例析坐标曲线图的命题角度与背后地理关键能力的考查

黄辉昂

(新疆乌苏市第一中学)

坐标曲线图是高考命题人心中为丰富试题情境最喜欢用的“食材”之一。2020—2022年的高考试题中,坐标曲线图作为试题情境呈现颇多:2022年有5幅,2021年有10幅,2020年有10幅。众所周知,命题人在精炼的试题情境中呈现坐标曲线图,必定服务于高考测试目标。那命题人以此为载体到底为达成哪些高考测试目标服务呢?命题人又是如何以此为设问来直接或间接考查哪些地理关键能力呢?等等疑问,值得在备考复习中进行探索。

一、考情梳理,明确“考什么”

2020—2022年全国卷及各省区卷的高考试题中,有关坐标曲线图的考查设问角度既有相同点,也有不同之处,具体梳理如表1所示。

表1

续表

二、例题分析,探究“怎么考”

教育部考试中心史辰羲在《基于高考评价体系的地理科考试内容改革实施路径》一文中指出:“情境是运用文字、数据、图表等形式,围绕一定主题加以设置,为呈现解题信息、设计问题任务、达成测评目标而提供的载体”。高考试题热衷于以坐标曲线图作为试题情境,其背后常围绕哪些角度来设计问题,又隐藏着哪些地理测评目标呢?

1.围绕曲线的“3个变化”和“3个点”来设问

以坐标曲线图为情境的高考试题中(见表1),常关注曲线图表现出来的“3个变化”(即变化趋势、变化幅度与变化速度)和“3个点”(即极值点、拐点与交点)来设问。

(1)曲线的变化趋势是指曲线的走势。如果曲线的趋势有转折变化,则要分段进行分析。如图1表示某山地阳坡、阴坡植物多样性随海拔的变化分布图,由图例可知,虚线表示阳坡,其阳坡的变化趋势:阳坡的植物多样性随海拔的升高而降低;实线表示阴坡,阴坡曲线的变化趋势不像阳坡那样是单一变化趋势,而是有转折(阴坡曲线转折点即拐点在海拔2 300 m左右,阴坡植物多样性达最高值),则要分段来描述其变化趋势:在海拔2 000～2 300 m的区间,阴坡的植物多样性随海拔的升高而升高,在海拔2 300～2 600 m的区间,阴坡的植物多样性随海拔的升高而降低。

图1

【例1】(2021年上海市普通高中学业水平等级性考试,25题)超强寒潮是一种极端天气过程,往往给工农业生产,交通出行,居民生活带来严重的危害。阅读图文资料,回答下列问题。

25.概括上海市2001—2019年12月最低气温总体变化趋势,并说明理由。

【答案】2001—2019年上海市12月最低气温总体呈波动上升趋势。原因:城市热岛效应和全球变暖;冬季风强弱不稳定。

【解析】本题“盯着”图中上海2001—2019年12月最低气温随时间维度上的变化趋势来设问,并进一步分析其背后的原因。读图可知,上海市12月最低气温从2001年零下2 ℃左右到2002年上升到0 ℃,但2003年又下降到零下3 ℃。2001—2019年期间,从开始时的零下3 ℃,到结束时的2 ℃左右,最低气温总体是上升的,但此区间内的最低气温有升有降,可用“波动”来描述。故其变化趋势具体描述为:2001—2019年上海市12月最低气温总体呈波动上升趋势。

导致上海市12月最低气温总体呈波动上升的主要原因:一方面从全球整体尺度来分析原因,即全球气候变暖;另一方面从上海局部思考,是上海当地城市化的不断推进,导致城市热岛效应加强。同时,根据文字信息“超强寒潮”,说明冬季风强弱的不稳定性也是影响上海12月最低气温出现波动的原因。

(2)曲线的变化幅度是指某要素曲线在某一维度上对应的最大值和最小值之间的差值。该点是试题常常设问的重点。如图3中2020年全国卷Ⅱ第6～8题呈现甘肃某绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化图,实线表示绿洲,虚线表示沙漠,在横轴时间区间内,绿洲地表温度的变化幅度明显小于沙漠地表温度的变化幅度。

(3)曲线的变化速度是指曲线在某一维度上反映出来的陡缓,即在所指区间内曲线越陡,地理要素变化越快,曲线越缓,则变化越慢。如图3中,在横轴18时—0时区间,与实线绿洲乙段曲线相比,虚线沙漠甲段曲线较陡,说明在此区间内,沙漠地表温度的变化速度比绿洲地表温度的变化速度要快。

