基于概念圖的地理核心素養(yǎng)測試題設(shè)計探索

羅孟欣曄 湯國榮

（1.浙江省湖州中學, 浙江 湖州 313007; 2.南潯高級中學, 浙江 湖州 313009）

《普通高中地理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課標”）更加強調(diào)地理核心素養(yǎng)的掌握，[1]四大地理核心素養(yǎng)的評價相較于之前的三維目標更具有抽象性。因此，針對地理核心素養(yǎng)考查的考試評價面臨著諸多問題亟待解決。地理作為一門需要學生充分從概念入手的學科，其實在利用地圖展現(xiàn)地理事物時就已經(jīng)考慮到將地理概念進行可視化。筆者試圖將概念圖引入試題設(shè)計的全過程，利用概念圖思維可視化的功能，使得地理核心素養(yǎng)所考查的抽象的意志品質(zhì)和行動能力被具象化表述，并能直接考查學生的思維過程。

一、概念圖在地理教學與測評中的應(yīng)用

概念圖（Concept Mapping）是由美國康奈爾大學教育學院的約瑟夫·諾瓦克（Joseph Novak）基于元認知策略設(shè)計的思維可視化工具，目的是讓學生能夠利用點、線圖形生動形象地展現(xiàn)概念的認知過程。[2]

早在1996年，澳大利亞紐卡斯爾大學教授戴維·里特（David Leat）等人就提出要將地理概念圖融入在地理教學中。他們認為，地理學作為地理學家們對于地理過程的描述，就需要像概念圖這樣的工具幫助邏輯整理及呈現(xiàn)。之后戴維·里特利用概念圖對地理教學成果進行了檢驗。在此基礎(chǔ)上利用9～10年級學生進行教學研究，通過教學成果證明概念圖是對于看似分散的地理概念的聯(lián)結(jié)可視化，是將原有知識點與新想法的有機結(jié)合。[3]

隨著概念圖運用于考試的不斷深入，美國教育部國家考試理事會（The National Assessment Governing Board of the U.S. Department of Education，簡稱NAGB）推出的美國國家教育進展評估（National Assessment of Educational Progress，簡稱NAEP）將概念圖考查形式納入四種可能的交互式計算機任務(wù)考查形式之一。[4]

在國內(nèi)，也有較多將概念圖融入到地理教學中的前期研究，并給出相關(guān)的評價反饋。因此，利用地理概念圖針對地理知識掌握程度進行紙筆測試具有可行性。但現(xiàn)階段，國內(nèi)針對概念圖在考試中的應(yīng)用仍較少，絕大多數(shù)仍停留在教學實踐中。

1.地理概念圖設(shè)計

概念圖由概念標簽（或稱概念）、觀點、等級構(gòu)成，由連接線將不同的概念進行連接，由連接詞和連接線闡述體現(xiàn)不同觀點。[5]其中，概念是核心，是表達事物特征的專有名詞。觀點是重點，能夠?qū)⒏拍钪g的相互關(guān)系以直觀的形式呈現(xiàn)，并儲存為認知結(jié)構(gòu)。等級是多個概念之間關(guān)系的客觀體現(xiàn)，以具象的層次將抽象的概念圖直觀化。如圖1所示，將概念標簽、觀點、等級進行組合，用連接線展現(xiàn)其內(nèi)在規(guī)律，可以清晰地展現(xiàn)其內(nèi)在的邏輯性。

圖1 概念圖包含元素及相互關(guān)系

要創(chuàng)設(shè)地理概念圖，可以通過列出中心概念、根據(jù)概念概括程度進行排序、認定相互關(guān)系、建立概念結(jié)構(gòu)等步驟，[6]將不同的兩個概念進行聯(lián)結(jié)，用可視化的方式幫助學生理清結(jié)構(gòu)層次，快速掌握知識體系。

2.測評維度的確認

諾瓦克在1990年便提出，概念圖的主要作用之一就是進行學生的學習評估。他首先將概念圖的紙筆測試評估利用在學生的生物學習檢測中，評分標準則較為簡單，只是較為單純地利用觀點的羅列進行分數(shù)評判。隨著研究的深入，國外的較多研究已經(jīng)將概念圖應(yīng)用于考試測評中，并且建立了較多的評分體系，使得考查標準能夠得到有效量化。

其中較為著名的是美國大學聯(lián)絡(luò)計劃（College Reach-Out Program，簡稱CROP）通過美國大學先修課程（Advanced Placement，簡稱AP課程）中人文地理部分的研究，根據(jù)人文地理課程的難度與知識點，進行了預(yù)先分層，并逐一建立了相關(guān)的評分體系。[7]

以七年級地表形態(tài)概念掌握考查為例，教師或?qū)＜覍⑻峁└拍顖D的最終評分標準，如圖2所示，學生根據(jù)提出的問題“對于地表形態(tài)，我學到了什么？”進行概念圖的繪制。CROP將評分標準劃分成3種大類：概念等級（即概念的分層）、觀點、連接線。分別對應(yīng)考查學生的概念深度、概念廣度和概念聯(lián)結(jié)度。為體現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)映射的復(fù)雜性，CROP對觀點的質(zhì)量進行了分級評分。為此，這份評分標準提高了連接線的分數(shù)，提高了對概念聯(lián)結(jié)度的重視程度。

