中外高中地理教材中水循環(huán)內(nèi)容及示意圖的比較分析及優(yōu)化建議

摘 要：人地協(xié)調(diào)觀是地理學的核心要義，人地協(xié)調(diào)觀視角下的水循環(huán)示意圖需要體現(xiàn)人類活動與自然的相互作用。基于此，本文對我國與英國高中地理教材中的水循環(huán)內(nèi)容、示意圖及美國USGS新舊水循環(huán)示意圖分別進行比較分析。結果發(fā)現(xiàn)：我國地理教材中的水循環(huán)示意圖包含基本的水循環(huán)過程與環(huán)節(jié)，但缺失了人類活動且整體結構過于簡單、沒有相關注解、缺乏一定趣味性、未能明顯體現(xiàn)出我國的國情特色。因此，本文提出融入人類活動、優(yōu)化整體構圖、補充必要注解、體現(xiàn)我國地域特色、秉持開放性態(tài)度的優(yōu)化建議，以期能夠完善我國教材中的水循環(huán)內(nèi)容，幫助教師教學與學生學習。

關鍵詞：人地協(xié)調(diào)；中外對比；水循環(huán)過程

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5207（2024）09-0016-06

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》中對“水循環(huán)”一節(jié)提出的內(nèi)容要求是：“運用示意圖說明水循環(huán)的過程及其影響”［1］。因此，水循環(huán)示意圖是本節(jié)課學習的基礎，對學生理解水循環(huán)具有重要作用，但當下國內(nèi)外多數(shù)教材的水循環(huán)示意圖存在一定不足。2019年伯明翰大學生態(tài)水文和生物地球化學專家Stefan Krause曾在《Nature Geoscience》上發(fā)文對來自世界各地的464個水循環(huán)示意圖進行比較，研究表明只有15%的示意圖表示了人類與水的相互作用，2%的示意圖表示了氣候變化與水污染［2］。這表明當下多數(shù)水循環(huán)示意圖忽略了人類活動在水循環(huán)中的作用，這不利于學生全面認識水循環(huán)過程及其影響，也不利于學生人地協(xié)調(diào)觀的培養(yǎng)。2022年10月13日，美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）公布了新版水循環(huán)示意圖，首次將人類活動加入水循環(huán)示意圖中，并完善了許多細節(jié)。新版示意圖的公布表明了人類對水循環(huán)的進一步認識，有利于實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。水循環(huán)作為高中地理必修一的重要章節(jié)之一，其為后續(xù)的地理知識學習奠定基礎。因此，有必要結合最新研究成果更新當下水循環(huán)示意圖，以促進學生對水循環(huán)的全面認知。

本文選取國內(nèi)人教版、湘教版、中圖版與魯教版4個版本的高中地理教材和英國2019版的AQA地理教材進行對比分析。AQA是英國本土的權威考試局，從某種意義而言，AQA地理教材算是一本英國高中生的地理教科書［3］。

一、人地協(xié)調(diào)觀視角下的水循環(huán)認知

人地協(xié)調(diào)觀指人們對人類與地理環(huán)境之間關系秉持的正確的價值觀。人地關系是地理學研究的核心主題［1］。面對當下社會出現(xiàn)的人口、資源、環(huán)境等一系列問題，人們越來越意識到尊重自然規(guī)律、達到人地協(xié)調(diào)的重要性。水循環(huán)是高中地理的重要內(nèi)容之一，是學習“水”知識的基礎部分，也是培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)素養(yǎng)的有效載體，因此，有必要基于人地協(xié)調(diào)視角探析水循環(huán)。結合王民教授對人地協(xié)調(diào)的維度劃分，可嘗試從水循環(huán)對人的作用、人對水循環(huán)的作用、人與水循環(huán)相互作用3個角度全面理解水循環(huán)［4］。

1.水循環(huán)對人的作用

水是生命之源，人類生存與生活離不開水。水循環(huán)是客觀存在的自然地理現(xiàn)象，時刻影響著人類生存與發(fā)展。其對人類的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面：①水循環(huán)是一個不斷運動、轉(zhuǎn)化的過程，在此過程中水源不斷流動更新，維持著全球水的動態(tài)平衡，也在一定程度上決定了水是可再生資源，從而才能使人們不斷地利用水資源；②水循環(huán)的過程不僅促進了水的交換，也促進了能量與物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，地表徑流源源不斷向海洋輸送泥沙與有機物，以此促進海中生物的生存，進而間接滿足人類生活需求；③水循環(huán)緩解了不同緯度熱量收支不均的矛盾，調(diào)節(jié)不同區(qū)域的氣候，以滿足人類生存與發(fā)展的需求；④水循環(huán)過程中還伴隨著水的侵蝕、搬運、堆積等外力作用，不斷塑造地表形態(tài)，在特定區(qū)域，水流攜帶泥沙不斷堆積，能形成優(yōu)質(zhì)的土壤，以便人類耕種，滿足人類基本的生存需求。因此，水循環(huán)示意圖作為對水循環(huán)的直觀描述，從水循環(huán)對人的影響視角來看，水循環(huán)示意圖應包含自然層面。

