中外高中地理教材中水循环内容及示意图的比较分析及优化建议

作者: 牛爱军 梁振民 李雪凤

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摘 要:人地协调观是地理学的核心要义,人地协调观视角下的水循环示意图需要体现人类活动与自然的相互作用。基于此,本文对我国与英国高中地理教材中的水循环内容、示意图及美国USGS新旧水循环示意图分别进行比较分析。结果发现:我国地理教材中的水循环示意图包含基本的水循环过程与环节,但缺失了人类活动且整体结构过于简单、没有相关注解、缺乏一定趣味性、未能明显体现出我国的国情特色。因此,本文提出融入人类活动、优化整体构图、补充必要注解、体现我国地域特色、秉持开放性态度的优化建议,以期能够完善我国教材中的水循环内容,帮助教师教学与学生学习。

关键词:人地协调;中外对比;水循环过程

中图分类号:G633.55       文献标识码:A       文章编号:1005-5207(2024)09-0016-06

《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》中对“水循环”一节提出的内容要求是:“运用示意图说明水循环的过程及其影响”[1]。因此,水循环示意图是本节课学习的基础,对学生理解水循环具有重要作用,但当下国内外多数教材的水循环示意图存在一定不足。2019年伯明翰大学生态水文和生物地球化学专家Stefan Krause曾在《Nature Geoscience》上发文对来自世界各地的464个水循环示意图进行比较,研究表明只有15%的示意图表示了人类与水的相互作用,2%的示意图表示了气候变化与水污染[2]。这表明当下多数水循环示意图忽略了人类活动在水循环中的作用,这不利于学生全面认识水循环过程及其影响,也不利于学生人地协调观的培养。2022年10月13日,美国地质调查局(USGS)公布了新版水循环示意图,首次将人类活动加入水循环示意图中,并完善了许多细节。新版示意图的公布表明了人类对水循环的进一步认识,有利于实现水资源的可持续利用。水循环作为高中地理必修一的重要章节之一,其为后续的地理知识学习奠定基础。因此,有必要结合最新研究成果更新当下水循环示意图,以促进学生对水循环的全面认知。

本文选取国内人教版、湘教版、中图版与鲁教版4个版本的高中地理教材和英国2019版的AQA地理教材进行对比分析。AQA是英国本土的权威考试局,从某种意义而言,AQA地理教材算是一本英国高中生的地理教科书[3]。

一、人地协调观视角下的水循环认知

人地协调观指人们对人类与地理环境之间关系秉持的正确的价值观。人地关系是地理学研究的核心主题[1]。面对当下社会出现的人口、资源、环境等一系列问题,人们越来越意识到尊重自然规律、达到人地协调的重要性。水循环是高中地理的重要内容之一,是学习“水”知识的基础部分,也是培养人地协调素养的有效载体,因此,有必要基于人地协调视角探析水循环。结合王民教授对人地协调的维度划分,可尝试从水循环对人的作用、人对水循环的作用、人与水循环相互作用3个角度全面理解水循环[4]。

1.水循环对人的作用

水是生命之源,人类生存与生活离不开水。水循环是客观存在的自然地理现象,时刻影响着人类生存与发展。其对人类的影响主要体现在以下几方面:①水循环是一个不断运动、转化的过程,在此过程中水源不断流动更新,维持着全球水的动态平衡,也在一定程度上决定了水是可再生资源,从而才能使人们不断地利用水资源;②水循环的过程不仅促进了水的交换,也促进了能量与物质的转移,地表径流源源不断向海洋输送泥沙与有机物,以此促进海中生物的生存,进而间接满足人类生活需求;③水循环缓解了不同纬度热量收支不均的矛盾,调节不同区域的气候,以满足人类生存与发展的需求;④水循环过程中还伴随着水的侵蚀、搬运、堆积等外力作用,不断塑造地表形态,在特定区域,水流携带泥沙不断堆积,能形成优质的土壤,以便人类耕种,满足人类基本的生存需求。因此,水循环示意图作为对水循环的直观描述,从水循环对人的影响视角来看,水循环示意图应包含自然层面。