圖2 美國七年級地表形態(tài)評分標準

二、 地理概念圖在地理測評中的實踐探索

由于地理核心素養(yǎng)考查的特殊性，借鑒現(xiàn)有地理概念圖的評價體系，筆者提出了針對地理核心素養(yǎng)考查的概念圖評價維度，并在教學實踐中進行積極探索。

1.地理概念圖評價維度的確認

課標要求，地理核心素養(yǎng)的評價建議在繼承傳統(tǒng)教學優(yōu)點的基礎(chǔ)上，嘗試更多地運用學生思維結(jié)構(gòu)評價。地理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要重視學生地理學習過程中的思維發(fā)展，其中重要的一環(huán)是對于學生思維結(jié)構(gòu)的評價。

課標將學生思維結(jié)構(gòu)評價分為從低到高共5個方面，分別是無結(jié)構(gòu)、單點結(jié)構(gòu)、多點結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)以及拓展抽象結(jié)構(gòu)。[8]值得關(guān)注的是，學生的思維是具有內(nèi)隱性的，如何將思維結(jié)構(gòu)特別是較為完整的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)（能夠設(shè)計多個要點或要素，而且能夠建立合理的聯(lián)系）甚至拓展抽象結(jié)構(gòu)（能夠更進一步抽象認識或給出教師預(yù)想之外的答案）展現(xiàn)，需要依靠思維可視化的方式，建立觀點間的正確連接，乃至更深層次的外延。

(1)等級

課標指出，需要建立基于地理學科核心素養(yǎng)發(fā)展的學習評價體系。課標將地理核心素養(yǎng)劃分成不同層次的四個水平，科學測評學生的認知水平。[9]在紙筆測試等終結(jié)性或過程性評價中，已經(jīng)將層次的劃分落實到評分標準的劃定中。因此，通過概念圖的等級劃分可以非常直觀地體現(xiàn)學生對于某個具體概念的掌握程度，以及對于特定階段的思考過程。可以根據(jù)概念的難易程度設(shè)置對應(yīng)等級的得分門檻以及具體得分。

(2)觀點

觀點體現(xiàn)了學生對于概念的理解而非單純的背誦式記憶，觀點的數(shù)量和質(zhì)量應(yīng)是評分的重要依據(jù)。觀點的數(shù)量能夠直觀體現(xiàn)學生對于概念理解的廣度以及細致程度，對于同一層次的各個方面是否有清晰而透徹的思考。觀點在概念圖上的應(yīng)用不是單純的羅列，而是需要考慮正確性，該觀點是否能夠有效支持概念的成立是值得考量的重點。根據(jù)觀點的數(shù)量及質(zhì)量可以設(shè)置得分門檻即得分層次劃分，即必須寫出得分最高的核心觀點，其他非核心觀點完全正確可得分，不正確或者不相關(guān)則不得分，部分正確酌情給分。

(3)交叉連接線（交叉線）

連接線是展現(xiàn)學生對于概念及觀點關(guān)聯(lián)程度的重要依據(jù)，連接線的數(shù)量以及關(guān)聯(lián)性是概念關(guān)聯(lián)度掌握程度的重要體現(xiàn)。交叉連接線（交叉線）是連接線的一種，是對于觀點產(chǎn)生交集時需要關(guān)注的連線。普通學生一般對于具有強相關(guān)關(guān)系的概念觀點能夠形成較為清晰的概念聯(lián)結(jié)，但是對于呈現(xiàn)弱相關(guān)關(guān)系的概念或觀點之間可能會出現(xiàn)關(guān)聯(lián)錯誤甚至遺漏，特別是概念存在交叉的部分，會產(chǎn)生交叉連接線的遺漏。在進行評分時，可以通過對交叉線的數(shù)量與準確性進行劃分，強相關(guān)關(guān)系得分更高，弱相關(guān)關(guān)系得分相對較低。

2.地理概念圖應(yīng)用的測評案例

(1)試題設(shè)計

閱讀材料，完成下列問題。

材料一：每年的5月中下旬至6月上旬，黃淮地區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)一種高溫、低濕并伴有一定風速的干熱風災(zāi)害天氣。這種天氣一般是在當?shù)厥軚|移的高壓控制，近地面吹西南風時發(fā)生。干熱風天氣出現(xiàn)時間較短。皖、蘇兩省年平均干熱風日數(shù)分布圖，如圖3所示。宿州的氣溫曲線和降水柱狀圖，如圖4所示。

