中外高中地理教材中水循環內容及示意圖的比較分析及優化建議

摘 要：人地協調觀是地理學的核心要義，人地協調觀視角下的水循環示意圖需要體現人類活動與自然的相互作用?；诖?，本文對我國與英國高中地理教材中的水循環內容、示意圖及美國USGS新舊水循環示意圖分別進行比較分析。結果發現：我國地理教材中的水循環示意圖包含基本的水循環過程與環節，但缺失了人類活動且整體結構過于簡單、沒有相關注解、缺乏一定趣味性、未能明顯體現出我國的國情特色。因此，本文提出融入人類活動、優化整體構圖、補充必要注解、體現我國地域特色、秉持開放性態度的優化建議，以期能夠完善我國教材中的水循環內容，幫助教師教學與學生學習。

關鍵詞：人地協調；中外對比；水循環過程

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5207（2024）09-0016-06

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》中對“水循環”一節提出的內容要求是：“運用示意圖說明水循環的過程及其影響”［1］。因此，水循環示意圖是本節課學習的基礎，對學生理解水循環具有重要作用，但當下國內外多數教材的水循環示意圖存在一定不足。2019年伯明翰大學生態水文和生物地球化學專家Stefan Krause曾在《Nature Geoscience》上發文對來自世界各地的464個水循環示意圖進行比較，研究表明只有15%的示意圖表示了人類與水的相互作用，2%的示意圖表示了氣候變化與水污染［2］。這表明當下多數水循環示意圖忽略了人類活動在水循環中的作用，這不利于學生全面認識水循環過程及其影響，也不利于學生人地協調觀的培養。2022年10月13日，美國地質調查局（USGS）公布了新版水循環示意圖，首次將人類活動加入水循環示意圖中，并完善了許多細節。新版示意圖的公布表明了人類對水循環的進一步認識，有利于實現水資源的可持續利用。水循環作為高中地理必修一的重要章節之一，其為后續的地理知識學習奠定基礎。因此，有必要結合最新研究成果更新當下水循環示意圖，以促進學生對水循環的全面認知。

本文選取國內人教版、湘教版、中圖版與魯教版4個版本的高中地理教材和英國2019版的AQA地理教材進行對比分析。AQA是英國本土的權威考試局，從某種意義而言，AQA地理教材算是一本英國高中生的地理教科書［3］。

一、人地協調觀視角下的水循環認知

人地協調觀指人們對人類與地理環境之間關系秉持的正確的價值觀。人地關系是地理學研究的核心主題［1］。面對當下社會出現的人口、資源、環境等一系列問題，人們越來越意識到尊重自然規律、達到人地協調的重要性。水循環是高中地理的重要內容之一，是學習“水”知識的基礎部分，也是培養人地協調素養的有效載體，因此，有必要基于人地協調視角探析水循環。結合王民教授對人地協調的維度劃分，可嘗試從水循環對人的作用、人對水循環的作用、人與水循環相互作用3個角度全面理解水循環［4］。

1.水循環對人的作用

水是生命之源，人類生存與生活離不開水。水循環是客觀存在的自然地理現象，時刻影響著人類生存與發展。其對人類的影響主要體現在以下幾方面：①水循環是一個不斷運動、轉化的過程，在此過程中水源不斷流動更新，維持著全球水的動態平衡，也在一定程度上決定了水是可再生資源，從而才能使人們不斷地利用水資源；②水循環的過程不僅促進了水的交換，也促進了能量與物質的轉移，地表徑流源源不斷向海洋輸送泥沙與有機物，以此促進海中生物的生存，進而間接滿足人類生活需求；③水循環緩解了不同緯度熱量收支不均的矛盾，調節不同區域的氣候，以滿足人類生存與發展的需求；④水循環過程中還伴隨著水的侵蝕、搬運、堆積等外力作用，不斷塑造地表形態，在特定區域，水流攜帶泥沙不斷堆積，能形成優質的土壤，以便人類耕種，滿足人類基本的生存需求。因此，水循環示意圖作為對水循環的直觀描述，從水循環對人的影響視角來看，水循環示意圖應包含自然層面。

