地理学科的关键能力范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇地理学科的关键能力范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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摘 要：针对我国大型钢铁、大型石化、大型火电等重大工程必需的复杂空气分离类成套装备超大型化与低能耗化的关键技术难题，探索解决“低能耗驱动的大尺度混合流复杂界面渐变形成规律、超大型化多机组多变量关联的变量（场）分离与耦合原理”与“高可靠性关键部机的寿命均衡设计与稳定运行理论”等基础科学问题。针对3个关键科学问题，设置了6个课题：大尺度混合流与非定常流动界面形成规律、大型装备中动力学非线性耦合机理、复杂工况多机组多变量关联设计理论、多机组同步稳定与寿命均衡设计原理、关键部机高强度大构件保质制造技术和超大型空分装备性能实验仿真与集成。通过该研究，阐明大型空气分离类成套装备大尺度混合流界面对气体传热传质的影响机理，揭示装备内部多相流体的非定常交变流动机理与能量迁移规律；阐明复杂工况大型装备动力学非线性耦合机理，建立跨机组多变量多参数关联的装备性能分析与工艺设计理论；揭示空分成套装备关键机组与关键部机高可靠性长寿命机理，提出关键机组与关键部机大型结构件的均衡寿命设计与保质制造方法；从而，为新一代空气分离类成套装备理论突破提供科学基础。

关键词：复杂空气分离类成套装备 超大型化 低能耗化 大尺度混合流 耦合关联设计 寿命均衡 保质设计制造

Abstract：Focusing on the key technique problems of super-large complex air separation equipment with low energy consumption which is a necessity of steel， petrochemical， and thermal power industry in China， several basic scientific questions are explored， "complex large-scale mixed flow interface gradient formation law driven by low energy consumption”，“super-large multi-set multivariable field coupling and decoupling principle"， "key sets life balance design and stable operation theory with high reliability" etc. Six topics are set up centered on these three key scientific questions， interface formation laws of large-scale mixed flow and unsteady flow， dynamics nonlinear coupling mechanism of large equipment， multivariable and multi-set correlation design theory under complicated conditions， multi-sets synchronization stability and life balance principle， key sets high-strength component quality-ensured manufacturing， super-large complex air separation equipment performance test， simulation， and integration. The research of this project clarified the affection of super-large complex air separation equipment large-scale mixed flow to the mechanism of gas heat and mass transfer， revealed the poly-phase fluid unsteady flow alternating mechanism and energy migration law in equipment， illuminated dynamics nonlinear coupling mechanism of large equipment under complicated conditions， established the equipment inter-set multi-variable multi-parameter performance analysis and process design theory， uncovered air separation equipment key set and unit high reliability and long duration mechanism， proposed key set and unit large-scale structure life balance design and quality-ensured manufacturing method， thus providing the scientific basis for next generation air separation equipment theoretical breakthrough.

Key Words：Complex Air Separation Equipment；Super-large Trend；Lower Energy Consumption；Large-scale Mixed Flow；Coupling Correlation Design；Life Balance；Design for Quality and Manufacturing

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中图分类号：G633.5文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）10-0323-01

1.地理核心概念内涵及特征

地理核心概念是指位于地理学科中心位置的概念性知识，是对地理事物和现象本质特征的抽象和概括，在地理课程的教学中具有统摄作用，其中包括地理学科的重要概念、原理、理论和规律等，可表述为一个词语或命题。湘教版七年级上册第二章第三节《世界地形》中，"地形" 作为自然地理的最重要要素之一，是本节内容的核心概念，对地理事物具有较为权威的解释力，是的地理事物的高度概括。

本节课通过对"地形"这一核心概念的解剖、思辨就能细分出海拔、相对高度、等高线、等深线、地形类型、地形部位等关键性概念。核心概念与关键性概念之间存在着同一级别或上下位的关系，具有层次性的特点，地理核心概念的层次性决定了地理核心概念之间存在着关联性，地理学科的核心特征之一是地理事物之间的联系性和整体性。在教学实践中，如始终抓住地理学科的联系性和整体性这一思想组织教学，先呈现或帮助学生聚焦核心概念，让学生通过初步加工，构建思维导图，避免学生陷入学科知识的大海，进而减轻其学习负担，培养学生核心素养。

