湖北 石方興 肖 翔

科學(xué)認(rèn)知是指人對客觀對象及其規(guī)律的正確反應(yīng)，或者說是對作用于人的感覺器官的外界事物進(jìn)行科學(xué)的信息加工，形成個體對事物的定義、判斷和問題解決的信息加工處理過程。地理核心素養(yǎng)視域下對地理事象的科學(xué)認(rèn)知，就是科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生去理解、掌握地理現(xiàn)象、地理原理、地理過程和地理規(guī)律，分析地理事象的形成過程，解決地理事象在特定區(qū)域的問題。因此，本文試以水土流失為例，探討在地理核心素養(yǎng)視域下，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知水平和學(xué)科邏輯，如何構(gòu)建對地理事象的認(rèn)知框架，從而有效地提高學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、思考與解決地理問題的能力，真正使地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落地生根。

一、是什么：從概念出發(fā)尋找關(guān)鍵詞

掌握符合學(xué)科邏輯和地理事象的概念是教學(xué)工作者引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)認(rèn)識地理事象的基礎(chǔ)。地理概念的認(rèn)識，不僅要通過權(quán)威的途徑獲取以保證內(nèi)容的科學(xué)性和邏輯性，而且還需要通過對地理事象與應(yīng)用導(dǎo)向的匹配，保證地理概念對于師生教學(xué)的適配性，方便總結(jié)與概括地理事象的顯著特征，形成科學(xué)的認(rèn)知框架。認(rèn)識地理事象的顯著特征需要對概念的衡量指標(biāo)和方法進(jìn)行掌握，通過對地理事象概念的詳細(xì)分析與解構(gòu)，形成科學(xué)的認(rèn)知框架。

水土流失是指在水力、風(fēng)力、重力及凍融等自然營力和人類活動作用下，水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失，包括土地表層侵蝕及水的損失。水土流失可分為水力侵蝕、重力侵蝕和風(fēng)力侵蝕三種類型。根據(jù)上述對于水土流失的表述，找出水土流失概念內(nèi)的關(guān)鍵詞，例如：“自然營力”“水土資源”“土地生產(chǎn)力”“土地表層”“侵蝕”“損失”等。水土流失現(xiàn)象主要是“水土資源和土地生產(chǎn)力”遭受破壞和損失。通過對概念關(guān)鍵詞的掌握，我們便可以通過一級表象“自然營力”和“水土資源”入手，綜合其他各因素進(jìn)行分析，構(gòu)建科學(xué)的認(rèn)知框架。

【例1】(2013年重慶卷，第9～11題)地理興趣小組對某小流域進(jìn)行水土流失的調(diào)查。據(jù)此回答9～11題。

9.在調(diào)查之前，該組同學(xué)需要優(yōu)先收集調(diào)查區(qū)的地形圖和

( )

A.氣溫分布圖 B.降水量分布圖

C.工業(yè)分布圖 D.旅游景點(diǎn)分布圖

10.流域產(chǎn)沙量(一定時間內(nèi)流域內(nèi)產(chǎn)出的泥沙總量)是水土流失調(diào)查中的一項重要指標(biāo)。同學(xué)們提出了四種獲得流域年產(chǎn)沙量的方法，可行的是

( )

A.測定一年內(nèi)每次暴雨的土壤流失量做累加

B.測定一年內(nèi)每次暴雨的土壤流失量做平均

C.在流域源頭設(shè)置收集池，年終稱取泥沙總量

D.在流域出口處設(shè)置收集池，年終稱取泥沙總量

11.下圖是幾位同學(xué)根據(jù)調(diào)查結(jié)果繪制的坡度與單位面積產(chǎn)沙量關(guān)系曲線，其中符合水土流失一般規(guī)律的是

( )

A.① B.② C.③ D.④

【答案】9.B 10.D 11.A

【試題分析】這組試題從一級表象“自然營力”出發(fā)，考查水土流失與地形、降水、產(chǎn)沙量、坡度等要素的關(guān)系，掌握上述概念的內(nèi)涵與外延，知道水土流失是在人類生產(chǎn)活動的因素下，自然營力各個要素共同作用的結(jié)果，通過對概念的理解，知道水土流失與地形、降水等因素密切相關(guān)，產(chǎn)沙量大小與地形起伏(坡度)、降水量的大小(季節(jié)分配)、植被疏密等現(xiàn)象緊密聯(lián)系，然后根據(jù)關(guān)鍵詞小流域、水土流失調(diào)查、流域年產(chǎn)沙量、單位面積產(chǎn)沙量等，結(jié)合試題設(shè)問要求，找到正確答案。