2.人对水循环的影响

人类虽然受制于地理环境,但人类并不是只能被动接受地理环境,而是能够积极主动地改造,以便人类更好地生存。水循环涉及地球的大气圈、水圈、生物圈、岩石圈4个圈层,而人类仅属于生物圈。但随着生产力发展与科技进步,人类对于其他圈层的介入越来越多,对于水循环的影响也越来越强。目前,人类对于水循环的影响几乎涵盖了水循环的各个环节,如蒸发环节:人类可通过修建水库,涵养水源减少蒸发;下渗环节:硬化路面和海绵城市的建设不断影响水的下渗;植物蒸腾环节:通过增加植被种植从而增加蒸腾效果;地表径流环节:人类可通过修建带有坡度的路面加速水的流动;地下径流环节:人类可通过开发利用地下水资源,减少地下水的流动;降水环节:人类可利用人工降雨等方式,人为增加某一区域的降水量。综上可见,人类活动在水循环中已“无处不在”。因此,水循环示意图也不能仅包含自然层面,应将人类活动融入其中,以此更为客观地揭示水循环过程。

3.人与水循环的相互作用

水循环是由自然过程与人类活动的相互作用而形成。水循环中可没有人类活动,而人类生存发展却离不开水循环,人类对于水循环的合理改变能够促进人类社会的发展。而当下人类社会中频繁出现过度利用地下水资源、水资源污染不断加重、日本核废水向海洋排放等一系列人类干扰正常水循环的行为。因此,当下亟需在水循环示意图中加入人类活动,让学生看到人类与自然相互作用下的真实水循环面貌,以此促进学生人地协调观的培养和水资源保护意识的提升。

二、中英高中地理教材水循环内容比较分析

1.国内地理教材中的水循环内容

国内4个主要版本的地理教材都包括水循环的概念、类型、过程与环节、意义等核心知识,只是在讲解过程与方式、运用案例、创设情景等方面存在差异,生动体现了不同版本教材的特色(表1),此外,4个版本教材都包含了人类对水循环的影响。具体来看,在人教版中体现为引用案例“宁夏砂田”;在中图版中体现为北京推进海绵城市的案例和农业薄膜、海绵城市等课后作业题;在湘教版中体现为黄土高原的鱼鳞坑、1998年特大洪水的研究活动;在鲁教版中体现为人类对水循环的影响。

2.英国AQA教材中的水循环内容

水循环内容位于AQA教材的第一章,共分为2节(表2),可看出其地理教材编写对于英国所在区域及其发展问题的关注。此外,英国AQA教材中关于水循环相关知识的深度与难度明显高于我国各版本教材。其对水循环的介绍不仅包含了基本过程与环节,也包含水资源、不同水体相互关系、淡水资源占比计算等内容,同时还介绍了全球气候变化、人类活动等对水循环的影响。

3.启示

通过对中英高中地理教材中水循环相关内容的对比分析可发现,中英教材中的水循环内容均涉及自然过程与人类活动,客观展示了水循环的完整面貌。水循环示意图作为水循环过程的直观与客观描述,也应将自然过程与人类活动融入其中,从而与教材内容相呼应,更好地促进学生对水循环的理解。

三、中外水循环示意图比较分析

1.国内地理教材中的水循环示意图

国内不同版本教材的水循环示意图相似性与差异性并存(表3)。从相似性看,4版教材示意图中的构图载体、水循环的环节与水循环的类型差异不大,且都是通过一张示意图表示(图1~图4)。从差异性看,4版教材在示意图的类型上存在区别。人教版与湘教版以立体图呈现水循环过程,具有较强的视觉冲击力,而中图版与鲁教版则是以平面图呈现出水循环过程。其中,中图版的示意图以较为真实的地理风景图进行横截构成,也具有一定视觉冲击力,而鲁教版的教材则是以简笔画的形式呈现,呈现方式与考试要求较为贴合,与现实差距较大,视觉冲击力较小。4版教材示意图的颜色搭配组合各有特色。中图版与湘教版的颜色搭配与现实贴近,尤其是湘教版教材接近真实雪山、植被、海洋的颜色,与真实世界更为贴合,而人教版与鲁教版颜色搭配较为单调,且与现实存在一定差距。4版教材图中文字内容略有不同。文字内容最丰富的是中图版教材,中图版在呈现水循环基本内容基础上将陆地内循环分为内流区与外流区,在下渗环节指出地下径流对植物、土壤、河流与海洋的补给作用,更为直观且详细地揭示了水循环的自然过程与影响,而文字内容最少的是人教版的教材,仅指出水循环的基本环节。