2.地理核心概念与地理核心素养

地理核心素养是指学生经过地理学习之后所形成的品格与关键能力，是地理课程目标的具体化，是对传统课程目标――知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的整合，具有更高的层次性。地理素养由四个要素构成，即，即人地观念、综合思维、区域认知与地理实践，四个要素之间存在紧密的联系（如右图），其中人地观念是地理学科和地理教育的核心价值观，在学生情感态度与价值观培养过程中处于主导地位，综合思维与区域认知是地理学习与研究的重要思想方法和关键能力，地理实践是区域分析的实践应用，是调用地理知识与技能，观察、感悟、理解地理环境和人地关系的能力。地理课程是地理核心概念的集合体，是地理核心素养的培养载体，地理核心素养可以用地理核心概念来表达。

3.核心概念中的区域认知及综合思维

区域性是地理学科的显著特征之一，任何地理知识都必须落实到一定的区域当中，地理核心概念是区域中地理知识的抽象和概括，因此对地理核心概念的剖析、思辨过程，就是在区域中分析、重现地理现象及地理规律的过程。地形本概念之下包含着海拔、相对高度、等高线、等深线、地形类型、地形部位等关键性概念，这些概念都必须依托于具体的区域进行表达。如：地形类型，学生不仅要了解主要的地形类型在世界及中国尺度上的空间分布和空间结构，而且要能认识和发现中不同区域中地形类型的空间差异和空间联系，进而揭示地形类型的空间演变规律，体现地域认知的具体要求，通过对地形类型所在区域的定位、认知、对比等多种手段，充分体现了地理学科的区域特征。

综合性是地理学科的另一显著特征。依托于概念与概念之间的层次性与关联性，让学生通过概念、判读和推理等思维的基本形式，把"地形"这一核心概念层层分解，以比较分类、分析综合、抽象概括和归纳演绎等为思维过程，构建思维导图，形成知识链，培养学生的逻辑思维能力，同时这些思维过程也是核心素养综合思维和区域认知的具体内容，属于地理学科中的核心素养。

4.核心概念中的地理实践

地理实践性是地理核心素养的重要一环，现行的地理课程标准明确提出，地理课堂具有丰富的实践内容。本节课利用地理模型归纳海拔与相对高度的概念及寻找两者差异，探究学校所在地（石鼓山）的海拔与相对高度；引导学生考察学校周围的地形地貌，帮助学生区别地形类型并动手绘制地形类型简图；最后在课堂教学上利用橡皮泥，制作五种地形部位的模型，并在模型上手绘等高线，及投影到同一平面，引导学生观察各地形部位等高线的特点，并把瀑布、河流、t望台等常见地理事物标注在相应的位置。通过本节学习，完成由间接经验的学习方式到直接经验的获取的转变，从而使抽象的地理概念变为具体的地理问题，培养了学生的动手绘制地理图表的能力、地理观察能力、使用地理模具的能力、进行地理实地观察、野外考察的能力、动用所学知识分析问题、解决实际问题的能力等等，而这些能力恰好是地理实践能力的重要组成部分。

5.核心概念中的人地观念

人地观念是指通过地理学习，培养学生形成科学的自然观、人口观、资源观、环境观、发展观，正确认识人与自然关系的理念。[1]

地形作为五大地理要素之一，对人类的生产生活有着重要的影响。通过对"地形"这一核心概念的层层分解，对各个次级概念进行全面分析或关联分析，最后进行综合的归纳和总结，学生能够整体把握"地形"这一自然地理要素，从整体的角度考虑地形与人类生产、生活的关系及人类的不合理活动所引发的问题，如：引水灌溉、农田开垦、水土流失等等，得出人类生产、生活需因地制宜，进一步培养学生关心家乡、热爱家乡的情感，同时对最核心的地理素养"人地关系"进行培养。

6.结语

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学科哲学就是从哲学视角重新认识学科――把握学科核心素养。

素养即学科的本质。爱因斯坦：把老师教的具体知识内容都遗忘之后剩下来的东西--即学科的本质东西即素养。只有触及学科的本质，教学才有可能达到应有的深度和高度；只有触及学科的本质，去芜存菁，教学才能达到一种简约的境界。

