PISA對(duì)地理探究性試題命制的啟示

1、1PISA 對(duì)地理探究性試題命制的啟示耿夫相(紹興魯迅中學(xué)，浙江紹興 312000 )(此文發(fā)表于地理教學(xué)2011年第6期)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，開展地理觀測(cè)、地理實(shí)驗(yàn)、地理調(diào)查和地理專題研究，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決 問(wèn)題和發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的能力，是我國(guó)中學(xué)地理新課程理念之一，也是我國(guó)中學(xué)地理教學(xué)的主要目標(biāo)和 內(nèi)容之一。探究性試題能夠很好地考查學(xué)生這方面的能力，那么，如何命制出檢測(cè)這一課程目標(biāo)和內(nèi)容達(dá) 成的探究性試題，是高考地理試題命制的一個(gè)難點(diǎn)。其實(shí)，PISA試題可以給我們很好啟示。PISA是學(xué)生能力國(guó)際評(píng)價(jià)(Programme for International Student Assessm

2、ent)的縮寫，是經(jīng)濟(jì)合作與發(fā) 展組織(TheOrganization for Economic Cooperation and Development，OECD)發(fā)起并組織實(shí)施的為各參與 國(guó)家與地區(qū)協(xié)作監(jiān)控教育成效的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。2009年有67個(gè)國(guó)家和地區(qū)參與PISA測(cè)試，我國(guó)共11個(gè)省、自治區(qū)、直轄市參加此次試測(cè)研究。該活動(dòng)旨在測(cè)試義務(wù)教育階段結(jié)束后15歲學(xué)生在閱讀、數(shù)學(xué)和科學(xué)方面所具備的應(yīng)用知識(shí)、技能和解決問(wèn)題的能力。一、探究性試題的立意所謂立意，是指試題是圍繞哪個(gè)主題展開，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注何種現(xiàn)象，體現(xiàn)怎樣的能力考查主旨。PISA的評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)框架都是基于“ 素養(yǎng)”(Literacy)這一

3、概念提出的，其將“素養(yǎng)知識(shí)和技能，有效進(jìn)行分析、推論、交流，在各種情景中解決和解釋問(wèn)題的能力。例如，PISA 2009對(duì)科學(xué)素養(yǎng)表述為“個(gè)體能夠掌握科學(xué)知識(shí)，應(yīng)用科學(xué)知識(shí)來(lái)確定問(wèn)題，獲得新知識(shí)，解釋科學(xué)現(xiàn)象，得出科相關(guān)問(wèn)題的有根據(jù)的結(jié)論；理解作為人類獲取知識(shí)和探究方式的科學(xué)的特征；關(guān)注科技塑造我們的物質(zhì)、精神和文化生活的方式；愿意從事與科學(xué)相關(guān)的事務(wù)，有科學(xué)觀念，成為會(huì)思考的公民”。從上表述可以 看出“素養(yǎng)”應(yīng)包括三個(gè)維度：知識(shí)、技能、態(tài)度。鑒于此，在進(jìn)行地理探究性試題設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)從三個(gè)維 度考查學(xué)生的地理素養(yǎng)，具體講，地理知識(shí)就是地理學(xué)的基本科學(xué)概念和理論，例如，中學(xué)地理知識(shí)主要 有地球運(yùn)動(dòng)意

4、義、天氣與氣候、陸地自然帶的形成與分布、河流水文特征、洋流的分布、地質(zhì)構(gòu)造與構(gòu)造 地貌、板塊運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害、地理環(huán)境的整體性與區(qū)域差異性、人類活動(dòng)的空間布局的區(qū)位分析(包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)與商業(yè)活動(dòng)、聚落、交通線點(diǎn)、文化生態(tài)、旅游)、人口增長(zhǎng)與遷移、環(huán)境問(wèn)題與可持續(xù)發(fā)展、區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系等。從能力考查看，高考主要考查考生獲取和解讀信息能力、調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)能力、描述和 闡釋事物能力、論證和探討問(wèn)題能力能力，其核心是探究能力，基礎(chǔ)是調(diào)動(dòng)和運(yùn)用知識(shí)能力，中介是邏輯 推理和批判性分析，識(shí)別科學(xué)問(wèn)題、科學(xué)地解釋現(xiàn)象、有根據(jù)地得出結(jié)論的能力。PISA認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)的形成過(guò)程取決于個(gè)人對(duì)科學(xué)的態(tài)度及其從事科學(xué)相關(guān)事務(wù)的

