從核心素養(yǎng)角度對學(xué)生基于嫦娥五號(hào)探月工程的地理原創(chuàng)題設(shè)計(jì)的評價(jià)

遼寧 邢春雷

新課程改革以來，如何落實(shí)地理核心素養(yǎng)是一線地理教師一直在思考的問題，結(jié)合筆者任教的兩個(gè)班級的任務(wù)反饋情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在地理核心素養(yǎng)方面具備了一定的地理實(shí)踐力、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知水平，但人地協(xié)調(diào)觀能力還有待提高。

一、地理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

研究學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的一項(xiàng)重要舉措，教育方針通過核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)實(shí)踐可用的、教育工作者易于理解的具體要求，明確學(xué)生應(yīng)具備的必備品格和關(guān)鍵能力，從主觀層面深入回答“立什么德、樹什么人”的根本問題，引領(lǐng)著課程改革和育人模式的變革。地理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵概括如下：人地協(xié)調(diào)觀指人們對人類與地理環(huán)境之間關(guān)系秉持的正確價(jià)值觀；綜合思維指認(rèn)識(shí)地理演化時(shí)，主要應(yīng)用“動(dòng)態(tài)”的思維，即用動(dòng)態(tài)的眼光認(rèn)識(shí)地理要素、現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展；區(qū)域認(rèn)知指運(yùn)用空間—區(qū)域的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)地理環(huán)境的思維方式和能力，并應(yīng)用地理要素、地理原理，解決地理問題，謀求區(qū)域發(fā)展。地理實(shí)踐力是在信息技術(shù)和地理工具支撐的環(huán)境下的地理實(shí)踐活動(dòng)中，表現(xiàn)出來的行動(dòng)能力。

二、任務(wù)布置

目前階段的地理教學(xué)方法主要有演示法、地圖法、綱要法、探究法、生活教學(xué)法。在筆者任教的兩個(gè)班級，筆者將生活教學(xué)法和探究法兩種方法相結(jié)合來考查學(xué)生的地理思維能力。生活教學(xué)法是將教學(xué)活動(dòng)置于現(xiàn)實(shí)的生活背景中，激發(fā)學(xué)生作為生活主體參與生活的強(qiáng)烈愿望，以此提高學(xué)生興趣；探究法是教師指導(dǎo)學(xué)生通過閱讀、觀察、思考、討論、歸納等途徑進(jìn)行探索，發(fā)現(xiàn)并掌握相關(guān)原理或結(jié)論的教學(xué)方法。任務(wù)要求學(xué)生以近期我國重要的航天工程嫦娥五號(hào)成功登月為地理背景設(shè)計(jì)原創(chuàng)地理題，任務(wù)布置不僅是完成教學(xué)任務(wù)的重要環(huán)節(jié)，也是課堂教學(xué)的延伸及對所學(xué)知識(shí)的鞏固手段，布置內(nèi)容如下。

表1 任務(wù)布置內(nèi)容

三、嫦娥五號(hào)探月工程

嫦娥工程是由中國國家航天局啟動(dòng)的探月試驗(yàn)，于2004年3月1日啟動(dòng)，是中國第一個(gè)探月工程。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段。該工程主要任務(wù)是獲取月球表面三維影像，分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點(diǎn)，探測月壤特性，探測地月空間環(huán)境。2020年11月24日4時(shí)30分，中國在中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號(hào)探測器，開啟中國首次地外天體采樣返回之旅。2020年12月6日凌晨，探月工程嫦娥五號(hào)任務(wù)上升器和軌道器返回器組合體，成功完成我國首次月球軌道交會(huì)對接。上升器中的月壤將轉(zhuǎn)移至返回器中，進(jìn)行空中接力，再經(jīng)過環(huán)月等待、月地轉(zhuǎn)移等階段，返回器將攜帶月壤擇機(jī)返回地球。隨著嫦娥五號(hào)探月任務(wù)進(jìn)入尾聲，中國探月工程“三步走”戰(zhàn)略目標(biāo)即將完成，中國人探索太空的腳步會(huì)邁得更大、更遠(yuǎn)。

研究月壤的意義在于有利于加深對月球本身的了解，深化對土壤、月殼和月球形成演化的認(rèn)識(shí)。由于月壤隔斷了月球固體巖石圈與太陽系空間，宇宙中的物質(zhì)降臨月球時(shí)，都會(huì)先接觸到月壤，如果加以研究，就可以了解太陽初期的演化歷史進(jìn)程、太陽風(fēng)和太陽表層的組成等相關(guān)數(shù)據(jù)。從某一角度來說，研究月壤，不僅僅是研究月球本身，更是透過這顆星球，了解我們所處的宇宙環(huán)境的變化，所以研究意義深遠(yuǎn)。

