例谈地理教学中的认知冲突情境

四川 刘廷刚

高考以“基础性、综合性、应用性、创新性”为考查要求，着重体现了国家人才强国战略中对未来发展所需的应用型和创新型人才的基本要求。平时一线教师在教学中更多强调学科知识的基础性和综合性，忽略了应用性和创新性的培养。教学过程中甚至存在套路化、模式化教学的现象，导致学生思维固化、习惯套用答题模板、不善于发现问题、缺乏独立思考、逻辑思维能力较差。

高考试题对教学具有导向性。近几年的高考试题中，命题人在材料、试题和答案等环节设置认知冲突，以某种地理现象的特殊性为切入点，从不同角度考查学生的综合思维能力，以期挖掘学生的思维潜力，为社会选拔更具创新思维的人才。近年来，关于“认知冲突”的高考试题时常出现，因“认知冲突”的高考试题与学生固有思维模式有所相似，学生易错误迁移和运用原有认知，导致该类型试题错误率偏高。笔者通过研究近几年高考试题和日常积累，收集和整理了一些认知冲突情境，并运用于地理教学课堂中，启迪学生思维，取得了相对较好的教学效果。

一、高考试题中的认知冲突情境

情境1——沼泽湿地，气候湿润？

沼泽的成因在2014年全国卷Ⅱ第36题第(1)问曾考查过，其成因的分析思路为“来(降水、河流泛滥)得多，去(蒸发、下渗、排泄)得少”。因此大部分学生只要看到沼泽，就会条件反射出“降水多，蒸发弱，气候湿润”。但沼泽湿地都湿润吗？

2018年全国卷Ⅰ第37题第(1)问为“推测扎龙湿地的地貌、气候特点”，其气候特点不少学生受思维定势影响答出了“降水多，蒸发弱，气候湿润”。这些学生忽略了材料中的关键信息“内流河”和“湿地面积相对稳定”，在冻土广布(水分难以下渗)的内流区(水分无法外流)，来水量一定的情况下，该湿地面积并未扩大，只能说明该湿地蒸发量大，才可能导致流域内水分收支平衡，故扎龙湿地气候特点为“蒸发能力强，气候较干旱”。

情境2——气温高，蒸发量大？

气温是影响蒸发量的重要因素，一般情况下，气温越高，蒸发量越大。但气温越高，蒸发量一定越大吗？在2018年海南卷第20题考查了黑潮流经海域的海面年蒸发量高值区在冬季蒸发量更大的原因，显然气温不作为主导因素。在强大暖流流经的海域，冬季水温明显高于气温，再加上冬季风对大气的降温作用，强烈的气温差使得该海域的蒸发量反而大于夏季。此外，一些全年水温较高的温泉，也是冬季蒸发量大于夏季蒸发量。

情境3——河口处，渔业资源丰富？有三角洲和大城市？

河口处因为有河流带来大量营养盐，往往渔业资源丰富。2014年全国卷Ⅱ第36题第(3)问，考查了鄂毕河河口鱼类资源较少的原因。一些河口纬度高，水温低，冰期长，缺乏营养盐，鱼类资源也会较少。此外，大坝的修建将营养物质拦截在库区，也会导致河口处鱼类资源减少。

河口处由于地势平坦，流速缓，再加上海水(或湖水)的顶托作用，泥沙易在此堆积，形成三角洲。但2008年全国卷考查了刚果河河口无明显三角洲的原因。这需要学生运用逆向思维，从结果倒推原因，即“沙源少和沉积弱”角度分析。

河口处，地形平坦，水源充足，土壤肥沃，还兼有河海联运，交通便利，往往有大城市分布，如上海、广州、鹿特丹等。但亚马孙河、鄂毕河、黄河等河口处，或因自然条件恶劣人烟稀少，或因泥沙淤积严重堆积航运条件差，或因河流经常改道洪涝频发等，并无大城市分布。