二、為什么：掌握現(xiàn)象本質(zhì)與規(guī)律

對地理事象的科學(xué)認(rèn)知，需要我們將其依托到某個特定區(qū)域，并能夠在其他區(qū)域中也有所表現(xiàn)。在認(rèn)知過程中，如果沒有在典型案例中概括出地理事象的本質(zhì)規(guī)律，就容易將該區(qū)域的個別特征誤認(rèn)為是其他區(qū)域的一般規(guī)律。因此，在認(rèn)知過程中需要結(jié)合學(xué)科邏輯和已知信息，通過對概念的關(guān)鍵部分進(jìn)行分析，尋找地理事象的本質(zhì)和規(guī)律。掌握事象的本質(zhì)是認(rèn)識地理事象的內(nèi)在要求，也是推測地理事象的形成過程和辨識地理事象的基本方法。

黃土高原是我國水土流失嚴(yán)重的地區(qū)之一，從例2可知，黃土高原的水土流失程度與植被覆蓋率和降水強(qiáng)度有關(guān)，植被覆蓋率的多少和降水強(qiáng)度的大小會明顯影響到黃土高原地區(qū)河流的含沙量，以此便能夠看出黃土高原的水土流失程度。當(dāng)然黃土高原的水土流失不僅僅只是這兩方面的原因，還關(guān)系到地表的起伏程度、土壤的疏松程度和一些人為因素。

【例2】(2018年全國卷Ⅱ，9～11題)地處黃土高原的汾川河流域多年來植被覆蓋率大幅度提高。2013年7月，汾川河流域降水異常增多，下表為當(dāng)月6次降水過程的時長、降水量和汾川河洪峰情況。第5次降水形成的洪水含沙量低，第6次降水形成的洪水含沙量極高。據(jù)此完成9～11題。

降水序號降水歷時(天)降水量/mm汾川河洪峰情況1253.0無明顯洪峰2480.3無明顯洪峰35100.1無明顯洪峰4273.2無明顯洪峰5290.7洪峰流量346 m3/s6254.4洪峰流量1 750 m3/s

9.汾川河流域植被覆蓋率大幅度提高能夠

( )

A.減小降水變率 B.減少河水含沙量

C.增加降水量 D.加大河流徑流量

10.第5次降水產(chǎn)生洪峰的原因是此次降水

( )

①歷時長 ②強(qiáng)度大 ③下滲少 ④植被截流少

A.①② B.②③ C.③④ D.①④

11.第6次降水產(chǎn)生的洪水含沙量極高，其泥沙主要源于

( )

A.河床 B.溝谷

C.裸露坡面 D.植被覆蓋坡面

【答案】9.B 10.B 11.D

【試題分析】9.降水變率的大小與植被覆蓋率關(guān)系不大，A項錯誤；植被覆蓋率高，保持水土能力強(qiáng)，可以減少河水含沙量，B項正確；植被覆蓋率提高能夠提高區(qū)域降水量，但提高幅度不大，C項錯誤；植被覆蓋率高，涵養(yǎng)水源能力高，河流徑流量會有所減小，D項錯誤。

10.第5次降水只有2天，在各次降水中歷時并不長，①錯；第5次降水，時間較短，但降水量在幾次降水中排名第三，因此降水強(qiáng)度較大，②對；前面連續(xù)的幾次降水，導(dǎo)致下滲增加，土壤含水量達(dá)到飽和，因此大量降水以地表徑流形勢匯入河流，形成洪峰，③對；植被對降水的截留每次基本都相同，④錯。故B項正確。

11.洪峰可以沖刷河床和溝谷的泥沙，能夠提高河流含沙量。但在第5次降水形成洪峰中，含沙量較小，說明河床和溝谷的含沙量較小，A、B項錯誤。裸露坡面在每次降水后，都會出現(xiàn)比較嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致河流含沙量增大，前5次降水河流含沙量都比較小，說明該流域裸露坡面少，C項錯誤；經(jīng)過前5次的降水，坡面徑流將植被覆蓋坡面植株之間的堆積物沖走，露出土壤，第6次降水形成的坡面徑流沖刷土壤，引起水土流失，增加河流的含沙量，故D項正確。