综上,国内4个版本教材中的水循环示意图所包含的知识内容差异较小,而表现形式上存在一定差异。同时,4个版本教材的示意图均未体现人类活动对水循环的影响,仅是单方面展示了自然状态下的水循环过程。此外,我国地理教材中的水循环示意图整体缺乏一定趣味性,示意图与教材文字内容结合不紧密,国情特色体现不明显。

2.英国AQA地理教材中的水循环示意图

结合表4,可看出AQA地理教材中的水循环示意图包含全球水循环示意图(图5)与坡面水循环示意图(图6)。两个示意图均是立体的,颜色以浅色为主,包含了水循环的基本过程与环节。其中,全球水循环示意图与我国教材较为相似,尤其与我国湘教版的教材相似度较高,但在坡面示意图中,不仅增加了相关环节的注解,并且将城市化、硬化路面、河道、农田、砍伐森林等人类活动加入水循环之中,从微观层面详细揭示了人类活动对水循环的影响。可见,英国AQA地理教材已将人类活动融入水循环示意图中,更加全面地展现了水循环过程。

3.美国USGS的新旧版水循环示意图

美国旧版水循环示意图(图7)发布后被广泛应用于全球各地的水循环教学之中。时隔20年,2022年10月13日,美国地质调查局(USGS)公布了新版水循环示意图(图8),首次将人类活动作为一部分加入水循环示意图中。新版本的水循环示意图不仅包括降水、蒸发、径流、下渗、水汽输送等自然过程,还将生活用水、工农业用水、城市径流、水库、畜牧用水等人类活动加入水循环示意图之中,深刻揭示了人类在水循环过程中的表现形式与作用。与USGS旧版示意图相比,此次水循环示意图变动还体现在许多细节上,如在河流与海洋颜色上,相较于旧版的单调,新版在河流颜色上更深,海洋更浅,增加对比,便于观看。此外,新版只使用蓝色一种颜色,利用灰度展示地貌和不同标记物,实现了较高的对比度,有利于读图。在箭头标识上,旧版箭头容易使人误解为水循环只有大箭头示意的一圈循环,新版将箭头立体化,更加注重视觉效果清晰。在对地下水描述时,新版示意图更为直观地展示了人类对于地下水的开采。在整体构图上,相较于旧版的杂乱,新版更加全面立体,更加具有逻辑性,观察也更为方便。新版水循环示意图的改进,揭示了水循环中人地关系的相互作用,表明了人类对水循环的进一步认识。尤其是在全球气候变暖加剧背景下,进一步揭示出人类活动对水循环的影响,有利于学生正确认识人类活动对于地理环境的影响,也有利于进一步揭示水循环中的人地关系。

四、水循环及其示意图的教学优化建议

1.融入人类活动

从国内教材来看,4个版本教材的水循环示意图均未体现出人类活动对于水循环的影响,这不符合水循环的现实状况,也不符合人地协调观的培育要求。从国际上来看,美国USGS的最新研究已表明人类对于水循环的重要影响,且已出版最新的水循环示意图。此外,英国AQA地理教材已尝试将人类活动融入水循环示意图中。因此,我国教材需改变现状,将人类活动融入水循环示意图之中,以此更加全面地呈现出水循环的过程与影响。这样不仅与国际最新研究成果相契合,便于教师依据地理课标要求开展教学,也便于学生的自学与理解,从而增强学生对水循环中“人水协调”的认识,培育学生的人地协调观。

2.优化水循环的整体构图

精美的教材插图能够吸引学生注意,调动其主动探索知识的积极性。水循环示意图作为学习水循环一节知识不可缺少的工具,需对其进行不断优化:①颜色方面。颜色搭配应合理,要能与现实生活经验尽可能保持一致,让学生有似曾相识的感觉,同时,也要考虑部分有色觉异常的学生,增强插图的人文关怀;②图片类型方面。应尽可能呈现立体图形,立体图形展示内容与现实较为贴合,更加具有视觉冲击力,更容易吸引学生阅读;③图片符号方面。现有地理教材中,多数教材呈现的都只有大循环,而水循环并不仅只有大循环,其是由许多不同方向上的小循环所组成。因此,应优化水循环的箭头,体现出不同方向上的小循环;④趣味性方面。我国水循环示意图较为缺乏趣味性,可尝试在其中融入卡通人物或漫画等形式,增加趣味性与可读性。

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