情境4——湿润地区，水资源丰富？

湿润地区，降水量大于蒸发量，自然情况下，水分收入大于支出，往往水资源充足。但湿润地区就一定水资源丰富吗？2011年全国卷第36题第(1)问考查了全年多雨的新加坡缺水的原因，需要学生抛开思维定势，从“(岛屿面积狭小)储水难、(生产生活)需水多”两个方面去分析。

此外，兰屿岛(台湾省唯一的热带雨林气候)全年高温多雨，非常适合种植喜湿喜热的水稻，但兰屿岛上却鲜有稻田分布。这也是由于兰屿岛面积狭小，地势起伏大，河流短急，储水能力差，淡水资源匮乏，故不能大量种植耗水量大的水稻。

情境5——湿润地区是流水地貌？

外力作用在地貌的形成过程中扮演着重要作用。干旱地区，广布着雅丹地貌、沙漠等风力地貌；湿润地区，广布着冲积扇、三角洲、沟谷等流水地貌；高海拔和高纬度地区，“U”型谷、峡湾、冰碛丘陵等冰川地貌广布。但湿润地区的地貌就一定是流水地貌吗？2013年全国卷Ⅱ第36题、2013年福建卷第9，10题和2014年安徽卷第31，32题都考查了我国湿润(或半湿润)地区的沙丘成因，学生从“沙源+动力”角度分析，试题便可迎刃而解。枯水期时(冬季)河流或湖泊沉积的泥沙大量裸露，在冬季风的作用下，风沙遇到障碍物(地形阻挡或高大植被等)沉积下来，形成了湿润地区的沙丘。

此外，干旱地区也不一定都是风力地貌，如科罗拉多大峡谷主要是流水侵蚀而成；沿海地区也不一定都是海水作用形成的地貌，如法国西海岸的比拉沙丘(图1所示)主要是盛行西风携带(落潮时海滩中裸露的)沙粒堆积而成的。

图1

情境6——企鹅只生活在南极？

企鹅是南极地区最典型的动物，但企鹅就只有南极才有吗？2014年全国卷Ⅱ第8，9题考查了赤道附近的加拉帕戈斯群岛的企鹅。事实上，受寒流降温和海底营养盐上泛的影响，南半球大陆西岸中低纬海区，气候相对凉爽，食物(鱼类资源)充足，企鹅也有分布。

2018年12月14日，一段“太冷了！成都动物园企鹅排队烤火(图2所示)”的视频引来网友纷纷议论。据了解，烤火的企鹅正是来自非洲西南岸的斑嘴环企鹅，由于强冷空气影响，成都气温降至0 ℃，超过了该企鹅的“耐寒”极限，企鹅也不得不烤火“取暖”。

图2

情境7——治理河流应该裁弯取直和修建大坝？

受治理“九曲回肠”的荆江河段影响，学生形成了“弯曲河道就应该裁弯取直”的潜意识。但2016年全国卷Ⅱ第36题第(4)问考查了罗讷河“恢复弯曲河道及河道分汊对河流生态的的作用”。学生需围绕河道裁弯取直后产生的环境问题(如湿地减少、生物多样性减少、洪峰水位升高、水体自净能力下降等)分析作答。

法国罗讷河经历了“建大坝到拆大坝”的过程。早期罗讷河建大坝是为了趋利避害(洪涝多发、能源短缺、航运不便等)，但后期因为大坝拦水、蓄水等造成了突出的环境问题(水质变差、生物多样性减少等)；能源结构的优化(核电替代水电)；交通运输的发展(铁路、公路替代水运)；老坝因淤积或年久失修，不仅效益消失还有溃坝危险；人们环保意识的提高等原因，逐渐拆除了罗讷河上的部分大坝。