5、意愿，態(tài)度主要是指對(duì)科學(xué)有興趣、支持科學(xué)探究、對(duì)自然資源與環(huán)境有意識(shí)地采取負(fù)責(zé)任行動(dòng)。探究性試題 應(yīng)盡可能對(duì)學(xué)生三個(gè)維度的素養(yǎng)進(jìn)行全方位考查，但探究性試題 又與其他試題有所不同，考查重點(diǎn)應(yīng)是學(xué)生的探究能力，而非基 礎(chǔ)知識(shí)和情感、態(tài)度，其考查的三個(gè)維度的分布如圖所示。二、探究性試題素材的選取選取怎樣的素材能編制出地理探究性試題呢？筆者認(rèn)為首先 要精選案例，使之具有實(shí)證性、科學(xué)性、完整性、典型性、時(shí)代 性和發(fā)展性。探究性試題的素材來(lái)源渠道主要有以下幾個(gè)方面：首先，要取自學(xué)生的真實(shí)生活，因?yàn)檎鎸?shí)的生活情景能培養(yǎng) 學(xué)生關(guān)注生活、從生活實(shí)景中進(jìn)行分析問(wèn)題，將學(xué)科知識(shí)、方法技能應(yīng)用于生活中的能力。例如，P

6、ISA2003“租房”、PISA2006樣題“適合飲用的水”、PISA2006中2的“蒼蠅”、PISA2006中的“蛀牙”、PISA2006 S129“白晝”等都是取材于現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)例。地理是一 門與考生的現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的學(xué)科，地理探究性試題也借鑒PISA的做法，可以選取緊密聯(lián)系生活的地 理現(xiàn)象、社會(huì)熱點(diǎn)事件來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其次，選取學(xué)生普遍關(guān)心的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。PISA2006“酸雨”、PISA2006“太陽(yáng)塔”、PISA 2009樣題 “溫室效應(yīng)：事實(shí)還是幻想？”等。其實(shí)，地理學(xué)是與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題關(guān)系最為密切的學(xué)科，例如環(huán)境 污染問(wèn)題、城市化問(wèn)題、資

7、源短缺、水土流失、土地荒漠化、土地鹽堿化、生物多樣性減少、地質(zhì)災(zāi)害、 氣象災(zāi)害等自然災(zāi)害問(wèn)題。再者，學(xué)生做的一些研究報(bào)告，例如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、研究性學(xué)習(xí)報(bào)告等。一方面，研究報(bào)告是科學(xué)探究的 成果，能反映探究的過(guò)程，命題者比較容易將它轉(zhuǎn)化為探究性問(wèn)題情境，也容易從中選取問(wèn)題的切入點(diǎn)。 另一方面，學(xué)生做的研究報(bào)告，涉及的學(xué)科知識(shí)水平和認(rèn)知能力接近考生的知識(shí)水平和認(rèn)知能力，適合于 考查探究思維能力。三、探究性問(wèn)題的設(shè)置探究性問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)有引導(dǎo)性、啟發(fā)性和開放性，有利于學(xué)生在過(guò)程中真正理解地理現(xiàn)象、特點(diǎn)和成 因之間的關(guān)系，深入理解地理知識(shí)，掌握解決地理問(wèn)題思路。縱觀PISA2000、PISA2003、PIS

8、A2006、PISA2009四次測(cè)試，PISA探究性試題主要有以下幾種類型：1、證據(jù)類的探究性問(wèn)題證據(jù)類探究性問(wèn)題首先要提供豐富的材料，要求學(xué)生通過(guò)閱讀信息，獲取、分析、解讀相關(guān)信息，根據(jù)材料提供的科學(xué)證據(jù)來(lái)得出結(jié)論、從證據(jù)推出的各種結(jié)論中進(jìn)行選擇、從數(shù)據(jù)推出結(jié)論的過(guò)程來(lái)贊成或反對(duì)結(jié)論并給出理由、識(shí)別結(jié)論推導(dǎo)中的假設(shè)、思考科學(xué)結(jié)論的社會(huì)意義等。例如，PISA2009樣題：閱讀下文并回答問(wèn)題。溫室效應(yīng)：事實(shí)還是幻想？生物需要能量才能生存，而維持地球生命的能量來(lái)自太陽(yáng)。太陽(yáng)非常熾熱，將能量輻射到太空中，但 只有一小部分的能量會(huì)到達(dá)地球。地球表面的大氣層，就像包裹著我們的星球表面的毯子一樣，保護(hù)著地