2.人對水循環(huán)的影響

人類雖然受制于地理環(huán)境，但人類并不是只能被動接受地理環(huán)境，而是能夠積極主動地改造，以便人類更好地生存。水循環(huán)涉及地球的大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈4個圈層，而人類僅屬于生物圈。但隨著生產(chǎn)力發(fā)展與科技進步，人類對于其他圈層的介入越來越多，對于水循環(huán)的影響也越來越強。目前，人類對于水循環(huán)的影響幾乎涵蓋了水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)，如蒸發(fā)環(huán)節(jié)：人類可通過修建水庫，涵養(yǎng)水源減少蒸發(fā)；下滲環(huán)節(jié)：硬化路面和海綿城市的建設不斷影響水的下滲；植物蒸騰環(huán)節(jié)：通過增加植被種植從而增加蒸騰效果；地表徑流環(huán)節(jié)：人類可通過修建帶有坡度的路面加速水的流動；地下徑流環(huán)節(jié)：人類可通過開發(fā)利用地下水資源，減少地下水的流動；降水環(huán)節(jié)：人類可利用人工降雨等方式，人為增加某一區(qū)域的降水量。綜上可見，人類活動在水循環(huán)中已“無處不在”。因此，水循環(huán)示意圖也不能僅包含自然層面，應將人類活動融入其中，以此更為客觀地揭示水循環(huán)過程。

3.人與水循環(huán)的相互作用

水循環(huán)是由自然過程與人類活動的相互作用而形成。水循環(huán)中可沒有人類活動，而人類生存發(fā)展卻離不開水循環(huán)，人類對于水循環(huán)的合理改變能夠促進人類社會的發(fā)展。而當下人類社會中頻繁出現(xiàn)過度利用地下水資源、水資源污染不斷加重、日本核廢水向海洋排放等一系列人類干擾正常水循環(huán)的行為。因此，當下亟需在水循環(huán)示意圖中加入人類活動，讓學生看到人類與自然相互作用下的真實水循環(huán)面貌，以此促進學生人地協(xié)調(diào)觀的培養(yǎng)和水資源保護意識的提升。

二、中英高中地理教材水循環(huán)內(nèi)容比較分析

1.國內(nèi)地理教材中的水循環(huán)內(nèi)容

國內(nèi)4個主要版本的地理教材都包括水循環(huán)的概念、類型、過程與環(huán)節(jié)、意義等核心知識，只是在講解過程與方式、運用案例、創(chuàng)設情景等方面存在差異，生動體現(xiàn)了不同版本教材的特色（表1），此外，4個版本教材都包含了人類對水循環(huán)的影響。具體來看，在人教版中體現(xiàn)為引用案例“寧夏砂田”；在中圖版中體現(xiàn)為北京推進海綿城市的案例和農(nóng)業(yè)薄膜、海綿城市等課后作業(yè)題；在湘教版中體現(xiàn)為黃土高原的魚鱗坑、1998年特大洪水的研究活動；在魯教版中體現(xiàn)為人類對水循環(huán)的影響。

2.英國AQA教材中的水循環(huán)內(nèi)容

水循環(huán)內(nèi)容位于AQA教材的第一章，共分為2節(jié)（表2），可看出其地理教材編寫對于英國所在區(qū)域及其發(fā)展問題的關注。此外，英國AQA教材中關于水循環(huán)相關知識的深度與難度明顯高于我國各版本教材。其對水循環(huán)的介紹不僅包含了基本過程與環(huán)節(jié)，也包含水資源、不同水體相互關系、淡水資源占比計算等內(nèi)容，同時還介紹了全球氣候變化、人類活動等對水循環(huán)的影響。

3.啟示

通過對中英高中地理教材中水循環(huán)相關內(nèi)容的對比分析可發(fā)現(xiàn)，中英教材中的水循環(huán)內(nèi)容均涉及自然過程與人類活動，客觀展示了水循環(huán)的完整面貌。水循環(huán)示意圖作為水循環(huán)過程的直觀與客觀描述，也應將自然過程與人類活動融入其中，從而與教材內(nèi)容相呼應，更好地促進學生對水循環(huán)的理解。

