PISA视角下高中地理教材探究活动的情境创设探析

摘 要：PISA是经济合作与发展组织（OECD）开展的一项著名的国际学业评价项目，PISA试题情境创设对我国各类试题命制、教材编写及课堂教学都有很好的借鉴价值。本文以湘教版必修Ⅰ第二章第一节“流水地貌”为例，从PISA的视角审视湘教版教材探究活动问题情境创设的特点，并从内容、难度层次性、开放性和思想引领等方面提出了优化教材探究活动情境创设的路径。

关键词：PISA测试；探究活动；情境创设；教材评价

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2024）04-0062-04

教材是根据课程标准和学生身心发展的规律和认知特点，由教育专家和研究人员编写的教学材料，是教师执教和学生学习的依据。湖南教育出版社出版的高中地理教材突出的特点是设置了较多的探究活动，让教师引领学生通过探究活动来习得地理基础知识和基本原理。探究活动主要由情境和问题组成，地理知识、地理原理隐藏于问题，问题的载体是情境。情境设计是否合理直接影响教学活动的有效开展，影响教学效果。PISA测试强调在一定的“情境”下，综合考查学生的“知识”“能力”和“态度”，重视情境的创设。本文主要探讨PISA试题情境的特点以及对地理教材活动情境创设的启示，以期为优化教材探究活动情境创设提供依据。

一、PISA测评问题情境创设的特点

PISA（Programme for International Student Assessment）是经济合作与发展组织（OECD）开展的一项国际性学业评价项目，旨在評价学生应用所学的知识和技能解决实际问题的能力。

在评价过程中特别强调真实情景、知识运用、思维能力［1］。下面以PISA2006中的“苍蝇”［2］一题情境为例，探讨PISA情境设计的特点。

【情境材料】一名农夫在一个农业实验站养乳牛。乳牛生活的牛棚里有很多苍蝇，以至影响到乳牛的健康。农夫就在牛棚和牛身上喷洒了杀虫剂A，结果苍蝇几乎死光了。过了一段时间，苍蝇又多起来，农夫又喷洒了杀虫剂，效果和第1次差不多，大多数苍蝇死了。没过多久，苍蝇又多起来，农夫又喷洒杀虫剂。如此反复进行了5次，农夫发现，杀虫剂A的效果一次比一次差。农夫注意到，这些杀虫剂是一次性大批量配制的，因此猜测，可能是时间久了，杀虫剂慢慢地遭到分解失效了。

【问题1】农夫猜测，时间久了，杀虫剂慢慢地遭到分解失效了。请你简要解释如何验证农夫的这个猜测。

【问题2】农夫猜测，时间久了，杀虫剂慢慢地遭到分解失效了。请你给出两个和农夫不同的解释，用来解释杀虫剂A的效果一次比一次差。

该例题情境设计主要有以下几个方面的特点。

1.真实性

PISA测试注重从学生家庭、个人、社区和世界等范围内选择生活化的情境，强调在现实生活的情境中考查学生解决实际问题的能力。试题情境多源于真实的生活，根据情境材料设计3～4个小问题。由“苍蝇”案例可以看出，试题材料所叙述的是真实生活中的现象，解决的问题也是基于现实的真实问题，学生对解决这样的生活问题也感兴趣。真实的试题情境有助于培养学生关注生活并将所学知识、技能应用于生活中的能力。

2.故事性

PISA2006中“苍蝇”的情境是一个完整的故事，该情境涉及人物、地点和事件，对故事的发展过程表述得完整、清晰，故事的情节发展也很真实，最后根据情境设置问题，实现设问和情境的完美统一。

3.趣味性

情境服务于问题，问题是用来考查学生知识、能力、情感的量具。本组的两个问题依据情境，考查学生调动和运用相关知识来分析和阐释问题的能力。该组问题有较强的趣味性，有利于激发学生的探究热情，调动学生探究问题的积极性。

