科研论文：广东省2021年高考地理试题创新的主要源泉

林伟伟

广东省2021年高考地理试题的来源与科研论文有着密切的关系。本文尝试从试题考查的必备知识、基础性、创新性等方面进行研究，分析其与一核四层四翼核心素养考查的联系。深入研究科研论文如何形成试题，对学科命题和教学人员有一定的参考价值。

一、论文来源和命题关联性研究

分析试题来源的科研论文出处、主办单位、综合影响因子，研究此类试题命制特点，从必备知识（“四层”内容之一）和基础性（“四翼”内容之一）探讨其与教材的关联性，从权威性、时效性、创新性（“四翼”内容之一）、德育性（“一核”内容）四个方面研究其与地理核心素养的联系性。表1为试题源于的科研论文和命题关联性研究总结。

对表1内容运用定量分析法进行研究得出其命题特点和创新源泉的结论（表2）。

表1 试题源于的科研论文和命题关联性研究

表2 定量分析得出的结论

续表1

二、科研论文转化为高考试题的可行性策略

（一）精选期刊。选择权威性较高的期刊，最好是核心期刊，综合影响因子高，在国内外知名度较高且与地理学科密切相关，具有较高研究价值的期刊。各地近几年高考试题来源期刊应是一线教师重点关注、重点研究的期刊。例如广东省高考地理试题来源的期刊《地理科学》《地理学报》《人文地理》《湖泊科学》《第四纪研究》《高原山地气象研究》《海洋科学进展》等知名的综合性或专业性期刊。

（二）精筛文章。一本核心期刊有很多篇文章，论文质量都非常优秀，但并不是所有的文章都适合转化为高考试题。教师精心筛选的文章要与地理教材紧密联系，论文内容教材中有所涉猎，但又高于教材内容，是教材内容的延伸拓展或逆向分析或对某一地理要素进行的小切口深度研究等，这种文章对学生的必备知识和基础性有一定要求，在思维宽度和思维深度上有进一步深度挖掘的空间。还可以选取与时事地理息息相关、与生活地理紧密融合、与教材中地理原理一脉相承、时效性较强，核心价值观凸显的文章。

（三）明确核心素养。选取文章后，根据文章的具体内容，明确一核四层四翼的核心素养目标。确立考查的核心价值观，确定考查的必备知识、基础性、创新性等，然后将一核四层四翼的考查融入到题干素材、地理图形、设问设置中。

（四）整合素材。在一核四层四翼核心素养指导下进行素材整合加工，一般包括题干素材、地理图形、设问设计三个环节。教师可将科研论文作为新教材进行深度研究，把论文分成几个主题，尝试着从每一主题中提取一个值得研究的地理问题，一篇文章提取一个综合性强的地理问题，然后联系教材的必备知识和整篇论文内容，进行素材整合。选取的题干素材要简约不简单，既能让学生解题时有据可循，又能考查学生的地理推理能力，素材过少，学生解题无从下手，素材过多，试题往往会过于简单，变成读材料，用材料，抄材料的试题。需要地理图形的试题，最好选用折线图、曲线图、立体图等简单明了、区分明显的地理图形，尽量减少使用颜色深浅作为区分要素、大量不规则的点状图、以及太过复杂的地理图形。也可根据论文内容网络搜索相关的地理图形，最好是高考试题或经典试题中曾经出现过的图形，这种图形内容正确、比例尺准确、地理事物详尽，是得到实践检验的图形，采用这种图形可以保障试题图形的准确性，且让学生觉得似曾相识，借以更好地考查学生的必备知识和基础性。设问的设置要具有一定的思维含量，既要有思维宽度的考查，又要有思维深度的考查，设问的关键词语能起到启发学生思考的作用，尽量减少宽泛式的设问、答案罗列式的设问、蜻蜓点水式的设问，更要减少偏、难、怪设问的设计。

（五）构建试题。将简约的题干素材、精准的地理图形、指向明确的设问融合在一起，构建地理创新试题。三者的设计要体现整体性，题干素材为地理图形和设问服务，启迪设问；地理图形是题干素材的延续，为设问提供解题要素；设问是题干素材和地理图形的归属地，是试题的承接点和落脚点。最后对试题进行科学赋分，并设计详尽的参考答案，构建完整的创新试题。

（六）精修试题。创新试题研发形成后，让其他教师、部分同学试做，将题干素材中多余的文字、歧义的表述等进行适当增减和整合加工；对地理图形不清楚、不准确、不达标的进行重新勾画或替换；对地理设问中词不达意，容易诱发歧义的文字表述进行矫正，形成思路指向明确的设问，进而形成最终的基于科研论文研发的创新试题。