2.人對水循環的影響

人類雖然受制于地理環境，但人類并不是只能被動接受地理環境，而是能夠積極主動地改造，以便人類更好地生存。水循環涉及地球的大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈4個圈層，而人類僅屬于生物圈。但隨著生產力發展與科技進步，人類對于其他圈層的介入越來越多，對于水循環的影響也越來越強。目前，人類對于水循環的影響幾乎涵蓋了水循環的各個環節，如蒸發環節：人類可通過修建水庫，涵養水源減少蒸發；下滲環節：硬化路面和海綿城市的建設不斷影響水的下滲；植物蒸騰環節：通過增加植被種植從而增加蒸騰效果；地表徑流環節：人類可通過修建帶有坡度的路面加速水的流動；地下徑流環節：人類可通過開發利用地下水資源，減少地下水的流動；降水環節：人類可利用人工降雨等方式，人為增加某一區域的降水量。綜上可見，人類活動在水循環中已“無處不在”。因此，水循環示意圖也不能僅包含自然層面，應將人類活動融入其中，以此更為客觀地揭示水循環過程。

3.人與水循環的相互作用

水循環是由自然過程與人類活動的相互作用而形成。水循環中可沒有人類活動，而人類生存發展卻離不開水循環，人類對于水循環的合理改變能夠促進人類社會的發展。而當下人類社會中頻繁出現過度利用地下水資源、水資源污染不斷加重、日本核廢水向海洋排放等一系列人類干擾正常水循環的行為。因此，當下亟需在水循環示意圖中加入人類活動，讓學生看到人類與自然相互作用下的真實水循環面貌，以此促進學生人地協調觀的培養和水資源保護意識的提升。

二、中英高中地理教材水循環內容比較分析

1.國內地理教材中的水循環內容

國內4個主要版本的地理教材都包括水循環的概念、類型、過程與環節、意義等核心知識，只是在講解過程與方式、運用案例、創設情景等方面存在差異，生動體現了不同版本教材的特色（表1），此外，4個版本教材都包含了人類對水循環的影響。具體來看，在人教版中體現為引用案例“寧夏砂田”；在中圖版中體現為北京推進海綿城市的案例和農業薄膜、海綿城市等課后作業題；在湘教版中體現為黃土高原的魚鱗坑、1998年特大洪水的研究活動；在魯教版中體現為人類對水循環的影響。

2.英國AQA教材中的水循環內容

水循環內容位于AQA教材的第一章，共分為2節（表2），可看出其地理教材編寫對于英國所在區域及其發展問題的關注。此外，英國AQA教材中關于水循環相關知識的深度與難度明顯高于我國各版本教材。其對水循環的介紹不僅包含了基本過程與環節，也包含水資源、不同水體相互關系、淡水資源占比計算等內容，同時還介紹了全球氣候變化、人類活動等對水循環的影響。

3.啟示

通過對中英高中地理教材中水循環相關內容的對比分析可發現，中英教材中的水循環內容均涉及自然過程與人類活動，客觀展示了水循環的完整面貌。水循環示意圖作為水循環過程的直觀與客觀描述，也應將自然過程與人類活動融入其中，從而與教材內容相呼應，更好地促進學生對水循環的理解。

