首先，针对科学认知和方法论素养的提高，可以通过培养学生的观察、实验、比较和推理等科学思维能力，引导学生从现象到原因的分析和解释，从而增强他们对地理现象和问题的科学理解能力。综上所述，基于科学素养的中学地理教育改革与创新研究，应注重提高学生的科学认知和方法论素养，培养他们对地理学科的兴趣和学习能力，以及提高他们的创新意识和实践能力。
基于科学素养的中学地理教育改革与创新研究，主要围绕如何提高学生的科学认知和方法论素养，培养他们对地理学科的兴趣和学习能力，以及提高他们的创新意识和实践能力。
首先，针对科学认知和方法论素养的提高，可以通过培养学生的观察、实验、比较和推理等科学思维能力，引导学生从现象到原因的分析和解释，从而增强他们对地理现象和问题的科学理解能力。同时，可以通过教学实践和科学实验等方式，培养学生的科学实践能力，让他们亲自动手进行实地考察、数据收集和分析，从而更好地理解地理知识和方法。
其次，为了提高学生对地理学科的兴趣和学习能力，可以采用课程设计和教学方法创新，使地理教学更加贴近学生的生活和实际问题。例如，可以引入问题导向的教学，在教学过程中提出真实生活中的问题，引导学生主动参与讨论和解决问题。另外，可以结合信息技术手段，利用地理信息系统（GIS）和遥感技术等工具，让学生通过数字地球等可视化展示方式，更直观地了解地理现象和事件。
最后，为了提高学生的创新意识和实践能力，可以通过开展科研活动和实践项目，培养学生的科学探究精神和创新思维。例如，可以组织学生参加地理竞赛和科技创新项目，培养他们解决实际问题的能力和创造性思维。
综上所述，基于科学素养的中学地理教育改革与创新研究，应注重提高学生的科学认知和方法论素养，培养他们对地理学科的兴趣和学习能力，以及提高他们的创新意识和实践能力。这样可以更好地满足学生的学习需求，同时也有助于培养未来具有科学素养的地理专业人才。