9、球，使它不會(huì)像真空的世界那 樣，有極端的溫差變化。大部分來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量，會(huì)穿過(guò)大氣層進(jìn)人地球。地球吸收了部分能量，其他則由地球表面反射 回去。部分反射回去的能量，會(huì)被大氣層吸收。由于這個(gè)效應(yīng)， 地球表面的平均溫度比沒有大氣層吸收能量時(shí)的溫度高。 大氣層的作用就像溫室一樣， 因此有了“溫室效應(yīng)”一詞。溫室效應(yīng)在20世紀(jì)越來(lái)越顯著。事實(shí)表明，地球大氣層的平均溫度不斷上升。報(bào)刊雜志上常說(shuō)，二氧化碳排放量增加，是20世紀(jì)氣溫上升的主要原因。3小德有興趣研究地球大氣層的平均溫度和地球年份小德從這兩幅圖中得出二氧化碳的排放量一定是導(dǎo)致全球氣候平均氣溫上升的原因。問(wèn)題1:上圖中什么能支持小德的觀點(diǎn)？問(wèn)題

10、2:小德的同學(xué)小妮卻不同意他的結(jié)論。她比較兩幅曲線圖，指出其中有些資料并不符合小德的結(jié)論。請(qǐng)從曲線圖中舉出一項(xiàng)不符合小德結(jié)論之處，并說(shuō)明理由。問(wèn)題3:小德堅(jiān)持自己的結(jié)論，即地球平均溫度的升高，是由于二氧化碳排放的增加而引起的，但小妮則認(rèn)為他的結(jié)論太草率。她說(shuō)：“在接受這個(gè)結(jié)論之前，你必須確定在大氣層內(nèi)其他會(huì)影響溫室效應(yīng)的因素維持不變?！闭?qǐng)寫出小妮所指的其中一個(gè)因素。該案例是以溫室效應(yīng)為背景，通過(guò)講解溫室效應(yīng)名字的來(lái)歷為背景材料，并以“事實(shí)還是幻想？ ”為 標(biāo)題，以提高學(xué)生的興趣，展開測(cè)試項(xiàng)目，問(wèn)題1主要考查學(xué)生的識(shí)圖能力，通過(guò)識(shí)圖獲得有用信息（科學(xué)證據(jù)）以支持某個(gè)觀點(diǎn)；問(wèn)題2也考查學(xué)生的使用科

11、學(xué)證據(jù)判斷結(jié)論正誤的能力，問(wèn)題3則是測(cè)試學(xué)生能否通過(guò)思考得出科學(xué)解釋的能力。此題要求學(xué)生在讀懂圖像的基礎(chǔ)上，通過(guò)比較、歸納，分析得出自己 的結(jié)論，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。2009年廣東高考地理第35題與上例命題手法非常相似，同屬于經(jīng)典的題例，可以說(shuō)有異曲同工之妙，給我們很好的啟示。20二氧化碳排放量?jī)|噸大氣層平均溫度14.6 -年份18601870188018901900191019201930194019501960197019801990186018701880189019001910192019301940195019601970198019904（2009年廣東地理卷35題）某考察隊(duì)

12、在內(nèi)蒙古巴丹吉林沙漠東南部發(fā)現(xiàn)了湖泊與高大沙山共存的奇觀。根據(jù)下列資料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答（1）（3）題資料一：見右圖。資料二：該地全年盛行西北風(fēng)、西風(fēng)，年降水量小于80mm，蒸發(fā)量大于3500mm，廣泛分布著平均高達(dá)200300m的沙山。沙區(qū)總面積中，湖泊群約占10%;面積大于1km2的湖泊有5個(gè)，嚴(yán)冬也不結(jié)冰。資料三：考察隊(duì)在沙山中發(fā)現(xiàn)了保存完好、未曾移動(dòng)的植物根管結(jié)核化石，經(jīng)測(cè)定年齡在4000年以上。同時(shí)發(fā)現(xiàn)沙山內(nèi)部含水量較高。資料四：經(jīng)測(cè)定，湖泊水的理化指標(biāo)與深層斷裂帶的地下水相近，與周邊地表水差異較大。（1）該地沙山是固定的還是流動(dòng)的？說(shuō)明判斷依據(jù)。（3分）（2）_該地湖泊冬季不結(jié)冰