三、中外水循環示意圖比較分析

1.國內地理教材中的水循環示意圖

國內不同版本教材的水循環示意圖相似性與差異性并存（表3）。從相似性看，4版教材示意圖中的構圖載體、水循環的環節與水循環的類型差異不大，且都是通過一張示意圖表示（圖1～圖4）。從差異性看，4版教材在示意圖的類型上存在區別。人教版與湘教版以立體圖呈現水循環過程，具有較強的視覺沖擊力，而中圖版與魯教版則是以平面圖呈現出水循環過程。其中，中圖版的示意圖以較為真實的地理風景圖進行橫截構成，也具有一定視覺沖擊力，而魯教版的教材則是以簡筆畫的形式呈現，呈現方式與考試要求較為貼合，與現實差距較大，視覺沖擊力較小。4版教材示意圖的顏色搭配組合各有特色。中圖版與湘教版的顏色搭配與現實貼近，尤其是湘教版教材接近真實雪山、植被、海洋的顏色，與真實世界更為貼合，而人教版與魯教版顏色搭配較為單調，且與現實存在一定差距。4版教材圖中文字內容略有不同。文字內容最豐富的是中圖版教材，中圖版在呈現水循環基本內容基礎上將陸地內循環分為內流區與外流區，在下滲環節指出地下徑流對植物、土壤、河流與海洋的補給作用，更為直觀且詳細地揭示了水循環的自然過程與影響，而文字內容最少的是人教版的教材，僅指出水循環的基本環節。

綜上，國內4個版本教材中的水循環示意圖所包含的知識內容差異較小，而表現形式上存在一定差異。同時，4個版本教材的示意圖均未體現人類活動對水循環的影響，僅是單方面展示了自然狀態下的水循環過程。此外，我國地理教材中的水循環示意圖整體缺乏一定趣味性，示意圖與教材文字內容結合不緊密，國情特色體現不明顯。

2.英國AQA地理教材中的水循環示意圖

結合表4，可看出AQA地理教材中的水循環示意圖包含全球水循環示意圖（圖5）與坡面水循環示意圖（圖6）。兩個示意圖均是立體的，顏色以淺色為主，包含了水循環的基本過程與環節。其中，全球水循環示意圖與我國教材較為相似，尤其與我國湘教版的教材相似度較高，但在坡面示意圖中，不僅增加了相關環節的注解，并且將城市化、硬化路面、河道、農田、砍伐森林等人類活動加入水循環之中，從微觀層面詳細揭示了人類活動對水循環的影響?？梢姡鳤QA地理教材已將人類活動融入水循環示意圖中，更加全面地展現了水循環過程。

3.美國USGS的新舊版水循環示意圖

美國舊版水循環示意圖（圖7）發布后被廣泛應用于全球各地的水循環教學之中。時隔20年，2022年10月13日，美國地質調查局（USGS）公布了新版水循環示意圖（圖8），首次將人類活動作為一部分加入水循環示意圖中。新版本的水循環示意圖不僅包括降水、蒸發、徑流、下滲、水汽輸送等自然過程，還將生活用水、工農業用水、城市徑流、水庫、畜牧用水等人類活動加入水循環示意圖之中，深刻揭示了人類在水循環過程中的表現形式與作用。與USGS舊版示意圖相比，此次水循環示意圖變動還體現在許多細節上，如在河流與海洋顏色上，相較于舊版的單調，新版在河流顏色上更深，海洋更淺，增加對比，便于觀看。此外，新版只使用藍色一種顏色，利用灰度展示地貌和不同標記物，實現了較高的對比度，有利于讀圖。在箭頭標識上，舊版箭頭容易使人誤解為水循環只有大箭頭示意的一圈循環，新版將箭頭立體化，更加注重視覺效果清晰。在對地下水描述時，新版示意圖更為直觀地展示了人類對于地下水的開采。在整體構圖上，相較于舊版的雜亂，新版更加全面立體，更加具有邏輯性，觀察也更為方便。新版水循環示意圖的改進，揭示了水循環中人地關系的相互作用，表明了人類對水循環的進一步認識。尤其是在全球氣候變暖加劇背景下，進一步揭示出人類活動對水循環的影響，有利于學生正確認識人類活動對于地理環境的影響，也有利于進一步揭示水循環中的人地關系。