4.实践性

PISA2006中“苍蝇”一题的情境取材于生活，问题真实，生动再现了相关知识在自然状态下的活动，体现了探究活动的魅力。本组题是一道基于真实生活的实践性问题，问题的可操作性强，能很好地考查学生的实践力。

二、PISA视角下湘教版地理教材探究活动情境创设的特点

1.情境取材具有生活性

《普通高中地理课程标准（2017年版）》指出“核心素养应通过学生在应对复杂现实情境中的外在表现加以推断。在各类情境中，包括联系学生日常生活的情境，地理与生产联系的情境以及地理学术情境。为了评价学生的核心素养，要高度重视复杂、开放性真实问题情境的创设，即把具体任务尽可能放在真实、复杂性的现实情境之中。”［3］从以上表述可以看出，课程标准强调问题情境的创设，这一点和PISA试题设计的理念相一致。由于课程标准是编写教材的依据，所以湘教版教材编者重视创设生活化的活动情境。

湘教版必修Ⅰ第二章第一节“流水地貌”教材中，共有七则材料，其中五则是生活情境，都是生活中的某个主题，涉及的主题包括曲流的流向、滑坡、泥石流、水土流失、河流裁弯取直等。例如，教材45页的“活动”环节的情境素材如下。

2015年11月13日，浙江丽水发生特大型滑坡。经调查，此次滑坡是在地形陡峻、地质构造复杂、岩石风化破碎和降雨长期作用下形成的，造成了重大损失。读图1，完成相关任务。

（1）图中滑坡发生后，对当地环境会产生哪些重大危害？

（2）滑坡多发地区具有怎样的自然环境特征？在滑坡多发地区，人们应采取哪些防范措施？

该情境材料取自生活中的真实案例，包括文字和景观图像，文字材料涉及的要素包括时间、地点、事件，情境具有故事性、完整性、可读性，材料交代了滑坡的形成条件，有利于培养学生的学习力。图像材料包括滑坡发生后的景观、聚落的分布和形态、道路、地形、植被状况等。该景观图能使学生如临其境，既加强了直观效果，又弥补了文字语言描述的不足。该组问题探究性较强，要回答该问题，既要从材料中获取信息，也要调动相关知识，并通过发散思维分析滑坡造成的各种可能影响，有利于培养学生综合运用地理思维和地理知识解决实际问题的能力。

2.情境表述具有完整性

PISA 试题无论是情境创设还是问题设计都重视过程性，情境叙述关注事件发生、发展的过程［4］。湘教版必修Ⅰ第二章第一节“流水地貌”教材中，有一些问题情境也采用相同的创设手法。例如，教材47页的“活动”问题3的情境如下。

1968年，科研人员调查了美国小密苏里河河漫滩上树木年龄的分布情况，并绘制出树龄等值线分布图。读图2，完成相关任务。

（1）图中有两个废弃的曲流，试在图中标示出来，并说明理由。

（2）上游的曲流在1948年以前发生裁弯取直，试在图中找出依据，并说明理由。

（3）从图中，你还可以获取哪些有关河道演变的信息？

该探究活动安排在一节教材的结束部分，目的是学习一节内容后，检测学生对本节内容的掌握状况，基于这样的安排，问题情境的创设比较复杂。情境材料主要包括文字和图像，文字材料交代了时间、地点、人物、地理事件，采用叙事的方式进行表述，行文简洁流畅，很有故事性，其创设特点和PISA试题情境相似。该情境图像材料涉及的地理要素丰富，有河流的分布、等值线、陡坎、树龄等，根据所学知识要理解各要素之间的关系，例如，树龄和河流的关系、陡坎和河流的关系、树龄等值线的疏密与河漫滩形成速度的关系、河道的变化与流水作用的关系等。若要解决情境问题，就要厘清上述各要素的关系：河道里面有水，树木不能生长，河水干涸之后才能生长树木，所以河流直接影响了树龄；树龄等值线分布越密集的地方，说明相同时间内河漫滩形成速度越慢，即单位时间内河道迁移距离小，树龄等值线分布的密度越小，说明河漫滩形成的速度快，即单位时间内河道迁移距离大；因为河流凹岸受侵蚀作用、凸岸受堆积作用，河道逐渐弯曲，洪水期间弯曲的河道发生裁弯取直，原有的河道废弃，形成湖泊，由于缺少河水的补给，逐渐干涸，河床裸露，原有的河岸发育成陡坎。