图2 徐家江2001—2019年12月最低气温

图3

(4)关注曲线的“3个点”

此类高考试题中,除关注曲线图表现出来的“3个变化”外,也常常围绕曲线中的“3个点”,即极值点、拐点与交点来考查考生获取与解读地理信息的能力。

极值点包括最大值和最小值,它们之间的差值就是曲线的变化幅度。如图3中的沙漠与绿洲地表温度的变化幅度就是很好的示例。

拐点是指某一要素曲线在某维度上持续上升或持续下降后开始下降或上升的转折点。如图1中的阴坡曲线的拐点在海拔2 300 m左右,在海拔2 300 m以下,阴坡植物多样性随海拔的升高而升高,在海拔2 300 m以上,阴坡植物多样性随海拔的升高而降低。曲线单峰变化的拐点一般是极值点,图1中的阴坡曲线就是单峰变化,其拐点与其最高值重合。而图2中上海市2001—2019年12月最低气温变化曲线则是多峰变化。

交点是指坐标系中两条或多条要素曲线的公共点。如图1中的阳坡曲线与阴坡曲线的交点在海拔2 200 m左右,说明在海拔2 200 m处,阴坡的植物多样性与阳坡的植物多样性相同。

【例2】(2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试,1题)永久迁移是指户籍发生改变的人口迁移类型;务工迁移是指离开户籍地外出务工的人口迁移类型(不包括永久迁移)。图4示意1990—2005年我国人口迁移的数量变化。图中永久迁移人数为每五年的累积数量,务工迁移人数为当年的数量。据此完成1题。

图4

1.下列叙述正确的是

( )

A.1990—2015年的永久迁移人数持续增加

B.2000年以后,永久迁移的累积人数下降

C.1990—2015年的务工迁移人数呈下降趋势

D.1990—1995年的务工迁移人数增速比2005—2010年的慢

【答案】D

【解析】本题重点考查图中务工迁移人数和永久迁移人数两条曲线在时间(年份)维度上的变化。A选项设问点侧重曲线的“变化趋势”,从图中可以看出,永久迁移人数曲线以2000年为“拐点”,1990—2000年时段,永久迁移人数逐年增加,而在2000—2015年时段,则在逐年减少,故A选项错误。B选项则重点关注曲线的“拐点”来设问,从图中可以看出,2000年为此曲线变化趋势的“拐点”,2000年以后,永久迁移人数是在逐年下降,但2000—2015年的永久迁移人数均在正值,说明其累计人数是在增加的,只是每年增加的人数在减少。故B选项错误。B选项有意“偷换”了“永久迁移人数”与“永久迁移的累积人数”两个概念,设置了陷阱,增大了做题难度。这在坐标图的高考试题选项中经常出现,需要小心防范。C选项设问点与A选项相同,侧重曲线的“变化趋势”,从图中可以看出,务工迁移人数曲线以2010年为“拐点”,1990—2010年时段,务工迁移人数逐年增加,而在2010—2015年时段在逐年减少,故C选项错误。D选项设问点则重点关注曲线的“变化速度”。从图中可以看出,务工迁移人数曲线在1990—1995年时段曲线较缓,而在2005—2010年时段曲线较陡,如果某一要素在所指区间内曲线越陡,表明地理要素变化速度越快,曲线越缓,则变化越慢。故“1990—1995年的务工迁移人数增速比2005—2010年的慢”描述正确,即D选项正确。

【例3】[2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷),30D](节选)美国先后出台过多部有关土地利用的法规,如1934年出台了“泰勒放牧法”,1935年出台了“水土保持法”等,这些法规对美国资源与环境产生了深远影响。图5是美国过去200年来草地面积变化图。读图回答下列问题。

图5

过去200年美国草地面积变化特点是________。

【答案】总体呈下降趋势(先缓慢下降,后快速下降,再缓慢下降)。

【解析】描述本题图中曲线的变化趋势除总体描述(即总体呈下降趋势)外,也可考虑到“变化速度”,以不同时间段为单位,叠加“变化速度”来具体描述,具体见答案。

【曲线变化趋势的描述方法梳理】从表1可以看出,围绕曲线的“变化趋势”来设计问题越来越多的出现在综合题的设问中,能拉开此题答题效果差距的关键在于“变化趋势”的语言描述上。不同的曲线特点,其“变化趋势”的描述有共性也有差异。如例1属于“波动上升或波动下降”的“变化趋势”描述方法,图1阴坡曲线“变化趋势”的描述属于第二种情况,即曲线变化趋势有转折,则要按照题中的限定维度分段进行描述;第三种描述,属于例3的情况,其“变化趋势”的描述既要从总的变化趋势描述,也要考虑到曲线的“变化速度”。

