时空综合思维在高考地理试题中的运用——以2022年广东选考自然地理类试题为例

郭华夏

(广东汕头华侨中学)

一、时空综合思维

地理学科核心素养中,综合思维是指运用综合的观点认识地理环境的思维方式。综合思维是区域认知和地理实践力的基础,也是人地协调观存在的前提条件。综合思维素养强调地理要素的关联与整体、时间与空间的发展和变化,分别可将其概括为要素的综合、时空的综合和地方的综合。

地理事物和现象的发生一定是在特定的时空框架中,注重宏观的空间概念,关注空间格局、时空关系及其相关性是地理学的重要特点。时空综合思维强调地理事象空间属性上增加时间属性,动态思考地理事象的发生、发展、现状和演化,用动态的、变化的眼光看世界,体现了地理学研究的动态性特点。《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》中要求学生能够从空间和时间综合的角度分析地理事象的发生、发展和演化。因此,培养学生的地理时空综合思维,对于其理解地理事物形成和发展,以及提高综合解题能力都具有积极的意义。

二、高考地理的时空视角

高考地理命题以情境素材的方式呈现,从不同时空视角开展设计,考查学生对相关区域地理特征的分析和时空探究能力。下面对2022年广东选考(以下简称“2022年广东卷”)自然地理类试题的形式、时空要素及情境进行梳理(如表1)。

表1 2022年广东卷自然地理类试题的时空要素和情境

如上表所示,试题中每一个题组所呈现的地理事物和现象的发生、发展都是在特定时空背景下进行的。不同时空视角的地理事物所处的时间范围不同,其作用机制、影响因素也不同,因此在不同时空视角下解题,得到的结果也不同。

在解题时,学生应注意从题目的图文表达中获取关键时空信息,并将各种地理概念和地理事物放在不同的时空坐标系中进行综合分析。因此,梳理和建立地理要素之间的时空关系,是进入高考题时空情境的重点。如第5题组(9,10题),解题时应从超强气旋总频数空间分布图中获取“1979—2016年”“北大西洋”“50°N”以及“甲”“乙”两区域的空间差异等关键时空信息,思考近几十年来气候的变化对北极超强气旋活动变化的影响,以及北大西洋大气环流的响应机制。

三、时空综合思维的运用

(一)辨析时空情境

高考地理试题中,时空要素表达方式是多样化的,往往构成复杂多样时空情境,解题时要求学生辨析出不同时空情境,抓准关键因素,下面结合2022年广东卷第3题组进行分析。

【例1】(2022年广东卷,5,6题)汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。据此完成5,6题。

5.导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后

( )

①对流雨多发 ②谷风环流较强

③植被蒸腾较弱 ④地面蒸发旺盛

A.①② B.①③

C.②④ D.③④

6.该地秋冬季比夏春季大气汞含量变幅大,原因可能是秋冬季

( )

A.土壤汞排放量更多

B.南下冷空气更频繁

C.准静止锋更加强盛

D.植被的覆盖度更低

该组题存在着两个交替出现的时空情境。第一个是:空间位置——南岭国家森林公园某山顶,时间节点——午后;另一个是:空间位置——南岭周边省区,时间节点——秋冬季。

时空情境不同,考查能力素养也各异。第5题考查小尺度范围内大气汞含量的日变化,应考虑“午后”这一特定时间点局地热力环流对气态汞含量的影响,而第6题考查中尺度范围内大气汞含量的季节变化,应考虑南岭北部江西、湖南等省区的有色金属冶炼排放含汞废气,在冬季季风环流影响下对南岭气态汞含量的影响,如图1所示。解题时,只有分别辨析、区分好两组时空情境,才能明确考点,考虑热力环流和季风环流对不同时空尺度的气态汞含量的影响。

图1 广东卷第3题组的不同时空情境辨析示意图

(二)变换时空尺度

在地理学中,尺度是指地理事象在空间和时间上的量度,即空间范围大小和时间间隔长短,又可指观察和研究地理事象时所采用的空间和时间单位。

2022年广东卷的自然地理类试题涵盖了宇宙尺度、全球尺度、大尺度、中尺度、小尺度多类型的空间尺度(如表2)。不同的尺度考查不同的知识点,大尺度空间旨在明确区域所处的气候、大气环流、海陆位置等背景信息,如不同季节卡里马塔海峡表层流的流向及流速变化的原因分析。小尺度空间则强调在大尺度背景下,地形、地势、坡向、风向、河流、湖泊、植被、人类活动等因素在小范围内的相互关系,其过程往往比较复杂。小尺度区域共有第2、3、9三个题组,是高考考查的重点尺度。

表2 2022高考广东卷自然地理类试题的空间尺度

除了不同尺度的空间组合,还要注意时间尺度这一把握地理过程的抓手和切入点,及时变换时空尺度,用动态的观点分析问题,下面结合2022年广东卷第2题组的第1问进行分析。