3.情境内容具有趣味性

PISA试题多选用趣味性的素材作为情境，因为趣味性的情境具有吸引力，能集中学生的注意力，引发学生深入思考。湘教版教材探究活动情境创设也有类似的做法。例如，教材38页的“探究”环节的情境素材如下。

位于四川南充嘉陵江边的青居镇，镇的南北各建有一个码头，北边的叫上码头，南边的叫下码头。青居人家到曲水赶场、走亲戚，去时从上码头乘船是顺水，回来乘船在下码头上岸也是顺水，形成了可能是中国河道里唯一的“来也顺水，去也顺水”的奇特航程。旧时，纤夫早上从下码头出发，傍晚投宿上码头，依然住进头天晚上的客栈，素有“行船走一天，步行一袋烟”之说（图3）。

（1）嘉陵江在这一段为什么会形成这样的形状？

（2）想一想，流水能塑造出哪些地表形态？试举例说明。

该情境是讲述青居人家到曲水赶场、走亲戚，去时从上码头乘船是顺水，回来乘船在下码头上岸也是顺水，形成“来也顺水，去也顺水”的奇特现象，该情境设置在课前的探究部分，用于本节教材的导入，因情境真实、有趣，能激发学生探究地理问题的热情，为接下来的学习做出很好的铺垫。

从图上可以看出，青居镇和曲水镇之间有个近似呈环形的河道相连，青居镇人可从青居镇北面码头上船顺水而下至曲水镇，回来时，直接从曲水镇码头上船，顺水而下至青居镇。图上的环形河道是嵌入式的曲流，该曲流的形成主要是因为该河段位于地形平坦的地区，河流流速慢，以侧蚀作用为主，形成曲流。因受地形抬升作用，河流下蚀作用增强，曲流得以保存在深邃峡谷之中。

4.问题情景创设凸显实践性

PISA注重学生的实地调研和实际实践。在地理教材中，可以设计要求学生进行实地考察，收集数据，解决实际地理问题的情境。这样的实践活动可以增强学生的实际操作能力和解决问题的能力。

湘教版必修Ⅰ第二章第一節“流水地貌”教材共有七则材料，每则材料都具有一定的实践性。在问题的设计方面也特别重视学生实践力的培养，如要求学生“查看中国年降水量分布图，讨论雅鲁藏布大峡谷的形成与哪些因素密切相关。”“查找相关资料，向同学介绍这些大峡谷的景观特点。”“在野外观察流水侵蚀、堆积地貌。”“图中有两个废弃的曲流，试在图中标示出来，并说明理由。”为了切实培养学生的地理实践力，湘教版必修Ⅰ第二章第一节“流水地貌”教材除要求学生查阅资料、野外观察、标识标记外，还设置了“流水侵蚀与堆积地貌模拟实验”的教学情境。情境内容包括实验用品、实验步骤、实验记录与分析、实验结果应用等。通过实验，学生不仅掌握了影响水土流失的因素及水土流失对地理环境的影响等地理基本知识和原理，而且学生在实验时，需要认真观察或动手操作，并深入思考，为学生提供感性认识，提高了学生的观察力与动手实践能力。

