基于概念图的地理核心素养测试题设计探索

罗孟欣晔 汤国荣

（1.浙江省湖州中学, 浙江 湖州 313007; 2.南浔高级中学, 浙江 湖州 313009）

《普通高中地理课程标准（2017年版）》（以下简称“课标”）更加强调地理核心素养的掌握，[1]四大地理核心素养的评价相较于之前的三维目标更具有抽象性。因此，针对地理核心素养考查的考试评价面临着诸多问题亟待解决。地理作为一门需要学生充分从概念入手的学科，其实在利用地图展现地理事物时就已经考虑到将地理概念进行可视化。笔者试图将概念图引入试题设计的全过程，利用概念图思维可视化的功能，使得地理核心素养所考查的抽象的意志品质和行动能力被具象化表述，并能直接考查学生的思维过程。

一、概念图在地理教学与测评中的应用

概念图（Concept Mapping）是由美国康奈尔大学教育学院的约瑟夫·诺瓦克（Joseph Novak）基于元认知策略设计的思维可视化工具，目的是让学生能够利用点、线图形生动形象地展现概念的认知过程。[2]

早在1996年，澳大利亚纽卡斯尔大学教授戴维·里特（David Leat）等人就提出要将地理概念图融入在地理教学中。他们认为，地理学作为地理学家们对于地理过程的描述，就需要像概念图这样的工具帮助逻辑整理及呈现。之后戴维·里特利用概念图对地理教学成果进行了检验。在此基础上利用9～10年级学生进行教学研究，通过教学成果证明概念图是对于看似分散的地理概念的联结可视化，是将原有知识点与新想法的有机结合。[3]

随着概念图运用于考试的不断深入，美国教育部国家考试理事会（The National Assessment Governing Board of the U.S. Department of Education，简称NAGB）推出的美国国家教育进展评估（National Assessment of Educational Progress，简称NAEP）将概念图考查形式纳入四种可能的交互式计算机任务考查形式之一。[4]

在国内，也有较多将概念图融入到地理教学中的前期研究，并给出相关的评价反馈。因此，利用地理概念图针对地理知识掌握程度进行纸笔测试具有可行性。但现阶段，国内针对概念图在考试中的应用仍较少，绝大多数仍停留在教学实践中。

1.地理概念图设计

概念图由概念标签（或称概念）、观点、等级构成，由连接线将不同的概念进行连接，由连接词和连接线阐述体现不同观点。[5]其中，概念是核心，是表达事物特征的专有名词。观点是重点，能够将概念之间的相互关系以直观的形式呈现，并储存为认知结构。等级是多个概念之间关系的客观体现，以具象的层次将抽象的概念图直观化。如图1所示，将概念标签、观点、等级进行组合，用连接线展现其内在规律，可以清晰地展现其内在的逻辑性。

图1 概念图包含元素及相互关系

要创设地理概念图，可以通过列出中心概念、根据概念概括程度进行排序、认定相互关系、建立概念结构等步骤，[6]将不同的两个概念进行联结，用可视化的方式帮助学生理清结构层次，快速掌握知识体系。

2.测评维度的确认

诺瓦克在1990年便提出，概念图的主要作用之一就是进行学生的学习评估。他首先将概念图的纸笔测试评估利用在学生的生物学习检测中，评分标准则较为简单，只是较为单纯地利用观点的罗列进行分数评判。随着研究的深入，国外的较多研究已经将概念图应用于考试测评中，并且建立了较多的评分体系，使得考查标准能够得到有效量化。

其中较为著名的是美国大学联络计划（College Reach-Out Program，简称CROP）通过美国大学先修课程（Advanced Placement，简称AP课程）中人文地理部分的研究，根据人文地理课程的难度与知识点，进行了预先分层，并逐一建立了相关的评分体系。[7]