圖4 宿州的氣溫曲線和降水柱狀圖

材料二：冬小麥喜溫、喜涼、耐旱，生長期怕濕澇。4～6月是黃淮地區(qū)冬小麥的拔節(jié)至成熟時期，需水量較大，期間常遇干熱風災(zāi)害天氣，農(nóng)民曾用大水漫灌方式進行防治，但帶來許多問題。

①從天氣角度，以干熱風為核心概念，勾畫出黃淮海地區(qū)干熱風災(zāi)害的成因。

②以干熱風為核心的概念，勾畫出大水漫灌防治干熱風災(zāi)害的不利影響。

（注：本題為2022年6月浙江省選考地理第26題的改編，旨在探索地理概念圖在測評中的實踐應(yīng)用）

(2)評價標準設(shè)計

在本題的評分過程中，可以利用0.5分為評分單位，針對每個觀點/等級/交叉線得分均有0、0.5、1三個評分單位可以進行評分。

本題共涉及6個等級、10個概念和17個觀點。本題中因觀點的等級邏輯推理過程較為簡單，所以等級不額外加分。觀點中，較為重要的“高壓控制導(dǎo)致氣流下沉”“高壓控制導(dǎo)致風力較小”“天氣晴朗導(dǎo)致降水稀少”“天氣晴朗導(dǎo)致氣溫升高”和“氣溫升高導(dǎo)致蒸發(fā)旺盛”各有1分，如果概念表述完全正確且邏輯正確則得滿分，如果出現(xiàn)概念表述完全錯誤或邏輯連接完全錯誤則為0分，表述出現(xiàn)偏差、口語化等問題或邏輯推理不完全契合則為0.5分。干熱風特征中的“低濕”環(huán)境不僅因為降水稀少，還有因高溫導(dǎo)致的蒸發(fā)旺盛產(chǎn)生的影響，因此，“降水稀少”和“蒸發(fā)旺盛”契合“低濕”的交叉線是學生較為可能會遺漏的部分，此交叉線得分為1分。評分標準設(shè)計如圖5所示。

圖5 第①題評分標準設(shè)計

本題共涉及4個等級、10個概念和9個觀點。本題中沒有易遺漏的交叉線需要強調(diào)，故交叉線不額外加分。在本題的概念圖繪制過程中，重點需要通過大水漫灌的特征進行進一步分析，這是學生的背景知識，并沒有在材料中充分展現(xiàn)。因此，需要從大水漫灌的特點進行概念圖繪制，等級分額外為1分。觀點中，較為重要的“耗水量大導(dǎo)致水資源短缺”“流水下滲引起土地鹽堿化”“濕澇影響小麥生長”以及“濕澇影響災(zāi)后排水”各有1分，如果概念表述完全正確且邏輯正確則得滿分，如果出現(xiàn)概念表述完全錯誤或邏輯連接完全錯誤則為0分，表述出現(xiàn)偏差、口語化等問題或邏輯推理不完全契合則為0.5分。評分標準設(shè)計如圖6所示。

圖6 第②題評分標準設(shè)計

三、實踐的思考與討論

利用概念圖進行地理核心素養(yǎng)的測評可以用更加直觀的方式檢驗學生對于核心觀點的了解，特別是能夠通過檢驗邏輯鏈的建立與連續(xù)性展現(xiàn)學生的整個思維過程。

思維可視化。通過引入概念圖進行考查，能夠幫助學生理清問題的關(guān)鍵概念，把握解決問題的思路，通過建立完整的邏輯鏈將解題思路可視化。與常規(guī)紙筆測試中學生直接得到答案不同，通過概念圖的考查可以避免學生通過單純背誦模板寫出正確的采分點或邏輯相反但是答案正確等一系列情況。

評分彈性化。在國外的很多考試中，通過設(shè)置彈性的評分區(qū)間能夠更好地體現(xiàn)評分的靈活性，以及教師評分的主觀能動性。在利用概念圖進行評分的過程中，通過設(shè)置彈性的評分區(qū)間，給予教師不同考查形式下對應(yīng)的側(cè)重點，能夠幫助學生建立完整的思維鏈。

反饋精準化。以概念圖為工具的考查可以幫助學生和教師及時了解解題時錯誤的語言、聯(lián)結(jié)、概念以及邏輯。通過將解題時思路的可視化表述，學生整體分析過程得以全面展現(xiàn)，能夠在未來的知識點梳理過程中了解邏輯漏洞和知識性錯誤，做到反饋精準化。

與現(xiàn)有的傳統(tǒng)考試的閱卷相比，利用概念圖進行考查會導(dǎo)致分值增加且需要關(guān)注的采分點增多，易造成評分難度增大。為減少閱卷的難度，已經(jīng)有部分學者開始研究討論如何引入計算機技術(shù)幫助評分，這能夠明顯提升評分的速度與復(fù)雜情況下的正確率。受目前客觀閱卷條件的影響，在大型考試中利用概念圖進行考查略有難度，但是用于課堂過程性檢驗以及課后作業(yè)仍具有很高的可行性。

注釋：美國大學先修課程（AP課程）中的地理部分只有人文地理部分（AP Human Geography）。