情境8——气温低于0 ℃一定结冰？

在标准大气压下，气温低于0 ℃，淡水会结冰。2015年全国卷Ⅱ第10题考查了气温远低于0 ℃的“冰冻之河”圣劳伦斯河某河段不结冰的现象。基于纬度和地形对气温的影响的思维定势，不少学生选择了纬度最低的河段或者海拔最低的河段。

其实，结冰与否除了考虑气温因素外，流速、盐度、水体热容量、人类活动(生产生活废水)、地热等因素也会影响冰点。该题的突破口在于图例中的“水电站”，水电站下游部分河段，因落差大，流速快，使冰点降低；另外，水库中放出的“热水”也会加高水温，出现即使气温远低于0 ℃也不结冰的现象。我国吉林市松花江上的丰满水电站下游几十千米河段不封冻以及雾凇现象也是相同原因。

青藏高原，气候高寒，本不适于蛇类等冷血动物的生存，但由于板块运动，地热丰富，温泉补给使部分河段不结冰，甚至在冬季还可见到本该冬眠的温泉蛇在冒着雾气的河流中活动。无独有偶，新疆伊犁河北岸有一个湖泊，由于地下温泉补给，湖水冬季不冻，因此吸引了众多天鹅在此越冬，故该湖得名天鹅湖(图3所示)。

图3

情境9——气候变暖，冻害减轻？

气候变暖，无霜期延长，冻害一般会减少。2016年全国卷Ⅱ第6～8题考查了“气候变暖背景下，矮小灌木冻害反而加剧的情况”。这需要学生打破常规，从积雪对植被的保温作用角度去分析。气候变暖，雪期缩短，植被裸露在冷空气的时间延长；积雪厚度变小，积雪隔绝冷空气的作用减弱，导致冻害反而加剧。2017年全国卷Ⅰ第9～11题考查的“丰雪年与枯雪年膜下温度的判断”，分析思路也大致相同。

情境10——植被覆盖率提高，降水量增加？

不少学生有“植被增加，蒸发和蒸腾的水汽增加，降水量增加”的潜意识。但这种思维忽略了宏观上的大气环流(如季风或西风带来的海洋水汽)对该区域降水量的影响，仅从微观角度分析显然是不科学的。如2018年全国卷Ⅰ第9题和2016年全国卷Ⅲ第8题都考查了局部地区植被覆盖率提高对当地自然地理环境的影响，而降水量增加选项，两年高考试题都不是正确选项。

情境11——向北望去有极光就是北极吗？

2017年全国卷Ⅲ第10，11题，笔者看到不少解析都是通过“向北望去有极光现象”来判断该地为北极。题中北半球为冬半年，站在南极点上看到的极光也是向北望去看到的。因此，这种解释显然不严谨，只是刚好与正确答案一致而已。该试题的突破口为“小城”和“极光”。“极光”限定了空间位置为极地地区和时间尺度为冬半年，“小城”则限定了空间位置为北极(因为南极没有小城)。

情境12——泥沙淤积就会导致湖泊萎缩？

外流湖萎缩的原因主要是围湖造陆和泥沙淤积。但2018年全国卷Ⅲ第7题考查了“贝加尔湖沉积物巨厚，但湖泊深度却仍在加大的原因”。学生需从贝加尔湖为断陷湖深入分析，湖泊深度增大，说明泥沙淤积速度小于湖泊的断陷速度。这道题也可以这样来理解，一个杯子，口径不变，如果高度增加，那么装的水自然就多了，水体深度也就大了。

情境13——河床沉积物来自河流？

河流携带的物质在流速减慢、遇到障碍物的时候，会自然沉积在河床上。2016年全国卷Ⅱ第9～11题考查了“浙江东部某河流下游河床断面形态在一年中不同时期的变化”。其中材料给出了“下游河床受径流与潮汐共同影响：枯水期，以潮流带来的泥沙淤积为主；汛期，上游下泄的径流冲刷河床”，因此该河流河床断面海拔最低时应为该河流汛期的最后一个月(即9月)。