【例2】(2022年广东卷,3题)河床纵剖面是指由河源至河口的河床最低点的连线剖面。青藏高原东南部的帕隆藏布江某段河床纵剖面呈阶梯状形态;近几十年来,在该河段有湖泊发育。图2示意该段河床纵剖面形态。据此完成3题。

图2

3.第Ⅰ段河床纵剖面阶梯状形态形成的自然原因是

( )

A.地质构造差异抬升

B.河流的阶段性下切

C.原始河床地形差异

D.滑坡、泥石流作用

时间尺度有宏观大尺度和微观小尺度之分。上题中,河床纵剖面的形成过程无疑是一个大尺度事件,需要历经漫长的地质年代。如果学生只关注剖面阶梯河床形成的大尺度时间,很容易认为该题考点在于青藏高原造山运动,误认为“河床阶梯状形态”的形成在于“地质构造差异抬升”的内力作用或“河流阶段性下切”的外力作用导致的结果。

此题关键之处,在于材料中嵌套了一个小时间尺度——“近几十年来”。近几十年来,在全球气候变暖的背景下,气温升高、水量增多、冻土融化、坡体不稳,容易引发滑坡、泥石流等地质灾害。泥石流运输巨量泥沙进入河道中,河流出现堰塞湖(即材料提到的“该河段有湖泊发育”),进而导致河流形成与原始河床剖面不同的阶梯状形态,如图3所示。如果忽视了“近几十年来”这一小时间尺度,答案便完全不同。因此,学生要根据材料提示,及时变换时空尺度,才能把握不同时空节点的不同要素,得出正确答案。

图3 广东卷第2题组的不同时空尺度变换示意图

(三)推演时空格局

近几年高考试题中,“地理过程类”题目一直都是考查的重难点,2022年广东卷自然地理综合题第9题组即属于此类。任何地理过程都包含着时间和空间格局的变化,因此时空综合思维的应用是推演地理过程题必不可少的环节。现结合第9题组第(2)(3)小题进行分析。

【例3】(2022年广东卷,17题)(节选)纳木错位于念青唐古拉山北侧,湖泊面积2 015 km2,湖面海拔4 718 m。在其沿岸,曾发现高于现代湖面30 m的古湖岸线。仁错位于纳木错西侧,湖面海拔4 648 m。雄曲和那曲两河分别汇入纳木错和仁错。纳木错地处夏季风影响边缘区,冬半年盛行西风,在10—11月期间,湖泊东侧区域降水相对较多。图4(a)示意纳木错和仁错所在区域自然地理环境;图4(b)示意两湖分水岭区域水系与地形特征。

图4

(2)结合河流侵蚀的知识,分析图4(b)中虚线框所示区域水系演化过程与趋势。

(3)从全球变暖的角度考虑,说明未来纳木错能够与仁错贯通的理由。

当前的空间格局是推演未来地理过程的“钥匙”。第(2)题设问让学生推演区域水系的演化过程与趋势,学生须先从图片信息中获悉当前的水系区域空间格局。根据图中等高线的判读、水系间的空间位置,结合河流侵蚀的限定角度,可将视野锁定在凹凸岸外力作用的差异上。第一点,两河流的凹凸岸侵蚀作用出现差异:凸岸沉积,凹岸侵蚀。第二点,当前空间格局呈现:图中两河分汊说明两河之间必有分水岭。

在地理时空格局的推演中,环节的先后次序、地理事物的数量、位置、形状、面积变化等都是把握地理过程的着力点,都应当侧重描述。当明确凹岸侵蚀之后,应结合方位进行描述:那曲河段凹岸处向东侵蚀,雄曲河段凹岸处向西侵蚀。接下来,随着两河的凹岸持续侵蚀,河流将切穿分水岭,发生河流袭夺事件;河流袭夺之后,两河流连通,水系发生改变。如图5所示。

图5

解答此设问的关键是准确把握试题考向(水系演化)和设问指向(河流侵蚀角度),然后提取试题的图文信息(两河分汊存在分水岭),明确考查的知识和能力范围,调用相关的地理规律(凹凸岸河流外力作用差异、河流袭夺)对时空格局进行推演。

第(3)小题,设问以两湖能否贯通为切入点,将时间点锁定在未来,需要学生对比“过去、现在、未来”一盘棋考虑,体现了时空综合思维的重要性。

首先,题干文字材料信息呈现了“过去”,即“纳木错的海拔是4 718 m,但是曾发现于高于现代湖面30 m的古湖岸线”。材料中的这个“曾”字将时间视角拉到了“过去”,可知纳木错湖面海拔曾达到4 748 m,高于分水岭(4 720～4 740 m)和仁错湖面海拔4 648 m,说明两湖曾经贯通。其次,图片信息呈现了目前的形态,从图上可以清晰地看到两湖分离,两湖间地势较平坦的分水岭海拔介于4 720～4 740 m,地势较低。最后,将设问着眼于“未来”,从全球变暖的限定角度,可联想到随着全球变暖,注入两湖的冰雪融水和降水增加,当湖面上涨超过分水岭海拔(4 740 m),两湖将再次贯通,如图6所示。

图6