三、试题研发案例分析

（一）科研论文创新试题的延续性研发

一篇高水平科研论文包含的内容非常丰富，高考试题大多选取其中的某个要点或某几个要点，形成创新试题，文章还有很多内容值得更深入探讨和研究。高考试题源于的科研论文延续性研发的过程中，可与高考试题考查设置基本一致，借以考查学生举一反三、触类旁通的学科关键能力，也可重新设置考查内容、考查形式、考查的地理原理、考查的核心素养等，进而考查学生思维的创新性。然后采用科研论文转化成高考试题的可行性策略，进行创新试题研发。以下为某试题的研发过程。

【精选期刊】2021年广东省高考地理试题第17题，源于核心期刊《第四纪研究》。

【精筛文章】该题源于核心期刊《第四纪研究》中的文章《南极罗斯海扇区晚更新世以来冰筏碎屑记录反映的冰川动力学史》[1]。文章主要研究了冰筏碎屑记录反映的冰川动力、IRD（更新世以来南极地区的冰架每次消长都会向陆架及周边海盆输入大量的冰筏碎屑（Ice Rafted Detritus，简称IRD）源区的冰山排泄史、冰期和间冰期的冰山排泄史、冰盖以及纬度差异对IRD沉积模式的影响等。

【明确核心素养】“一核”主要展现我国南极科考取得了丰硕的科研成果，强化学生的自豪感和自信心；必备知识和基础性主要考查影响两极地区冰川融化的因素，包括天气状况、上升补偿流、下垫面吸收的太阳辐射、洋流等；创新性主要考查逆向思维。地理教材中秘鲁沿岸受离岸风影响，表层海水作离岸运动，底层海水上泛补充，底层上泛的海水温度较低，而本试题中南极冰川沿岸的上升补偿流，海水温度反而较高，体现逆向思维的考查。

【整合素材】

选取的论文内容展示：

罗斯冰架位于南大洋第二大的边缘海——罗斯海，是现今最大的冰架，同时也是南极底层水的重要发源地，是全球气候变化的重要驱动器之一。现代观测数据显示，随着近几十年来全球气候的变暖，罗斯冰架东西部分呈现出不同程度的消融模式：根据冰流方向的不同以180°经线为界，东侧部分冰架的冰山崩塌和冰架底部融化速率分别为45.9±4 Gt/a和49.1±1.4 Gt/a；西侧部分冰架则以冰山崩塌为主，流失速率为100.4±8 Gt/a；而整体上，罗斯冰架融化逐渐加剧。罗斯冰架的消融会向罗斯海陆架及其开阔大洋区输入大量的冰山以及融冰水，导致水体层化，影响南大洋水团之间的物质和能量交换，限制南极底层水的形成，引起海平面上升，降低地球的反照率，导致气候变暖进一步加剧。

罗斯海扇区的表层洋流系统主要由两支洋流影响：环南极洋流（简称ACC）和南极陆坡流（ASC）。ACC受南半球西风带的驱动，是全球三大洋物质和能量的重要通道，然而在海底地形的制约下，ACC在罗斯海扇区与罗斯海陆架距离较远；ASC则是受极地东风带的驱动，位于陆坡锋面附近，影响了罗斯海陆架水团和开阔海区之间的水体交换。而ASC以北ACC以南的开阔海区受两个风带和地转偏向力的共同作用，形成了顺时针流向的罗斯环流，因此该海域是深层水上涌并且与大气进行物质交换的重要场所。此外，罗斯海扇区也是南大洋海冰广泛分布的重要区域。现代罗斯海扇区的海冰大部分是季节性海冰，冬季可覆盖至60°S，夏季则消退至陆架区内。如此大规模的海冰消长会影响深层水体上升的速率和底层水下沉的速率，进而影响南大洋吸收大气CO2的过程。近年来随着全球变暖，罗斯冰架西部消融明显，向罗斯海扇区输入了大量融冰水，淡水输入降低了表层海水的盐度，更利于海冰的形成，罗斯海的海冰覆盖率呈现逐年增加的趋势。

本试题的研发主要提取上述文字表述中的罗斯海西部冰架消融速度快于东部冰架和罗斯海海冰覆盖率呈现逐年增加的趋势，从这两个主题构建题干素材。由于原论文的图形比较复杂，且有大量的英文表述，提取难度较大，因此本试题的地理图形选取2021年广东省高考试题第17题的图形，然后重新赋予考查设问和地理核心素养。

设问分为两个问题，第（1）问分析罗斯冰架西部消融明显的原因；第（2）问说明罗斯海的海冰覆盖率呈现增加趋势的原因。而广东省高考试题第17题主要考查了三个设问，分别是罗斯环流形成的主要影响因素、分析从罗斯冰架分离入海后的冰筏漂移的动力机制、更多以降雨形式出现的降水会加速南极海冰融化，南极地区的降雨温度比冰川的温度高，降雨相对冰川来说是热源，会加速冰川的融化。