三、怎么樣：關(guān)注地理過程和區(qū)域差異

長期以來，師生對于某一地理事象的認(rèn)識大多數(shù)時候停留在明顯的特征之處，而對地理過程缺乏分析，因此對地理事象的認(rèn)識大多數(shù)只停留在表層。如果將這個明顯的特征作為其地理事象的屬性，則無法全面地、準(zhǔn)確地對該地理事象進(jìn)行科學(xué)解釋。地理事象處在時間和空間的雙重作用之下，因此，科學(xué)地認(rèn)知地理事象需要將其置入在特定的區(qū)域和時間序列之中，掌握該事象的發(fā)展過程和演變規(guī)律。唯有此，才可以避免將具體現(xiàn)象的明顯特征當(dāng)做普遍規(guī)律，從而規(guī)避在其他區(qū)域當(dāng)中認(rèn)知該地理事象的偏誤。

水土流失雖然在我國黃土高原地區(qū)最具有代表性，但從地表坡度、降水強(qiáng)度、植被覆蓋率等特征來進(jìn)行分析的水土流失地區(qū)還有很多。例如，我國南方低山丘陵的水土流失，南方的低山丘陵地區(qū)地表有一定的起伏，降水量更大且更強(qiáng)，再加上人為的過度樵采和陡坡開荒，導(dǎo)致南方低山丘陵的水土流失也相對嚴(yán)重。

【例3】(2017年全國卷Ⅱ，43題)我國南方紅壤丘陵地區(qū)因受人為干擾，地表植被遭到破壞，土壤侵蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)“紅色荒漠”(如圖)。為治理這一環(huán)境問題，20世紀(jì)80年代，當(dāng)?shù)夭捎萌斯しN植松樹和自然恢復(fù)等方式造林育林，形成了不同的植被景觀。

分析自然恢復(fù)的次生林比人工松林防水土流失效果更好的原因。

【答案】植被結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，截留降水效果更好；地表植被更豐富，可以減緩地表徑流匯入河流的速度，地表水下滲作用更強(qiáng)，涵養(yǎng)水源效果更好；地下根系更發(fā)達(dá)，固土能力更強(qiáng)；植被多樣性更好，水土保持更穩(wěn)定。

【解析】水土流失主要考慮地表徑流的速度和流量大小以及土壤的固著程度。人工松林植物種類單一，植株較稀少，生長期較短，根系扎入土層較淺，且植株間雜草少，植被多樣性少，水土保持功能弱于自然恢復(fù)的次生林，次生林植物種類較多，植物間距小，植物密集，植物根系長，能夠扎入更深的土壤，再加上植株間有大量的雜草，因此對同強(qiáng)度降水具有更好的水土保持效果。

四、如何做：結(jié)合人地協(xié)調(diào)觀念認(rèn)知地理事象

地理學(xué)是自然科學(xué)與人文科學(xué)的交叉學(xué)科，具有綜合性、交叉性和區(qū)域性的特點(diǎn)。因此，需要我們關(guān)注人類社會與地理環(huán)境之間的關(guān)系，尤其是對我們?nèi)祟惢顒赢a(chǎn)生干擾的地理現(xiàn)象及其變化。地理環(huán)境與各種人類活動相互作用，從而產(chǎn)生各種地理事象，以此便可以了解區(qū)域的人地協(xié)調(diào)關(guān)系。地理事象本無優(yōu)劣之分，只是從特定的地理視角來看，才有對于人類生活的各種正面或者負(fù)面的影響。在人地協(xié)調(diào)的觀念中，人類依賴于自然環(huán)境而生存，雖然這種“依賴”不能從根本上進(jìn)行改變，但是人類正通過不同的方式和方法在改變地球的原始面貌。因此，我們需要科學(xué)地認(rèn)識地理關(guān)系，在不損害自然生態(tài)環(huán)境下實現(xiàn)社會價值。例如，水土流失就是通過土地的生產(chǎn)力對人類活動產(chǎn)生的負(fù)面影響，而人類修建梯田的農(nóng)業(yè)活動就是因地制宜地發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