13、的原因是。（2分）（3）分析該地補(bǔ)給水的各種可能來(lái)源，并給出主要來(lái)源及其判斷依據(jù)。（5分）該組題情境真實(shí)，材料豐富，主要考查學(xué)生的獲取信息、論證、探究問(wèn)題的能力。第（1）題，該沙山是固定的，資料三提供得非常清楚，“考察隊(duì)在沙山中發(fā)現(xiàn)了保存完好、未曾移動(dòng)的植物根管結(jié)核化石， 經(jīng)測(cè)定年齡在4000年以上。”這就是沙山是固定的依據(jù)。第（2）題，分析該地湖泊冬季不結(jié)冰的原因，認(rèn)真讀圖可以發(fā)現(xiàn)，該地的湖泊水有來(lái)自深層斷裂帶溫度較高的地下水。第（3）題，該地積水的主要來(lái)源應(yīng)該是深層斷裂帶的地下水。資料四提供了 “湖泊水的理化指標(biāo)與深層斷裂帶的地下水相近，與周邊地 表水差異較大”、材料三提供“該地全年盛行西

14、北風(fēng)、西風(fēng)，年降水量小于80mm,蒸發(fā)量大于3500mm”說(shuō)明該地積水的來(lái)源不是來(lái)自周邊的地表水和降水補(bǔ)給。2、實(shí)驗(yàn)類的探究性問(wèn)題實(shí)驗(yàn)類探究性問(wèn)題主要指以模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為情景，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、列舉所需實(shí)驗(yàn)器材、考 查相關(guān)原理、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果、計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。PISA2006試題：酸雨以下是超過(guò)2500年前建造于雅典衛(wèi)城名為女像柱的雕像照片。這些雕像是用一種名為大理石的巖石制造的。大理石是由碳酸鈣組成的。1980年，原始的雕像被遷移到衛(wèi)城博物館內(nèi)，并由復(fù)制品取LDD1Fl(2DK!= F迦古鬲蛍均更山吐HaFitem呂荒滇平匸巴丹吉林沙漠及捷周邊壞境示意圖5代。原始的雕像受到酸雨的侵蝕

15、。問(wèn)題1:正常的雨水略帶酸性， 因?yàn)樗呀?jīng)從6空氣中吸收一些二氧化碳。酸雨比正常的雨水更算，因?yàn)樗樟巳缌蜓趸衔镏惖臍怏w?？諝庵械牧蜓趸衔锖偷趸衔锸菑哪睦飦?lái)的？問(wèn)題2: 一片大理石薄片浸泡在醋里一整夜之前的質(zhì)量是2.0克。隔天大理石薄片被取出并且使之干燥，干燥后大理石薄片的質(zhì)量將會(huì)是多少？A.少于2.0克B.精確的2.0克C.在2.0克到2.4克之間D.多于2.4克問(wèn)題3:進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的學(xué)生也將一些大理石薄片在純凈水放置了一整夜。請(qǐng)解釋學(xué)生們?yōu)槭裁丛谒?們的實(shí)驗(yàn)中包含了這個(gè)步驟。本組題以雅典衛(wèi)城雕像受酸雨侵蝕為素材，以實(shí)驗(yàn)形式考查酸雨的性質(zhì)。問(wèn)題1主要考查酸雨的成因,問(wèn)題2、問(wèn)題3

16、以實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方式考查醋酸的化學(xué)特性，從而類推酸雨的特性。其實(shí)，地球運(yùn)動(dòng)、大氣運(yùn) 動(dòng)、洋流、地殼物質(zhì)循環(huán)、土壤形成過(guò)程、河流水文特征等都可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行模擬，從而設(shè)計(jì)出探究性試題。例如探討大氣熱力環(huán)流現(xiàn)象，可以設(shè)計(jì)如下的情景和問(wèn)題：所用器材：長(zhǎng)方形的玻璃缸(長(zhǎng)100厘米，寬30厘米，高40厘米)、膠合板蓋(一側(cè)開有一小洞)盆黃沙、一盆清水、一支香、一盒火柴、兩只1000W射燈及電源。(1)請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟。第一步：第二步： 第三步:(2)繪制簡(jiǎn)明大氣運(yùn)動(dòng)示圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明原理。(3)利用這個(gè)原理，談?wù)勗诔鞘邪l(fā)展中如何改善大氣質(zhì)量。3、解釋現(xiàn)象類的探究性問(wèn)題這類問(wèn)題往往給出某種自然地理現(xiàn)象或