四、水循環及其示意圖的教學優化建議

1.融入人類活動

從國內教材來看，4個版本教材的水循環示意圖均未體現出人類活動對于水循環的影響，這不符合水循環的現實狀況，也不符合人地協調觀的培育要求。從國際上來看，美國USGS的最新研究已表明人類對于水循環的重要影響，且已出版最新的水循環示意圖。此外，英國AQA地理教材已嘗試將人類活動融入水循環示意圖中。因此，我國教材需改變現狀，將人類活動融入水循環示意圖之中，以此更加全面地呈現出水循環的過程與影響。這樣不僅與國際最新研究成果相契合，便于教師依據地理課標要求開展教學，也便于學生的自學與理解，從而增強學生對水循環中“人水協調”的認識，培育學生的人地協調觀。

2.優化水循環的整體構圖

精美的教材插圖能夠吸引學生注意，調動其主動探索知識的積極性。水循環示意圖作為學習水循環一節知識不可缺少的工具，需對其進行不斷優化：①顏色方面。顏色搭配應合理，要能與現實生活經驗盡可能保持一致，讓學生有似曾相識的感覺，同時，也要考慮部分有色覺異常的學生，增強插圖的人文關懷；②圖片類型方面。應盡可能呈現立體圖形，立體圖形展示內容與現實較為貼合，更加具有視覺沖擊力，更容易吸引學生閱讀；③圖片符號方面?，F有地理教材中，多數教材呈現的都只有大循環，而水循環并不僅只有大循環，其是由許多不同方向上的小循環所組成。因此，應優化水循環的箭頭，體現出不同方向上的小循環；④趣味性方面。我國水循環示意圖較為缺乏趣味性，可嘗試在其中融入卡通人物或漫畫等形式，增加趣味性與可讀性。

3.補充必要注解

國內地理教材對于水循環示意圖中的各個環節均沒有詳細注解，導致圖文較為割裂，不利于學生學習。而英國AQA地理教材中的坡面水循環示意圖中，對不同環節進行了詳細注解，以便于學生的學習與理解。從教材作用看，教材不僅是教師教學的工具，更是學生自學的工具，因此，我國教材中應適當加入一些注解，以幫助學生理解或增強學生閱讀的興趣。

4.體現我國地域特色

參與修改新示意圖的專家認為，在美國用水量最大的是熱電站，從熱電站排出去的水可能會影響到周圍水質［5］，因而新版水循環示意圖中針對熱電站特意進行標注，以展示人類活動對水循環的影響。新版的示意圖是結合近20年觀測數據與美國國情進行制作的，其中一些內容可能不便于我國學生理解?；诖耍诮梃b時不能機械照抄，要結合我國現狀對其進行修改完善，體現出我國特色。例如，可嘗試從構圖載體入手，運用我國常見的植被、地質、地貌、水電站等。

5.秉持開放性態度

課程實施應具有開放性和生成性［6］。USGS新版的水循環示意圖是基于過去20年的水循環的觀測而成，對于更新改進水循環示意圖具有借鑒意義。但新版水循環示意圖也并非完美，其對于人類活動影響水循環的認識也并非窮盡，如人類對河道的裁彎取直就沒有體現在示意圖之中，因此，要保持以辯證的思維借鑒新版示意圖。此外，學生具有一定生活經驗，在繪制與改進水循環示意圖中讓學生參與其中，讓學生基于生活經驗思考“還有哪些人類活動可以影響水循環？”，這樣不僅能讓學生完善對水循環的認識，同時，也能培養學生的探究能力，促進學生人地協調觀培養。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］ Abbott，B.W，Bishop，K，Zarnetske，J.P.et al.Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions［J］.Nat.Geosci，2019（12）：533-540.

［3］ 何春妮，盧遠，龔玉葵.中英高中地理教材內容的比較及啟示——以“水循環”為例［J］.地理教育，2022（S2）：99-101.

［4］ 王民，韓琦，蔚東英，等.高中地理核心素養水平劃分標準研究（連載一）“人地協調觀”水平劃分標準及案例研究［J］.中學地理教學參考，2017（11）：22-25.

［5］ Duncombe，J.（2022），Not your childhood water cycle［J］.Eos，2022（13）：103.

［6］ 張偉利，董英豪.基于真實情境的高中地理“水循環”教學設計與案例實踐［J］.地理教育，2023（9）：56-60.

通信作者：梁振民