四、學(xué)生原創(chuàng)題例析

對課代表匯總的任務(wù)反饋結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，原創(chuàng)題中：發(fā)射統(tǒng)計(jì)類占47%、地球運(yùn)動(dòng)類38%、降落地的選址8%、其他7%，典型原創(chuàng)題示例如下。

【例題1】嫦娥五號(hào)是由中國空間技術(shù)研究院研制，是中國探月工程三期發(fā)射的月球探測器，也將是中國首個(gè)實(shí)施無人月面取樣返回的月球探測器，為中國探月工程的收官之戰(zhàn)。2020年11月24日4時(shí)30分，中國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射嫦娥五號(hào)探測器，返回著落于內(nèi)蒙古烏蘭察布市四子王旗。

1.家住倫敦的小明同學(xué)在觀看嫦娥五號(hào)發(fā)射時(shí)，窗外的景象是

( )

A.朝日初生 B.長夜漫漫

C.正午當(dāng)頭 D.夕陽西下

【答案】B

【解析】本題考查時(shí)區(qū)的計(jì)算。北京時(shí)間是東八區(qū)時(shí)間為4時(shí)30分，倫敦時(shí)間為中時(shí)區(qū)，相差8個(gè)小時(shí)，為20時(shí)30分，正是長夜漫漫之時(shí)，選項(xiàng)B正確。

2.根據(jù)材料，下列正確的是

( )

A.發(fā)射當(dāng)日，太陽直射點(diǎn)位于南半球且向北移動(dòng)

B.羅馬炎熱干燥

C.北京晝短夜長且晝漸短夜?jié)u長

D.地球公轉(zhuǎn)速度逐漸變慢

【答案】C

【解析】本題主要考查地球運(yùn)動(dòng)有關(guān)內(nèi)容。A選項(xiàng)，11月24日，太陽直射點(diǎn)位于南半球且向南移動(dòng)；B選項(xiàng)，羅馬屬于地中海氣候，冬季溫和濕潤；C選項(xiàng)，北京晝短夜長且晝漸短夜?jié)u長，正確；D選項(xiàng)，1月，地球位于近日點(diǎn)附近，地球公轉(zhuǎn)速度最快，11月地球正在接近近日點(diǎn)所以地球公轉(zhuǎn)速度逐漸變快。

3.選擇在內(nèi)蒙古四子王旗降落的主要原因是

( )

A.地勢起伏大

B.大氣層稀薄

C.人煙稀少，安全性高

D.科技水平高

【答案】C

【解析】本題主要考查降落地的選址。內(nèi)蒙古四子王旗符合載人航天器返回降落的基本條件：場地開闊，地勢平坦，地表也足夠堅(jiān)硬，沒有大的河流(此前，有著陸區(qū)選擇在多河流地區(qū)，中國的返回式衛(wèi)星曾經(jīng)沉入江底)。從氣候方面看，這里屬于中溫帶大陸氣候，干燥少雨，人煙稀少，非常適合飛船著陸，故選項(xiàng)C正確。

【知識(shí)拓展】與中俄不同，美國的飛船選擇在海上降落。在海上降落無需考慮地勢的問題，而且海洋面積廣闊，便于搜索和回收。

【例題2】請結(jié)合材料回答問題。

材料一：嫦娥五號(hào)，由中國空間技術(shù)研究院研制，是中國探月工程三期發(fā)射的月球探測器，也將是中國首個(gè)實(shí)施無人月面取樣返回的月球探測器，為中國探月工程的收官之戰(zhàn)。2020年11月24日4時(shí)30分，中國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號(hào)探測器，順利將探測器送入預(yù)定軌道。

材料二：嫦娥五號(hào)月面國旗展示系統(tǒng)是本次任務(wù)有效載荷分系統(tǒng)一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目。與嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)以及玉兔月球車上的國旗采用噴涂方式不同，嫦娥五號(hào)上的國旗則是一面真正的旗幟。

1.嫦娥五號(hào)選擇文昌作為發(fā)射基地的優(yōu)勢不包括

( )

A.運(yùn)輸便利 B.緯度低

C.多晴朗天氣 D.安全性好

【答案】C

【解析】本題考查發(fā)射基地的區(qū)位因素。A選項(xiàng)，大型火箭海上運(yùn)輸便利；B選項(xiàng)，緯度低，入軌道近，地理區(qū)位優(yōu)勢明顯，獲得較大初始速度，節(jié)省燃料；C選項(xiàng)，文昌位于熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水時(shí)間較長，天氣情況相比于酒泉、西昌、太原衛(wèi)星發(fā)射中心屬于劣勢，故選項(xiàng)C正確；D選項(xiàng)，四面環(huán)海，安全隱患小。