17、人類生活、實(shí)驗(yàn)研究出現(xiàn)的某種現(xiàn)象，要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象的描 述或觀察調(diào)動(dòng)運(yùn)用相關(guān)的地理知識(shí)分析、解釋相關(guān)現(xiàn)象的探究性問(wèn)題。例如，PISA2006樣題“適合飲用的水”一組試題：右圖表示城市住宅飲用水的處理過(guò)程。7問(wèn)題1:有一個(gè)良好的飲用水源很重要。在地底下發(fā)現(xiàn)的水被稱為地下水。為什么地下水比湖水和河 水等地表水有更少的細(xì)菌和顆粒污染，請(qǐng)給出一個(gè)原因。問(wèn)題2:水的清潔處理通常有包括不同技術(shù)的幾個(gè)步驟。清潔過(guò)程如圖中的及到認(rèn)知或推論沉積池的用途，因此它評(píng)價(jià)學(xué)生關(guān)于水中顆粒在重力作用下沉淀的知識(shí)。4、方案設(shè)計(jì)類探究性問(wèn)題方案設(shè)計(jì)類探究性問(wèn)題是指試圖讓學(xué)生根據(jù)材料提供的情景設(shè)計(jì)出合理的方案解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題過(guò)程，

18、并 對(duì)其進(jìn)行描述和量化，該類問(wèn)題主要由現(xiàn)實(shí)生活情境、相關(guān)學(xué)科、問(wèn)題解決過(guò)程、推理技能等方面構(gòu)成。例如PISA2003“夏令營(yíng)宿營(yíng)”Eedish社區(qū)服務(wù)部正在組織一個(gè)5天的兒童夏令營(yíng)。有46個(gè)孩子（26個(gè)女孩，20個(gè)男孩）簽約，8個(gè)成人（4男4女）自愿參加并組織這次夏 令營(yíng)。宿舍守則：1.男孩子和女孩子必須住在不同的宿舍2.每間宿舍至少要有一個(gè)成年人3.成年人必須和相同性別的孩子住在一起問(wèn)題1:按照宿舍守則，如何將46個(gè)孩子和8個(gè)成人分配在合適的宿舍里？本題夏令營(yíng)宿營(yíng)為情景，要求按照宿舍守則，識(shí)別關(guān)鍵特征及其相互關(guān)系、建構(gòu)或運(yùn)用外部表征，設(shè) 計(jì)合理的方案，解決問(wèn)題，以培養(yǎng)學(xué)生的分析推理和定量推理

19、的能力。地理測(cè)試中也可以設(shè)計(jì)出例如土地 利用、城鄉(xiāng)規(guī)劃、交通規(guī)劃、工業(yè)區(qū)選址、某個(gè)環(huán)境問(wèn)題的解決方案，以此考查學(xué)生地理思維、方法、應(yīng) 用能力。例如，某校地理課外活動(dòng)小組用觀測(cè)日影的方法來(lái)粗略測(cè)定學(xué)校所在地的經(jīng)緯度。請(qǐng)寫出完成這 一測(cè)定任務(wù)的主要工具及具體過(guò)程。5、地理計(jì)算類探究性問(wèn)題在第二個(gè)步驟，水收集在沉積池中。該步驟通過(guò)什么方式讓水更干凈？A.水中細(xì)菌死亡B.水中加入氧C.礫石和沙子沉入底部D.有毒物質(zhì)被分解水源（水庫(kù)或湖泊）（1）格柵該組題以城市住宅飲用水的處理過(guò)程為情境，探究 水污染的原因， 該題聚焦于水質(zhì)量的兩個(gè)方面一一顆粒 和細(xì)菌污染物。問(wèn)題1要求應(yīng)用相關(guān)知識(shí)來(lái)解釋未經(jīng)處理的地下水比未經(jīng)處理的地表水污染物少原因，涉（2）沉積池一 3） 過(guò)濾（4）加入氯氣水管中的自來(lái)水（5）水質(zhì)檢驗(yàn)4個(gè)步驟（數(shù)字14）。8計(jì)算類探究性問(wèn)題就是根據(jù)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)或根據(jù)提供的數(shù)學(xué)公式通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，以考查學(xué)生的運(yùn)算能力。 例如PISA2006樣題：大陸面積。下圖為南 極洲地圖。問(wèn)題：禾U用地圖的比例尺，估算出南極洲的面積， 寫出你的作法并解釋你是如何估計(jì)的。（若利用作圖能幫助你估計(jì)的話，可直接畫在地圖上。