晚與其出現季節的平均氣溫顯著相關，因此該區域春季、秋季氣溫增暖是造成其積雪期減少、積雪初日顯著推遲、積雪終日略提早的主要原因；20世紀80年代和進入2000年以來積雪期的劇烈變化，可能也與20世紀80年代新疆氣候的轉型期有關。

《冰川凍土》是中國地理學會、中國科學院寒區旱區環境與工程研究所主辦的核心期刊，綜合影響因子為1.405，期刊的權威性較強。選取的論文主要研究了新疆積雪期時空變化的特征、多年平均空間分布和年際變化、北疆和天山山區積雪期周期、北疆和天山山區積雪期與氣溫和降水的關系。此論文與地理教材中地理環境差異性章節中雪線高低，以及全球氣候變化產生的影響章節內容融合度極高，對學生的必備知識和基礎性要求較高，論文內容源于教材又高于教材。地理核心素養考查目標中，“一核”主要培養學生愛護環境、保護生態的人地協調觀，“四層”主要考查教材中雪線的高低、全球氣候變化的影響等與之相關的必備知識和基礎性，“四翼”主要考查積雪期的長短與全球氣候變暖的相互影響、相互作用的辯證關系，這也是本試題的創新點所在。在精讀全文的基礎上，選取論文表格中的部分內容，引用數值目的之一是讓學生觀察數值變化的規律，最后一列是1961-2017年的數值，在本試題的設問設置中不再引用，然后引入積雪初日、積雪終日、積雪期、冬半年氣溫、冬半年降水等地理概念和地理要素。第（1）問和第（2）問主要考查基本概念的理解和應用，相對比較簡單；第（3）問的設計引入積雪期長短與全球氣候變暖之間的相互影響、相互作用的辯證關系，增加了設問的思維深度。

綜上所述，教學中可以對高考試題進行追根溯源研究，追溯其創新命題的源泉，并結合其特點，有針對性地開展模仿和模擬訓練研究，提升學生解答創新性試題的能力。