以七年级地表形态概念掌握考查为例，教师或专家将提供概念图的最终评分标准，如图2所示，学生根据提出的问题“对于地表形态，我学到了什么？”进行概念图的绘制。CROP将评分标准划分成3种大类：概念等级（即概念的分层）、观点、连接线。分别对应考查学生的概念深度、概念广度和概念联结度。为体现知识结构映射的复杂性，CROP对观点的质量进行了分级评分。为此，这份评分标准提高了连接线的分数，提高了对概念联结度的重视程度。

图2 美国七年级地表形态评分标准

二、 地理概念图在地理测评中的实践探索

由于地理核心素养考查的特殊性，借鉴现有地理概念图的评价体系，笔者提出了针对地理核心素养考查的概念图评价维度，并在教学实践中进行积极探索。

1.地理概念图评价维度的确认

课标要求，地理核心素养的评价建议在继承传统教学优点的基础上，尝试更多地运用学生思维结构评价。地理学科核心素养的培养需要重视学生地理学习过程中的思维发展，其中重要的一环是对于学生思维结构的评价。

课标将学生思维结构评价分为从低到高共5个方面，分别是无结构、单点结构、多点结构、关联结构以及拓展抽象结构。[8]值得关注的是，学生的思维是具有内隐性的，如何将思维结构特别是较为完整的关联结构（能够设计多个要点或要素，而且能够建立合理的联系）甚至拓展抽象结构（能够更进一步抽象认识或给出教师预想之外的答案）展现，需要依靠思维可视化的方式，建立观点间的正确连接，乃至更深层次的外延。

(1)等级

课标指出，需要建立基于地理学科核心素养发展的学习评价体系。课标将地理核心素养划分成不同层次的四个水平，科学测评学生的认知水平。[9]在纸笔测试等终结性或过程性评价中，已经将层次的划分落实到评分标准的划定中。因此，通过概念图的等级划分可以非常直观地体现学生对于某个具体概念的掌握程度，以及对于特定阶段的思考过程。可以根据概念的难易程度设置对应等级的得分门槛以及具体得分。

(2)观点

观点体现了学生对于概念的理解而非单纯的背诵式记忆，观点的数量和质量应是评分的重要依据。观点的数量能够直观体现学生对于概念理解的广度以及细致程度，对于同一层次的各个方面是否有清晰而透彻的思考。观点在概念图上的应用不是单纯的罗列，而是需要考虑正确性，该观点是否能够有效支持概念的成立是值得考量的重点。根据观点的数量及质量可以设置得分门槛即得分层次划分，即必须写出得分最高的核心观点，其他非核心观点完全正确可得分，不正确或者不相关则不得分，部分正确酌情给分。

(3)交叉连接线（交叉线）

连接线是展现学生对于概念及观点关联程度的重要依据，连接线的数量以及关联性是概念关联度掌握程度的重要体现。交叉连接线（交叉线）是连接线的一种，是对于观点产生交集时需要关注的连线。普通学生一般对于具有强相关关系的概念观点能够形成较为清晰的概念联结，但是对于呈现弱相关关系的概念或观点之间可能会出现关联错误甚至遗漏，特别是概念存在交叉的部分，会产生交叉连接线的遗漏。在进行评分时，可以通过对交叉线的数量与准确性进行划分，强相关关系得分更高，弱相关关系得分相对较低。

2.地理概念图应用的测评案例

(1)试题设计

阅读材料，完成下列问题。

材料一：每年的5月中下旬至6月上旬，黄淮地区经常会出现一种高温、低湿并伴有一定风速的干热风灾害天气。这种天气一般是在当地受东移的高压控制，近地面吹西南风时发生。干热风天气出现时间较短。皖、苏两省年平均干热风日数分布图，如图3所示。宿州的气温曲线和降水柱状图，如图4所示。

图4 宿州的气温曲线和降水柱状图

材料二：冬小麦喜温、喜凉、耐旱，生长期怕湿涝。4～6月是黄淮地区冬小麦的拔节至成熟时期，需水量较大，期间常遇干热风灾害天气，农民曾用大水漫灌方式进行防治，但带来许多问题。