地理学科哲学就是从哲学角度认识地理学科教育教学发展的根本动力――在于地理教学矛盾的主要方面是学生的“学”，学生的学是其自身发展――素养形成――的内因（根据）；教师的教是外因（条件）。地理学科哲学就是地理学科的本质，是地理学科素养形成的基础和关键。

地理学科素养指从地理学科的视角观察现象、认识问题，用地理观点分析问题，用地理知识和技能解决问题的能力和思想。这是在掌握知识的基础上把知识“内化”为观念、形成能力的过程。

高中地理学科核心素养：通过地理学习而形成的、具有地理学科特性的必备品格和关键能力。

二、挖掘地理教材中的哲学要素，渗透学科哲学

高中地理教材中具有丰富的哲学要素如：①大气、岩石、河流、森林等地理事物存在反映了世界的物质性观点；②地球、大气、海水的运动、水循环、地壳内部的物质循环、区域经济的发展等反映事物的运动变化发展观点；③自然地理要素和环境整体特征的纬度变化，和东西的差异反映地域分异表现为普遍性，而地理环境内部由受海陆、地形、地形、洋流等非地带性因素的影响又出现非地带性分布。从某种意义上说，体现了事物矛盾的普遍性与共性，学生掌握了这种规律性，就能做到举一反三、融会贯通。

地理教材中的哲学素材体现地理哲学规律，要求我们在分析地理问题时引导学生一分为二辩证地看问题，善于把握事物发展变化的主要条件，多角度、全面地审视地理问题并把握问题重点，依据地理问题情境的变化做出具体的分析，从而寻求解决地理问题的科学方法；锻炼学生全面分析问题的能力和逆向思维的能力，提高地理素养。

三、高考试题中学科哲学的体现，关注地理素养

近年来全国高考地理试卷的素材选取以新的文字材料、新的图表信息融入“新情境”，突出“新角度”，但无论怎么“新”和“变”，都注重思维考查，渗透情感凸显素养。

试题选取并围绕考生必备的基础知识和技能，探究新问题，主要涉及大气圈、水圈、岩石圈、城市、农业、交通、等值线及经纬线等知识板块的核心内容，凸显“培养现代公民必备地理素养”的课程理念。

高考试题关注的是分析思路和方法，即如何运用地理原理、规律，分析论证，解决地理问题，重视地理学科素养能力的考查。命题以中国或世界某重点区域为载体创设情境，从自然地理主干知识入手，考查区域地理特征，体现区域可持续发展思想；围绕区域分析的“在哪里”、“怎么样”、“有什么”、“为什么”和“怎么办”的思路设计问题，注重问题的开放性；运用地理环境整体性的原理，分析区域生态环境建设及论证、探讨区域可持续发展的策略。如（2015年新课标Ⅰ卷）36（1）分析大盐湖盛产卤虫的原因――在哪里？――解决地理学科的位置问题，培养学生的空间观念；（2）说明早年卤虫产业规模较小的原因--怎么样？为什么？大盐湖及周边地理特征及原因分析――解决地理学科的特征问题，培养学生的差异观念；（3）推测20世纪80年代以来，水产养殖业快速发展的原因及其对大盐湖卤虫产业发展的影响――围绕区域发展设问有什么？怎么了？――解决地理学科的成因问题，培养学生的整体观念；（4）你是否赞同继续在大盐湖发展卤虫捕捞业。请表明态度并说明理由――探讨、论证区域经济发展；解决地理学科中人地关系的问题，培养学生的生态观念；试题选取人类生存与发展面临的社会重大问题的素材，通过创设新颖的情境，考查考生运用地理思维方法解决实际问题的能力，注重评价探究地理问题的思维过程，同时更突出考查考生的地理学科素养和创新思维。

开放性试题更注重限度，在保证效度的前提下，给予考生一定的答题空间，答题的结果更能真实反映或表现考生的情感、态度和价值观，有利于鉴别考生的地理思维品质，关注地理学科素养。