【构建试题和精修试题】

罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架，是南极大陆周边冰山输出最强的海区。近年来随着全球气候变暖，罗斯冰架西部消融明显，进而罗斯海的海冰覆盖率呈现增加的趋势。下图示意罗斯海所在区域的地理环境。读图回答问题。（10分）

（1）分析罗斯冰架西部消融明显的原因。（6分）

（2）说明罗斯海的海冰覆盖率呈现增加趋势的原因。（4分）

【参考答案】

（1）陆坡流将西部的融冰带向北，加快冰架的融化；顺时针的罗斯环流使冰架西部形成上升流，加剧消融；冰架西部结冰的纬度较高；冰架消融进一步减少了反照率，吸收的太阳辐射增加，加剧消融。（答出三点得6分）

（2）冰架消融，淡水补给罗斯海，海水盐度降低，更易结冰，因此海冰覆盖率增加。（盐度降低得2分，更容易结冰得2分）

【答案构建特点】

科研论文来源试题答案的构建主要来源于科研论文中的内容，将科研论文中的内容进行提炼浓缩，并与教材内容深度融合，将已有的地理原理和地理规律融入到答案的组建中，该类试题答案的组建以科研论文为主，教材内容补充。

（二）基于全新科研论文研发创新试题

下题是基于中国地理学会、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所主办的核心期刊《冰川冻土》中的论文《1961—2017年新疆积雪期时空变化特征及其与气象因子的关系》[2]，采用科研论文转化为高考试题的可行性策略，研发创新试题。

【研发案例】

下表为北疆和天山山区积雪期和年平均气温、降水量的年代平均值，读表回答问题。（14分）

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（1）分析北疆和天山山区在积雪初日、积雪终日、积雪期随时间变化的异同点。（4分）

（2）根据图表推测北疆和天山山区积雪期长短与季节温度变化的关系。（6分）

（3）说出积雪期的变化反映目前全球气候变化的特点，并分析他们之间的关系。（4分）

【参考答案】

（1）相同点：积雪初日均推后，积雪终日均提前，积雪期减少。（2分）

不同点：天山山区积雪初日推后明显，积雪终日提前明显，积雪期变短更明显。（2分）

（2）积雪期长短受冬季气温影响少，两地冬季气温均较低；春季气温升高，积雪终日提前，积雪期变短，反之变长；秋季气温升高，积雪初日推后，积雪期变短，反之变长。（6分）

（3）积雪期变短说明全球气候变暖；二者之间的关系为相互影响、相互作用，全球气候变暖，导致积雪初日推后，积雪终日提前，因此积雪期变短；反之，积雪期变短，积雪的反照率下降，吸收的太阳辐射增加，加剧了积雪的融化，增加了岩石圈和大气圈的碳交换，加剧全球气候变暖。（4分）

【设计说明】

选取的论文内容展示：

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北疆和天山山区积雪期、积雪初日和终日受气温影响大于降水。北疆和天山山区积雪期长短与秋季和次年春季气温相关显著，冬季气温对积雪期长短影响不大；积雪初、终日出现的早晚与其出现季节的平均气温显著相关，因此该区域春季、秋季气温增暖是造成其积雪期减少、积雪初日显著推迟、积雪终日略提早的主要原因；20世纪80年代和进入2000年以来积雪期的剧烈变化，可能也与20世纪80年代新疆气候的转型期有关。

《冰川冻土》是中国地理学会、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所主办的核心期刊，综合影响因子为1.405，期刊的权威性较强。选取的论文主要研究了新疆积雪期时空变化的特征、多年平均空间分布和年际变化、北疆和天山山区积雪期周期、北疆和天山山区积雪期与气温和降水的关系。此论文与地理教材中地理环境差异性章节中雪线高低，以及全球气候变化产生的影响章节内容融合度极高，对学生的必备知识和基础性要求较高，论文内容源于教材又高于教材。地理核心素养考查目标中，“一核”主要培养学生爱护环境、保护生态的人地协调观，“四层”主要考查教材中雪线的高低、全球气候变化的影响等与之相关的必备知识和基础性，“四翼”主要考查积雪期的长短与全球气候变暖的相互影响、相互作用的辩证关系，这也是本试题的创新点所在。在精读全文的基础上，选取论文表格中的部分内容，引用数值目的之一是让学生观察数值变化的规律，最后一列是1961-2017年的数值，在本试题的设问设置中不再引用，然后引入积雪初日、积雪终日、积雪期、冬半年气温、冬半年降水等地理概念和地理要素。第（1）问和第（2）问主要考查基本概念的理解和应用，相对比较简单；第（3）问的设计引入积雪期长短与全球气候变暖之间的相互影响、相互作用的辩证关系，增加了设问的思维深度。

综上所述，教学中可以对高考试题进行追根溯源研究，追溯其创新命题的源泉，并结合其特点，有针对性地开展模仿和模拟训练研究，提升学生解答创新性试题的能力。