①从天气角度，以干热风为核心概念，勾画出黄淮海地区干热风灾害的成因。

②以干热风为核心的概念，勾画出大水漫灌防治干热风灾害的不利影响。

（注：本题为2022年6月浙江省选考地理第26题的改编，旨在探索地理概念图在测评中的实践应用）

(2)评价标准设计

在本题的评分过程中，可以利用0.5分为评分单位，针对每个观点/等级/交叉线得分均有0、0.5、1三个评分单位可以进行评分。

本题共涉及6个等级、10个概念和17个观点。本题中因观点的等级逻辑推理过程较为简单，所以等级不额外加分。观点中，较为重要的“高压控制导致气流下沉”“高压控制导致风力较小”“天气晴朗导致降水稀少”“天气晴朗导致气温升高”和“气温升高导致蒸发旺盛”各有1分，如果概念表述完全正确且逻辑正确则得满分，如果出现概念表述完全错误或逻辑连接完全错误则为0分，表述出现偏差、口语化等问题或逻辑推理不完全契合则为0.5分。干热风特征中的“低湿”环境不仅因为降水稀少，还有因高温导致的蒸发旺盛产生的影响，因此，“降水稀少”和“蒸发旺盛”契合“低湿”的交叉线是学生较为可能会遗漏的部分，此交叉线得分为1分。评分标准设计如图5所示。

图5 第①题评分标准设计

本题共涉及4个等级、10个概念和9个观点。本题中没有易遗漏的交叉线需要强调，故交叉线不额外加分。在本题的概念图绘制过程中，重点需要通过大水漫灌的特征进行进一步分析，这是学生的背景知识，并没有在材料中充分展现。因此，需要从大水漫灌的特点进行概念图绘制，等级分额外为1分。观点中，较为重要的“耗水量大导致水资源短缺”“流水下渗引起土地盐碱化”“湿涝影响小麦生长”以及“湿涝影响灾后排水”各有1分，如果概念表述完全正确且逻辑正确则得满分，如果出现概念表述完全错误或逻辑连接完全错误则为0分，表述出现偏差、口语化等问题或逻辑推理不完全契合则为0.5分。评分标准设计如图6所示。

图6 第②题评分标准设计

三、实践的思考与讨论

利用概念图进行地理核心素养的测评可以用更加直观的方式检验学生对于核心观点的了解，特别是能够通过检验逻辑链的建立与连续性展现学生的整个思维过程。

思维可视化。通过引入概念图进行考查，能够帮助学生理清问题的关键概念，把握解决问题的思路，通过建立完整的逻辑链将解题思路可视化。与常规纸笔测试中学生直接得到答案不同，通过概念图的考查可以避免学生通过单纯背诵模板写出正确的采分点或逻辑相反但是答案正确等一系列情况。

评分弹性化。在国外的很多考试中，通过设置弹性的评分区间能够更好地体现评分的灵活性，以及教师评分的主观能动性。在利用概念图进行评分的过程中，通过设置弹性的评分区间，给予教师不同考查形式下对应的侧重点，能够帮助学生建立完整的思维链。

反馈精准化。以概念图为工具的考查可以帮助学生和教师及时了解解题时错误的语言、联结、概念以及逻辑。通过将解题时思路的可视化表述，学生整体分析过程得以全面展现，能够在未来的知识点梳理过程中了解逻辑漏洞和知识性错误，做到反馈精准化。

与现有的传统考试的阅卷相比，利用概念图进行考查会导致分值增加且需要关注的采分点增多，易造成评分难度增大。为减少阅卷的难度，已经有部分学者开始研究讨论如何引入计算机技术帮助评分，这能够明显提升评分的速度与复杂情况下的正确率。受目前客观阅卷条件的影响，在大型考试中利用概念图进行考查略有难度，但是用于课堂过程性检验以及课后作业仍具有很高的可行性。

注释：美国大学先修课程（AP课程）中的地理部分只有人文地理部分（AP Human Geography）。