三、PISA视角下湘教版地理教材探究活动问题情境创设的优化建议

1.内容应有主题性

PISA试题情境都是有主题的，如PISA2006样题“适合饮用的水”、 PISA2003的“租房”、PISA2006的“蛀牙”和“苍蝇”、PISA2015的“地震”等。地理教材探究活动的设计也应有主题性，应基于课程标准要求，围绕某一主题创设能促使学生主动参与的真实情境，引导活动探究，达成建构迁移。现在的课堂教学不仅强调情境化，也特别注重“一境到底”，即整节课都围绕一个情境，顺着一条明线、一条暗线开展教学活动。例如，湘教版必修Ⅰ第二章第一节“流水地貌”探究活动的设计，可以选择长江干流不同河段典型流水地貌为情景案例。讲解流水下切侵蚀部分时，可以选用金沙江虎跳峡大峡谷为案例，让学生表述该大峡谷的特点、分布，解释其形成原因；讲解流水侧蚀时，选择长江中游荆江河段的曲流为案例，让学生表述曲流的特点、分布，并解释其形成过程；讲解流水堆积地貌时，选择长江下游的崇明岛为案例，让学生表述崇明岛的特点、分布，并解释其形成原因及影响因素。即以“沿着长江学习流水地貌”为主题，明线是长江不同河段的地貌差异，暗线落实课程标准的要求，明暗线同时进行，围绕主题开展探究活动。

2.难度应有层次性

PISA试题通过设置不同层级的情境问题来考查学生在真实情境中解决现实问题的能力水平。教材活动设计也应根据教学的重难点和课程标准的要求设置不同层级的情境问题，依据探究活动设置目的，采用不同的难度系数。简单的探究活动用于引导学生掌握地理基础知识和培养学生基本的地理技能，复杂的探究活动用于培养学生应对生活实践问题与学习探索问题的综合素质。如果设计意图是通过获取材料信息表述地理事物的分布特征，情境材料往往比较简单，主要通过文字和景观图来呈现。如果设计意图是分析地理事物的成因或分析地理事物之间的关联性，情境问题设计应相对复杂些，呈现的方式除了文字、景观图外还有其他类型的图表，如统计图、等值线图、柱状图及数字表格等。如果设计意图是让学生根据学习的知识解决复杂的现实问题，培养学生的创新思维能力，探究活动的情境材料除了上述要素外，还可以呈现地理原理的示意图，引导学生自主探究地理原理的来龙去脉，领悟地理原理的内涵，促使学生主动思考，发现新问题，找到新规律，得出新结论。

3.设问应有开放性

PISA试题的材料、设问、答案三部分，至少有一部分是开放的。学生既可以选择支持某种做法，也可以选择不支持某种做法，这充分体现“以人为本”的理念［5］。开放的设问有利于学生根据自己的兴趣爱好、知识结构、价值取向进行选择。由于学生可以自主选择，所以更有利于培养学生的创新精神和创新能力，也能培养学生的情感态度与价值观。探究活动的问题答案不确定、不唯一，为学生提供充分的想象空间，既尊重了学生的个性，也有利于培养学生的发散思维。

4.思想应有引领性

PISA认为科学素养不仅要考查学生对科学知识的分析、推理和运用的能力，还要对情感态度及价值观等方面进行评价。PISA主要在 “支持科学探究”“对科学的兴趣”“对自然资源、环境等表现出的责任感”三个方面评价了学生的态度。从湘教版教材探究活动设计看，编者关注的焦点是如何便于学生通过活动理解地理基本概念，掌握地理原理等，而对如何引領学生树立正确的环境伦理观，培养学生科学探究精神，培养学生对地理的兴趣等方面的情境问题较少。例如，可以讲述地理学家发现某个地理原理或地理规律的故事，通过地理学家对地理现象的研究过程、研究方法、研究技术手段的呈现，培养学生对地理科学研究的兴趣和掌握地理科学研究的基本方法，培养学生的地理科学探究精神。

参考文献：

［1］ 耿夫相.以 PISA 视角探讨高考地理试题命制的价值取向——以全国新课标Ⅰ卷为例［J］.地理教育，2014（12）：37-38.

［2］ 张莉.PISA2015科学素养测评对我国中小学科学教学与评价的启示［J］.全球教育展望，2016（3）：15-24.

［3］ 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）［M］.北京：人民教育出版社， 2018.

［4］ 耿夫相. PISA视角下的地理实践力评测［J］.地理教育，2022（6）：14-17.

［5］ 耿夫相.我国高中地理学业水平测试与PISA测试的比较［J］.地理教学，2014（10）：57-61.