四、多方位的培养地理学科素养

新课标对地理素养的要求：在知识与方法之间，课改更强调方法，追求创新意识和实践能力的培养；在学习方法上，鼓励学生自主学习、合作交流、积极探究；在学习目标上，重视技能、过程与方法、情感态度与价值观目标；不关注知识量和知识系统，以“培养未来公民必备的地理素养”为终极目标。

为了使学生真正成为学习的主人，课标要求重视对地理问题的探究，教科书则在内容的选择、组织和呈现方面做了努力，创设了很多探究性的场景和活动。老师在教学中会采用实验、讨论、辩论、游戏、实地考察等方式多角度、多形式组织大家创造性地分析和解决地理问题。

地理素养的可持续发展观念、读图析图绘图能力、国家意识、全球意识、地理美感等对个体的终身发展有用；野外实践和实地考察是养成地理素养的重要途径。通过实践活动，个体可以亲身体验和感受自然界的和谐、感受各种生态问题，从而获得大量丰富的真实的可靠的感性材料和直接经验，进而加深个体对自然界的理解、人地和谐的认同及对各种生态问题的感悟。

在教师引导运用辩证唯物主义观辨析地理事物想象和本质，探究事物的变化发展规律，在传授知识、技巧、经验、方法、思想、行为的过程中，学生产生学习地理的兴趣、有扎实的学科技能、养成良好的学习习惯，拥有想做、能做、会做能力，培养学生的地理学科思维、学科方法、学科规范，树立正确的世界观和可持续发展观，增强课堂逻辑辩证思维、创造性思维和自主学习能力的培养，逐渐养成和提升学生的地理学科素养。

参考文献：

[1]任熠.基于地理核心素养的试题讲解.

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这次讲座让我受益良多，我总结如下:

1.新高考强调情境的真实性，贴近生活。强调学习过程的建构性，不仅仅需要知识的再现，需要学生不断重建知识体系，用到新的问题中。强调知识的迁移性，突出学生迁移能力考查。重视解决实际问题。

2.2020年山东卷高考题与全国卷相比，难度并没有降低，地理知识覆盖面增大，试题向全国卷靠拢，如综合题，主要以“主题＋话题”层层设问递进，体现思维纵深考查，增加了画图题，体现了对学生数理分析、作图能力的考查。

3.山东卷试题需要认真研究，对2021年参加新高考的省份有启发作用。

4.新测试突出了一个“新”字，凸显了一个“深”字，“深”体现在考查学生思维认知水平的深度和广度。认知水平、思维能力与创新意识考核成为本轮高考改革的主旋律，特别是批判性思维的考查，在学科考查中表现特别突出。体现了一个“广”字，考查学生平时的阅读、见识、视野和知识积累，考查学生理性思维和正确价值选择和判断，考查学生从社会大课堂所学、所见、所思，考查学生分析问题、提出解决问题的思路。

5.学生存在的问题有:考生见识窄，阅读能力亟待提升。独立思考能力欠缺。学科素养与学科思维欠缺。调动运用知识能力不足。计算能力与书面表达水平不高。答题方法、技巧和规范不足。