三、中外水循環(huán)示意圖比較分析

1.國內(nèi)地理教材中的水循環(huán)示意圖

國內(nèi)不同版本教材的水循環(huán)示意圖相似性與差異性并存（表3）。從相似性看，4版教材示意圖中的構圖載體、水循環(huán)的環(huán)節(jié)與水循環(huán)的類型差異不大，且都是通過一張示意圖表示（圖1～圖4）。從差異性看，4版教材在示意圖的類型上存在區(qū)別。人教版與湘教版以立體圖呈現(xiàn)水循環(huán)過程，具有較強的視覺沖擊力，而中圖版與魯教版則是以平面圖呈現(xiàn)出水循環(huán)過程。其中，中圖版的示意圖以較為真實的地理風景圖進行橫截構成，也具有一定視覺沖擊力，而魯教版的教材則是以簡筆畫的形式呈現(xiàn)，呈現(xiàn)方式與考試要求較為貼合，與現(xiàn)實差距較大，視覺沖擊力較小。4版教材示意圖的顏色搭配組合各有特色。中圖版與湘教版的顏色搭配與現(xiàn)實貼近，尤其是湘教版教材接近真實雪山、植被、海洋的顏色，與真實世界更為貼合，而人教版與魯教版顏色搭配較為單調(diào)，且與現(xiàn)實存在一定差距。4版教材圖中文字內(nèi)容略有不同。文字內(nèi)容最豐富的是中圖版教材，中圖版在呈現(xiàn)水循環(huán)基本內(nèi)容基礎上將陸地內(nèi)循環(huán)分為內(nèi)流區(qū)與外流區(qū)，在下滲環(huán)節(jié)指出地下徑流對植物、土壤、河流與海洋的補給作用，更為直觀且詳細地揭示了水循環(huán)的自然過程與影響，而文字內(nèi)容最少的是人教版的教材，僅指出水循環(huán)的基本環(huán)節(jié)。

綜上，國內(nèi)4個版本教材中的水循環(huán)示意圖所包含的知識內(nèi)容差異較小，而表現(xiàn)形式上存在一定差異。同時，4個版本教材的示意圖均未體現(xiàn)人類活動對水循環(huán)的影響，僅是單方面展示了自然狀態(tài)下的水循環(huán)過程。此外，我國地理教材中的水循環(huán)示意圖整體缺乏一定趣味性，示意圖與教材文字內(nèi)容結合不緊密，國情特色體現(xiàn)不明顯。

2.英國AQA地理教材中的水循環(huán)示意圖

結合表4，可看出AQA地理教材中的水循環(huán)示意圖包含全球水循環(huán)示意圖（圖5）與坡面水循環(huán)示意圖（圖6）。兩個示意圖均是立體的，顏色以淺色為主，包含了水循環(huán)的基本過程與環(huán)節(jié)。其中，全球水循環(huán)示意圖與我國教材較為相似，尤其與我國湘教版的教材相似度較高，但在坡面示意圖中，不僅增加了相關環(huán)節(jié)的注解，并且將城市化、硬化路面、河道、農(nóng)田、砍伐森林等人類活動加入水循環(huán)之中，從微觀層面詳細揭示了人類活動對水循環(huán)的影響。可見，英國AQA地理教材已將人類活動融入水循環(huán)示意圖中，更加全面地展現(xiàn)了水循環(huán)過程。

3.美國USGS的新舊版水循環(huán)示意圖

美國舊版水循環(huán)示意圖（圖7）發(fā)布后被廣泛應用于全球各地的水循環(huán)教學之中。時隔20年，2022年10月13日，美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）公布了新版水循環(huán)示意圖（圖8），首次將人類活動作為一部分加入水循環(huán)示意圖中。新版本的水循環(huán)示意圖不僅包括降水、蒸發(fā)、徑流、下滲、水汽輸送等自然過程，還將生活用水、工農(nóng)業(yè)用水、城市徑流、水庫、畜牧用水等人類活動加入水循環(huán)示意圖之中，深刻揭示了人類在水循環(huán)過程中的表現(xiàn)形式與作用。與USGS舊版示意圖相比，此次水循環(huán)示意圖變動還體現(xiàn)在許多細節(jié)上，如在河流與海洋顏色上，相較于舊版的單調(diào)，新版在河流顏色上更深，海洋更淺，增加對比，便于觀看。此外，新版只使用藍色一種顏色，利用灰度展示地貌和不同標記物，實現(xiàn)了較高的對比度，有利于讀圖。在箭頭標識上，舊版箭頭容易使人誤解為水循環(huán)只有大箭頭示意的一圈循環(huán)，新版將箭頭立體化，更加注重視覺效果清晰。在對地下水描述時，新版示意圖更為直觀地展示了人類對于地下水的開采。在整體構圖上，相較于舊版的雜亂，新版更加全面立體，更加具有邏輯性，觀察也更為方便。新版水循環(huán)示意圖的改進，揭示了水循環(huán)中人地關系的相互作用，表明了人類對水循環(huán)的進一步認識。尤其是在全球氣候變暖加劇背景下，進一步揭示出人類活動對水循環(huán)的影響，有利于學生正確認識人類活動對于地理環(huán)境的影響，也有利于進一步揭示水循環(huán)中的人地關系。