2.“深挖”曲线背后的逻辑推理来设问

【例4】(2022年全国乙卷,8题)图6显示黄河桃花峪附近花园口水文站监测的1958年7月、1996年8月两次洪水过程的水位与流量的关系。读图6,完成8题。

图6

8.图示资料表明,1996年8月比1958年7月

( )

A.洪水含沙量大 B.洪峰水位低

C.河床高 D.洪峰流量大

【答案】C

【解析】图中2条曲线即1958年7月、1996年8月两次洪水过程的水位与流量的关系曲线。从图中可以看出,与1958年7月洪水相比,1996年8月洪水水位较高,并且流量较小,意味着与1958年7月相比,1996年8月黄河桃花峪附近花园口河床的泥沙淤积较严重,从而使河床被抬升,故C选项正确;流量小,侵蚀作用弱,含沙量小,故A选项错误;从图中可以看出,1958年7月洪峰流量在20 000～25 000单位之间、水位在93～94米之间,1996年8月洪峰流量在5 000～10 000单位之间,水位在94～95米之间,因此与1958年7月相比,1996年8月洪峰的洪水水位高,流量小,故B,D选项错误。

【逻辑推理】本题地理要素的内在逻辑推理:根据河流流量、水位的变化→推理河床泥沙沉积变化→河床深浅的形态变化。因此,本题关注地理要素动态变化的测评目标达成。

【例5】[2014年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷),40B](节选)图7示意洪涝年份鄱阳湖与长江相连河段的水位变化。读图回答下列问题。

图7

说出滨湖地区涝灾最可能发生的时间,简析产生涝灾的自然原因。

【答案】时间:可能发生在6—9月(夏秋季节)。原因:地势低洼,排水不畅;6—9月雨季,降水多且集中;河湖均处于高水位,且河流水位更高,湖水难于外泄,甚至河水倒灌入湖。

【解析】图中给出湖泊水位与河流水位2条随时间(即月份)变化的曲线。本题设问指向“涝灾最可能发生的时间”,涝灾意味着进入滨湖地区的水量要多于流出的水量,而图中呈现的是河流与湖泊的水位曲线,从图中能清晰看出(见图8中做的辅助信息),2条曲线的交点,1个在6月、1个在10月,也就是说,在6—9月之间,河流水位均高于湖泊水位,意味着6—9月之间河流水倒灌注入湖泊,导致湖泊水位上涨,滨湖地区出现涝灾。

图8

简析滨湖地区产生涝灾的自然原因,则需要进一步关联当地的气候(降水)特点、地形地势、图中河流与湖泊水位特点等要素进行综合分析。

【逻辑推理】本题地理要素的内在逻辑推理:根据图中河流与湖泊的水位反馈的相互关系→河流水与湖泊水相互补给→滨湖地区是否发生涝灾。

三、备考启示

1.落实图文转化能力与语言描述能力的测评目标

《中国高考评价体系》一书中指出“能够从情境中提取有效信息,能够准确概括和描述学科所涉及基本现象的特征及其相互关系,能够透过现象看到本质,发现隐含的规律或原理”。据表1可知,以坐标曲线图为情境的高考试题,为解题提供了许多有效信息。如坐标曲线图提供了曲线的“3个变化”“3个点”等显性信息,为准确概括和描述“某一地理要素的变化趋势”的测评目标达成提供了必要的有效信息。同时,如例4与例5所示,能够透过曲线呈现出来的显性信息,逻辑推理出曲线背后所蕴藏的规律或原理。

2.切实强化综合思维中要素综合的考查目标

例4透过两次洪水过程中水位与流量曲线变化,揭示了河流流量、水位变化与河床泥沙沉积变化、河床深浅的形态变化的内在关联。例5通过河流与湖泊水位随月份的变化曲线,要求考生透过该曲线体现的趋势,“深挖”河流与湖泊的相互补给关系,进而推理出滨湖地区是否发生涝灾的地理逻辑思维等。它们均能很好地强化考生综合思维这一地理核心素养的达成。

“工欲善其事,必先利其器。”善于抓住坐标曲线图给予的“3个变化”“3个点”等显性信息,有助于提取设问类试题的有效信息;专门加强曲线变化趋势的地理语言描述及其背后原因分析的练习,有助于攻克深挖曲线背后所隐藏的规律或原理类试题。