黃土高原治理先后經(jīng)歷坡面治理、溝坡聯(lián)合治理、小流域綜合治理和退耕還林還草工程等階段，每一階段均取得顯著成效。但是黃土高原局部地區(qū)過度退耕還林還草，導(dǎo)致人—地—糧食關(guān)系的矛盾日益凸顯，鄉(xiāng)村“空心化”日趨嚴(yán)重，農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展問題日益突出。黃土高原作為西北貧困地區(qū)，如何創(chuàng)新黃土高原丘陵溝壑區(qū)鄉(xiāng)村可持續(xù)振興模式是一個重大科學(xué)課題。

【例4】(2020年全國卷Ⅰ，1～3題)治溝造地是陜西省延安市對黃土高原的丘陵溝壑區(qū)，在傳統(tǒng)打壩淤地的基礎(chǔ)上，集耕地營造、壩系修復(fù)、生態(tài)建設(shè)和新農(nóng)村發(fā)展為一體的“田水路林村”綜合整治模式，實現(xiàn)了鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展(如圖)。據(jù)此完成1～3題。

1.與傳統(tǒng)的打壩淤地工程相比，治溝造地更加關(guān)注

( )

A.增加耕地面積 B.防治水土流失

C.改善人居環(huán)境 D.提高作物產(chǎn)量

2.治溝造地對當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的改善主要體現(xiàn)在

( )

A.優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu) B.方便田間耕作

C.健全公共服務(wù) D.提高耕地肥力

3.推測開展治溝造地的地方

( )

①居住用地緊張 ②生態(tài)環(huán)境脆弱

③坡耕地比例大 ④農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精耕細(xì)作

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

【答案】1.C 2.B 3.C

【試題分析】1.傳統(tǒng)的打壩淤地是為了防治水土流失，可以增加耕地面積，因此也可以提高作物產(chǎn)量。而治溝造地是集耕地營造、壩系修復(fù)、生態(tài)建設(shè)和新農(nóng)村發(fā)展為一體的“田水路林村”綜合整治模式，說明治溝造地不僅關(guān)注耕地面積、水土流失和作物產(chǎn)量，還更加關(guān)注改善人居環(huán)境。C正確。

2.該題關(guān)鍵是“生產(chǎn)條件”，因此，A、C可直接排除；丘陵溝壑區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸是田間耕作條件差，如多坡、地形起伏大、灌溉條件差、機(jī)械化條件差等。從圖示中可看出，當(dāng)?shù)亻_挖支渠排水灌溉、溝道覆土造地(平整土地)、防洪壩系建設(shè)，均屬于改善生產(chǎn)排灌和地形條件，方便田間耕作，利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，B正確；圖示中未體現(xiàn)出能提高耕地肥力的措施，D錯誤。

3.“復(fù)墾空廢宅基地”說明該地居住用地并不緊張，①錯誤；該地位于黃土高原丘陵溝壑區(qū)，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱，另一方面加上“坡面退耕還林”和“溝道覆土造地”，說明這里平地少，坡耕地比例大，因此②③對；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精耕細(xì)作圖中沒有體現(xiàn)出來，④主旨，所以選C。

五、結(jié)語

中國是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國家之一，由于特殊的自然地理環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)條件，使水土流失成為主要的環(huán)境問題。我國水土流失的發(fā)生從自然因素角度分析，有地形坡度起伏狀況、降水強(qiáng)度情況、地面物質(zhì)組成和植被覆蓋程度等；從人為因素角度分析，有植被的破壞、不合理的耕作制度、開礦的破壞等。而水土流失會導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的危害，其中最嚴(yán)重的問題是會使土地生產(chǎn)力下降、河道淤積和水質(zhì)污染等。為了實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，需要我們對于地理事象形成科學(xué)的認(rèn)知分析框架，從概念入手到認(rèn)識本質(zhì)，再到區(qū)域遷移和人地協(xié)調(diào)發(fā)展，找到適合的治理措施。由此可見，認(rèn)識水土流失現(xiàn)象是分析與解決土壤中的水土平衡問題的關(guān)鍵，而從人類活動對地理過程的干預(yù)程度上來說，客觀上有利于對其他地理事象的認(rèn)知。