四、水循環(huán)及其示意圖的教學優(yōu)化建議

1.融入人類活動

從國內(nèi)教材來看，4個版本教材的水循環(huán)示意圖均未體現(xiàn)出人類活動對于水循環(huán)的影響，這不符合水循環(huán)的現(xiàn)實狀況，也不符合人地協(xié)調(diào)觀的培育要求。從國際上來看，美國USGS的最新研究已表明人類對于水循環(huán)的重要影響，且已出版最新的水循環(huán)示意圖。此外，英國AQA地理教材已嘗試將人類活動融入水循環(huán)示意圖中。因此，我國教材需改變現(xiàn)狀，將人類活動融入水循環(huán)示意圖之中，以此更加全面地呈現(xiàn)出水循環(huán)的過程與影響。這樣不僅與國際最新研究成果相契合，便于教師依據(jù)地理課標要求開展教學，也便于學生的自學與理解，從而增強學生對水循環(huán)中“人水協(xié)調(diào)”的認識，培育學生的人地協(xié)調(diào)觀。

2.優(yōu)化水循環(huán)的整體構圖

精美的教材插圖能夠吸引學生注意，調(diào)動其主動探索知識的積極性。水循環(huán)示意圖作為學習水循環(huán)一節(jié)知識不可缺少的工具，需對其進行不斷優(yōu)化：①顏色方面。顏色搭配應合理，要能與現(xiàn)實生活經(jīng)驗盡可能保持一致，讓學生有似曾相識的感覺，同時，也要考慮部分有色覺異常的學生，增強插圖的人文關懷；②圖片類型方面。應盡可能呈現(xiàn)立體圖形，立體圖形展示內(nèi)容與現(xiàn)實較為貼合，更加具有視覺沖擊力，更容易吸引學生閱讀；③圖片符號方面。現(xiàn)有地理教材中，多數(shù)教材呈現(xiàn)的都只有大循環(huán)，而水循環(huán)并不僅只有大循環(huán)，其是由許多不同方向上的小循環(huán)所組成。因此，應優(yōu)化水循環(huán)的箭頭，體現(xiàn)出不同方向上的小循環(huán)；④趣味性方面。我國水循環(huán)示意圖較為缺乏趣味性，可嘗試在其中融入卡通人物或漫畫等形式，增加趣味性與可讀性。

3.補充必要注解

國內(nèi)地理教材對于水循環(huán)示意圖中的各個環(huán)節(jié)均沒有詳細注解，導致圖文較為割裂，不利于學生學習。而英國AQA地理教材中的坡面水循環(huán)示意圖中，對不同環(huán)節(jié)進行了詳細注解，以便于學生的學習與理解。從教材作用看，教材不僅是教師教學的工具，更是學生自學的工具，因此，我國教材中應適當加入一些注解，以幫助學生理解或增強學生閱讀的興趣。

4.體現(xiàn)我國地域特色

參與修改新示意圖的專家認為，在美國用水量最大的是熱電站，從熱電站排出去的水可能會影響到周圍水質(zhì)［5］，因而新版水循環(huán)示意圖中針對熱電站特意進行標注，以展示人類活動對水循環(huán)的影響。新版的示意圖是結合近20年觀測數(shù)據(jù)與美國國情進行制作的，其中一些內(nèi)容可能不便于我國學生理解。基于此，在借鑒時不能機械照抄，要結合我國現(xiàn)狀對其進行修改完善，體現(xiàn)出我國特色。例如，可嘗試從構圖載體入手，運用我國常見的植被、地質(zhì)、地貌、水電站等。

5.秉持開放性態(tài)度

課程實施應具有開放性和生成性［6］。USGS新版的水循環(huán)示意圖是基于過去20年的水循環(huán)的觀測而成，對于更新改進水循環(huán)示意圖具有借鑒意義。但新版水循環(huán)示意圖也并非完美，其對于人類活動影響水循環(huán)的認識也并非窮盡，如人類對河道的裁彎取直就沒有體現(xiàn)在示意圖之中，因此，要保持以辯證的思維借鑒新版示意圖。此外，學生具有一定生活經(jīng)驗，在繪制與改進水循環(huán)示意圖中讓學生參與其中，讓學生基于生活經(jīng)驗思考“還有哪些人類活動可以影響水循環(huán)？”，這樣不僅能讓學生完善對水循環(huán)的認識，同時，也能培養(yǎng)學生的探究能力，促進學生人地協(xié)調(diào)觀培養(yǎng)。

參考文獻：

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通信作者：梁振民