2.下列哪項(xiàng)不是月球表面晝夜溫差大的原因

( )

A.月球沒有大氣層

B.月球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)有關(guān)

C.月球表面的物質(zhì)組成

D.距離太陽較遠(yuǎn)

【答案】D

【解析】A選項(xiàng)，月球表面沒有大氣層，白天，太陽直接照射到月球表面上，太陽輻射得不到削弱，溫度高；晚上也沒有大氣逆輻射，月球表面散失的熱量多，溫度低；B選項(xiàng)，月球的公轉(zhuǎn)周期和自轉(zhuǎn)周期相同，月球上的一天相當(dāng)于地球上的30天，這就造成了白天太陽長時(shí)間照射，溫度很高，晚上長時(shí)間沒有太陽照射，溫度很低；C選項(xiàng)，月球表面都是裸巖，比熱容比較小，升溫和降溫都比較快，這也造成了月球的晝夜溫差比地球大；D選項(xiàng)，晝夜溫差大小與月球距離太陽遠(yuǎn)近關(guān)系不大。

3.作為一面真正的旗幟，從地理角度分析嫦娥五號(hào)上的國旗不具備的特征是

( )

A.耐輻射 B.耐高溫

C.耐嚴(yán)寒 D.質(zhì)量重

【答案】D

【解析】本題主要考查月球的環(huán)境特征。宇宙環(huán)境有很強(qiáng)的電磁輻射，加上月球表面有著正負(fù)150 ℃的溫差，普通國旗無法在月球上使用，所以有耐輻射和耐高溫及耐嚴(yán)寒的特點(diǎn)。由于嫦娥五號(hào)國旗展示系統(tǒng)的重量只有1千克，研制團(tuán)隊(duì)圍繞整個(gè)系統(tǒng)在減重問題上下了大量工夫，不僅材料要輕質(zhì)化，而且還要對設(shè)備進(jìn)行“瘦身”，所以質(zhì)量輕，故選項(xiàng)D正確。

【知識(shí)拓展】自動(dòng)采樣是嫦娥五號(hào)任務(wù)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，探測器經(jīng)受住超過100 ℃的月面高溫考驗(yàn)，克服了測控、光照、電源等方面的條件約束，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)、多樣化自動(dòng)采樣。

五、高考鏈接

【真題1】(2014年四川卷，1，2題)我國嫦娥三號(hào)月球探測器于北京時(shí)間2013年12月2日1時(shí)30分，在四川西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。據(jù)此回答下列各題。

1.發(fā)射時(shí)刻的國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(世界時(shí))是2013年12月

( )

A.1日17時(shí)30分 B.1日21時(shí)30分

C.2日1時(shí)30分 D.2日9時(shí)30分

2.發(fā)射時(shí)，發(fā)射場及其周圍地區(qū)可能處于

( )

A.冷鋒過境時(shí) B.暖鋒過境時(shí)

C.低壓控制下 D.高壓控制下

【答案】1.A 2.D

【解析】1.本題考查地方時(shí)的計(jì)算。北京時(shí)間為東八區(qū)的時(shí)間，世界時(shí)為零區(qū)時(shí)的時(shí)間，兩者差八個(gè)時(shí)區(qū)，故發(fā)射時(shí)國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2013年12月1日17時(shí)30分。2.本題主要考查常見的天氣系統(tǒng)。根據(jù)材料，探測器發(fā)射時(shí)間是12月份，我國正值冬季，此時(shí)亞洲大陸正受亞洲高壓控制，所以發(fā)射場及其周圍地區(qū)可能處于高壓控制下，C錯(cuò)，D對。冬季我國大陸不受鋒面影響，A、B錯(cuò)。

【真題2】(2016年上海卷，1，2題)太空中隱藏著無限的奧秘，人類對太空的探索越來越深入……

1.人類在探月過程中發(fā)現(xiàn)，月球表面覆蓋著厚厚的月壤。月壤的形成主要是由于月球表面

( )

A.平均溫度過低 B.平均溫度過高

C.溫度變化無常 D.晝夜溫差過大

2.2018年我國將發(fā)射嫦娥4號(hào)飛行器，實(shí)現(xiàn)人類首次在月球背面軟著陸。飛行器在月球表面會(huì)受到諸多來自宇宙空間的威脅，其中人類難以估計(jì)的威脅可能是月球表面