在河海交汇处附近，海岸线、河床、海床的变化往往受河流与海洋共同影响，因此，解答该类试题不能受常规思维约束，一定要立足材料观点，再做相关分析。

二、日常积累的认知冲突情境

情境1——常绿林就不落叶？

南方地区是典型的常绿阔叶林，那常绿林就不落叶吗？我国冬季降水少，水分、养分供应不足，常绿林叶片易老化；春季气温回升，新芽大量长出，叶片自然新老更替，再加上南方春季多大风，老叶大量脱落。

情境2——热带沙漠动物昼伏夜出？

纳米布沙漠，昼夜温差大，白天高温酷暑，沙漠白蚁深居地下巢穴以躲避热浪，到了晚上，沙漠气候凉爽，沙漠白蚁才离开巢穴外出觅食。

但在撒哈拉沙漠，居住着一种神奇的动物——撒哈拉银蚁，它反其道而行之，选择在一天中最热的正午时分外出觅食。银蚁，借助银色“外套”和中空的毛发，反光率高(吸热少)，热辐射率高(散热快)，适应了正午的极端高温和强辐射。此外，正午外出觅食利于躲避天敌。同时部分昆虫和节肢动物由于中暑而昏厥、死亡，此时外出觅食成功率较高。

情境3——热带沙漠植被叶片小或呈针状？

热带沙漠地区，全年炎热干燥，水源极度缺乏，几乎寸草不生。在此生长的植物根系发达，以获取地下水源；叶片较小甚至退化成针状以减少蒸腾。但在非洲纳米布沙漠中却生长着一种叶片巨大的千岁兰(图4所示)。千岁兰是如何适应热带沙漠环境的呢？主要是纳米布沙漠受沿岸寒流影响，海雾天气多，千岁兰只分布在沿海地带的沙漠中，巨大的叶片利于截留雾气，反而利于其生长。

图4

情境4——清洁能源不会造成环境问题？

矿物能源如石油、煤炭等燃烧会排放出大量污染物，如可吸入颗粒物、酸性气体等，造成大气和水体污染。清洁能源在开发和利用过程中也可能造成环境问题，如可燃冰(主要分布在深海环境)大量开发可能造成海底地震、滑坡及塌陷，海洋生物多样性减少；大量使用可燃冰，会释放出更多的二氧化碳，加剧温室效应。

情境5——纬度高冬季交通不便？

纬度高的地区，冬季寒冷漫长，河湖千里冰封，不再适合通航。但在加拿大北部却有一条仅在冬春最冷时才运行的“冰上公路”。因人烟稀少，冻土广布，河湖沼密布，该地不宜修建公路。但由于矿产开发，该地常年居住着一些矿工。加拿大因地制宜，利用冬季结冰期长，冰层特别厚的先天优势，在冬春季节向矿区输送补给物资，以满足全年的生活需求。

情境6——海拔高的地区昼夜温差大？

海拔越高，昼夜温差越大，这是学生根深蒂固的思维。但有些海拔高的地区昼夜温差却很小，如山顶。山顶下垫面面积小，自身地面辐射少，因此受周边下垫面面积较大的地面辐射影响大，故白天离热源远，升温慢，夜晚离冷源远，(辐射冷却)降温慢；再加上凸地利于与周围自由大气交换热量，致使冷暖空气都不易长时间集聚，故山顶处昼夜温差反而较小。

情境7——全球变暖对高纬度交通运输业只有益处？

全球变暖，河流、海洋封冻期缩短，通航时间延长；冻土面积缩小，公路、铁路和管道等交通运输方式修建难度降低，成本降低；此外，人类活动向更高纬度扩展，运输量增大，这些都能促进高纬地区的交通运输的发展。但随着全球变暖，土壤冻融作用更频繁，原有路基可能受损；北冰洋南下的冰山增多，威胁海上交通安全。