学生答卷存在的问题有:基础知识不扎实，概念理解不准确；信息读取不到位，分析问题不全面；逻辑思维不清晰，主次不分较零乱；时间分配不合理，表达结论欠规范。

6.教学存在的共性问题有:复习过程无计划，盲目追求进度；复习内容无整合，方法手段单一；频繁刷题无筛选，重复训练少反思；过量消耗无功效，理念陈旧不对路。

7.高考怎么考？需要研究高考地理试题，大主题，小切口，深挖掘。以不变应万变，四项能力要求未变，教材内容未变，变的是体现立德树人和核心素养的思想。

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如果从素养发展的角度重新审视常规教学，我们会发现单一的知识点或技能点、孤立的活动、不充分的学生体验很难形成必备品格和关键能力，也很难承载素养的发展。深度学习强调已有经验与新经验的联系，强调知识、经验的整合和结构化，强调把握学科本质从而实现迁移。地理学科区别其他学科的优势特征也正是不断在地理环境各要素之间、人类活动各要素之间及人地之间建立联系。由此可见，建立“联结”，整体性、结构化是地理学科深度学习发生的重要判据。深度学习倡导的“单元”，是“一种学习单位，一个单元就是一个学习事件，一个完整的学习故事”。这样的单元完成了从“内容单元”到“学习单元”，从“教材单元”到“学生素养发展单元”的进阶。所以，单元学习是实现深度学习的重要途径和方式。如何进行地理单元学习设计呢？笔者认为对与能力素养目标对应的地理学科核心知识的理解和建构是最先需要考虑的。我们需要挖掘出地理学科核心知识所承载的学生素养发展的价值、功能，在此基础上设计学习活动、评价方案，这样才是素养目标导向的深度学习的教学设计。“尺度”是指地理事象在空间和时间上的量度，即空间范围大小和时间间隔长短，又可指观察和研究地理事象时所采用的空间和时间单位。地理学研究对象存在于特定的时空共轭尺度和时空耦合关系之中。《地理教育国际》将尺度界定为地理学关键概念。张家辉、袁孝亭教授对中学地理课程中的地理核心概念进行了筛选、释义，其中就包括“尺度”。可见，“尺度”概念有助于学生“地理视角”的形成，从而能“认识和欣赏我们所生存的这个世界”，是中学地理课程需要关注的核心概念。现行的《义务教育地理课程标准（2011年版）》、各版本的教材对尺度概念都有隐性的表达。例如从课程内容基本结构来看，“世界地理-中国地理-乡土地理”，世界地理部分的认知区域“认识大洲-认识地区-认识国家”就是引导学生用尺度的视角认知世界。例如人教版八年级地理上册“影响我国气候主要因素”，教材就通过不同尺度呈现出纬度、海陆、地形对我国气候的影响。但由于初中地理课标和教材中尺度表达不够外显，教师在进行教学设计时往往容易忽略，从而造成初中学生难以构建尺度概念。

一、“尺度”概念单元目标解析

笔者通过对“尺度”相关文献的学习，明确了尺度概念内部结构及与其他地理事象的关联，通过不同空间尺度划分、关系、功能的方法，进而了解到尺度思想独特的教育价值。即帮助学生增强对不同尺度间相互影响的敏感性，养成划分不同尺度认识世界的思维习惯，建立改变尺度看世界的思维方式，并以此确定单元学习目标，如图1所示。

二、“尺度”单元学习主题确定

笔者发现，现行七个版本的初中地理教材中，中国区域地理中区域选择都关注到了长江流域及其下属各区域，但不同于其他区域（东北地区、黄土高原等），其在教材中呈现的区域尺度存在差异，如表1所示。笔者发现长江流域-长江中下游平原-长江三角洲是不同尺度下的范围呈现。笔者进一步将各版本长江流域的教材呈现内容进行梳理发现，长江三角洲是整个长江流域，甚至整个中国最具代表性的区域，其形成、演进依赖于这个地区、长江流域、整个国家的发展。所以，需要从不同的时空尺度对它的发展进行分析，才能全面、深入地理解这个区域的特性。因此本单元选择“长江三角洲”作为单元学习主题，尝试从空间、时间的尺度进行认识区域的单元学习设计。

三、尺度单元学习活动设计

1.设计思路初中地理单元设计思路基于核心概念，但不是脱离事实机械记忆概念性知识，而应聚焦由典型事实和论据走向相对抽象的核心概念，形成方法和观念，进而迁移运用到新情境、新问题的解决过程中。这样呈现知识建构，思维不断进阶的单元学习目标设计路径才是指向素养达成的单元学习，如图2所示。

参考文献：

[1]崔允漷.如何开展指向学科核心素养的大单元设计[J].北京教育(普教版),2019(02):11-15.

[2]刘月霞,郭华.深度学习:走向核心素养(理论普及读本)[M].北京:教育科学出版社,2018.

[3]张家辉,袁孝亭.中学地理课程中的地理核心概念:筛选、释义与特征[J].课程教材教法,2015,35(11):113-118.

[4]中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[5]李琳.基于空间尺度思想的中学地理教学改进探讨[J].中学地理参考,2020(19):31-34.

[6]张家辉.人教版和湘教版地理教科书体现尺度思想的现状分析[J].课程教学研究,2016(10):42-46.