( )

A.空氣太稀薄 B.宇宙輻射太強(qiáng)

C.隕石撞擊太多 D.月球引力太小

【答案】1.D 2.C

【解析】本題主要考查地球宇宙環(huán)境的月球環(huán)境。1.月球表面是真空狀態(tài)，沒有大氣和水，表面是巖石組成，熱容量小，晝夜溫差大，月巖表面熱脹冷縮作用強(qiáng)，物理風(fēng)化作用強(qiáng)，破壞月球表面巖石形成月壤，D正確。2.月球表面是真空狀態(tài)，沒有大氣的保護(hù)，月球表面隕石撞擊密集，威脅大，C正確。

【知識(shí)拓展】學(xué)生要明確月球是真空狀態(tài)，大氣的作用很重要，地球表面的大氣和水加劇了土壤的形成，月球表面沒有大氣，晝夜溫差大，物理風(fēng)化作用強(qiáng)，巖石主要是物理風(fēng)化形成，月球土壤不同于地球土壤。地球的大氣層可以抵擋直徑小的隕石，月球卻沒有這層屏障，于是任何一顆隕石也會(huì)造成傷害。

六、評價(jià)

基于學(xué)生原創(chuàng)題的反饋結(jié)果，在綜合現(xiàn)代測量理論與《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)解讀的基礎(chǔ)上對學(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行初步評價(jià)?，F(xiàn)代測量理論以項(xiàng)目反應(yīng)理論為基礎(chǔ)，以概率函數(shù)的形式描述試題作答反應(yīng)結(jié)果與學(xué)生能力和測評試題特性之間的關(guān)聯(lián)，解決了學(xué)生能力水平與試題特性之間的統(tǒng)一性問題，為實(shí)現(xiàn)地理學(xué)科核心素養(yǎng)的有效測評提供了測量模型基礎(chǔ)，滿足了地理學(xué)科核心素養(yǎng)測評的新導(dǎo)向。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中提到地理學(xué)科核心素養(yǎng)的等級劃分有“情境”和“深廣度”兩個(gè)向度，這兩個(gè)向度相輔相成，在學(xué)科素養(yǎng)的水平等級中體現(xiàn)出學(xué)科表現(xiàn)的四級水平。根據(jù)現(xiàn)代測量理論及《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的地理核心素養(yǎng)評價(jià)體系，結(jié)合學(xué)生反饋結(jié)果，學(xué)生的地理實(shí)踐力水平基本達(dá)到了水平3，即能夠進(jìn)行分類觀察和調(diào)查，獲取和處理較復(fù)雜的信息，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和探索問題，能夠與他人合作，設(shè)計(jì)和實(shí)施較復(fù)雜的地理實(shí)踐活動(dòng)，主動(dòng)從體驗(yàn)和反思中學(xué)習(xí)，能夠有自己的想法，有克服困難的勇氣和方法。綜合思維基本上達(dá)到水平3，即能夠結(jié)合給定的復(fù)雜地理現(xiàn)象，結(jié)合各要素，系統(tǒng)分析其相互影響和制約的關(guān)系，從時(shí)空綜合維度對其發(fā)生、發(fā)展和演化進(jìn)行分析，給出合理的地域性解釋。通過小組合作探究、搜集資料、處理地理信息、找到考點(diǎn)鏈接并完成原創(chuàng)題設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，很大程度上提高了學(xué)生的地理思維能力。同時(shí)也能看出學(xué)生的地理核心素養(yǎng)整體上表現(xiàn)還是不錯(cuò)的，唯一不足的是沒有小組提出與研究月球的意義有關(guān)的問題，這也側(cè)面反映出來學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀還有待提高。

嫦娥五號(hào)工程僅僅是時(shí)事熱點(diǎn)問題的一個(gè)縮影，時(shí)事熱點(diǎn)問題往往與高考聯(lián)系緊密，是試題的切入點(diǎn)，因此我們研究熱點(diǎn)的關(guān)鍵并不是熱點(diǎn)事件本身，而是該熱點(diǎn)事件所在地的區(qū)域地理背景及相關(guān)內(nèi)容的地理成因分析。近幾年宇宙探索類地理熱點(diǎn)問題有天宮一號(hào)成功發(fā)射、第七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射、我國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星升空、“中國天眼”捕捉宇宙“脈沖”、神州八號(hào)飛船等，這些事件都有可能成為高考命題的依據(jù)，有必要引起教師和學(xué)生的關(guān)注。