基于地理野外实践的大单元教学探索

李桂亮 陈君 庞绪

摘 要：传统的单元教学是以教材中某一单元为对象，教师组织教学活动、提出问题，学生参与活动、解决问题的教学方式。文章突破教材中的“单元”桎梏，将有内在逻辑关系与通过野外考察获得的地质、地貌、土壤、植被等知识进行“单元重构”，建立“自然景观大单元”;并以济南馒头山为例，采用项目式教学和野外实践方式，由教师引导学生围绕核心知识、关键能力，自主提出问题、设计活动，完成预设的探究任务，从而促进学生地理学科核心素养的生成与提升。

关键词：大单元教学;單元重构;地理野外考察

一、单元概述

本单元的核心大概念是“地表自然景观”，指相对固定在地表的地貌、土壤、植被等实体要素[1]。本文选取高中地理必修一“常见地貌类型与观察”“植被与土壤”和选择性必修一“地表形态的塑造”三部分内容进行单元重构。该单元包括地质、地貌、土壤、植被等自然地理要素，相比气候和水文要素，这些相对固定在地表的“实体要素”更具有“地带性”特点，且更易被直接观测。因此，本单元的探究主题可以确定为“小区域的地表自然景观野外实践考察”。

本单元野外考察地点为“济南市长清区馒头山”，该山发育典型海相沉积地层，经过多种地质作用后，形成了现在典型的岱崮地貌。地貌影响地表物质和太阳辐射能的再分配，对该地区的土壤和植被演化产生了深刻影响。因此，馒头山是野外考察“小尺度区域自然景观”的典型地区。本单元教学采用野外考察方式，让学生“走出去”，在“真刀真枪”的地理实践中获得直接经验，并在认识过程中获得解决问题的真实能力[1]。

本单元计划用7课时完成，通过考察前的头脑风暴，野外实地合作考察，增加学生的深度学习体验，实现地理考察与课程学习的有机融合。

1.课程标准

（1）普通高中地理必修1。1-4 通过野外观察或运用视频、图像，识别3～4种地貌，描述其景观的主要特点。1-9 通过野外观察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素。1-10 通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，说明其与自然环境的关系。

（2）普通高中地理选择性必修1。1-3 结合实例，解释内力和外力对地表形态变化的影响，并说明人类活动与地表形态的关系。

2.学习目标

①利用教材及地理信息技术，查阅相关资料，能够识别常见的地貌、学会观察土壤分层以及常见的植被。②小组合作考察馒头山地区典型出露地层、地貌，能够说出典型出露地层和地貌的形成与地理环境的关系，并绘制简易示意图。③小组合作考察馒头山的常见植被、典型土壤剖面，能够科学地进行记录与分类，说出植被与周围地理环境的关系，以及土壤发育的影响因素。④考察小组之间相互合作，结合资料和考察结果，共同推测小区域内自然景观与人类活动的关系，体会在大气候背景下，小尺度区域自然景观的“地方性”特点，形成对区域自然景观“要素”“时空”“尺度”三个维度的认识。⑤通过馒头山野外考察，了解地理野外考察的一般步骤，学会地理野外考察的一般技能，根据资料制定地理野外考察计划，并完成考察任务。

3.核心任务

对济南馒头山这一真实地理情境，进行野外综合考察：对馒头山地区的地质、地貌、植被、土壤等自然地理要素进行考察和记录，并分析各要素之间的内在地理关联、推测地理环境与人类活动之间的相互关系，全面认识“小区域地表自然景观”的整体性与地方性。

4.资源支持

所需知识内容见表1。

5.设计思路与学习活动流程

设计思路与学习活动流程如图1。

二、实施过程

济南馒头山被联合国教科文组织命名为“世界第三地质名山”（图2）。从地质上看，该山属古生代寒武纪浅海相沉积地层，有典型的海洋生物化石、波痕石和层叠石等地层出露，被确定为“华北寒武系标准剖面”;从地貌上看，馒头山属于“岱崮地貌”，山上发育了沉积地貌、崩塌地貌、风化地貌等;从植被类型上看，山上有落叶阔叶林、低矮灌木以及针叶林等;从土壤角度看，山上有沉积黄土和风化壳演化的紫色土壤。其中，植被和土壤均具备典型的“地方性”，是研究“小尺度区域自然景观”的典型地区。

【学习目标】通过阅读教材和查阅相关资料，学会识别常见的地貌、学会观察土壤分层和植被。利用现代地理信息技术，如Google地球、百度地图、VR场景等技术工具，结合其他文献资料，模拟考察并优化考察线路。

【课时任务】搜集整理济南馒头山地区的地质地貌、土壤、植被等资料。辨识馒头山的自然景观特点，确定本单元的核心任务及子任务。依据学情和学生兴趣，选择感兴趣的子任务，进行分组合作，制定问题解决方案。

【课时安排】2课时。

【学习过程】

★教师组织

前期考察准备：教师需先进行实地勘察，确定有考察价值的点位、路线，撰写方案，并以此征求家长和学校同意。然后确定出行具体时间，进行安全培训、分发相关资料，完成分组（分为地貌、土壤、植被三个考察小组）、布置任务，准备相关设备（如相机、智能手机、卫星定位仪、大比例尺地图、地形图、地质锤、土铲、罗盘、卷尺、比样盒、样本袋、标签、地质包等）。

确定考察时间：温带地区的自然地理环境，不同季节呈现出差异明显的地理特征，选择合适的考察时机非常重要。对于馒头山而言，秋季是个不错的时间，因为在秋季，植被的季相变化开始显现，且一年生灌木草本类植物的种类、长势和覆盖度仍清晰可辨;林下空隙开始增大，利于森林植被以及土壤的观察;而且济南秋季的天气，户外活动也较为舒适。

★学生学习

环节1：野外考察技能与工具使用

教师指导：地质、地貌方面，指导学生从辨别地质类型、地貌景观，描述地貌特点等方面去观察和记录，进而理解形成地貌形态的内、外力因素，并分析其作用过程;土壤方面，指导学生从土壤概念入手，学会观察土壤剖面和土壤物质组成，分析各种成土因素对土壤的影响;植被方面，指导学生识别植被类型，并分析植被与自然环境的相互关系;野外实践力方面，针对地理考察工具进行使用技能培训。

学生利用教师提供的地质、地貌、土壤、植被相关资料和地理考察工具，通过小组协作，完成下列学习任务。

任务一：地质、地貌观察。图3为利用VR平台，观察岱崮地貌。

《辞海》中“崮”是指：“四周陡峭而顶部较平的山。”根据观察从高度、坡度、形态等角度，描述岱崮地貌的特征。

任务二：地质、地貌分析。根据图4，从四个地质阶段解释岱崮地貌从形成到消失的过程;说明“崮”在形成过程中，内外力作用的影响。

任務三：植被观察。根据图5，说明山东岱崮地貌地区植被的类型、特征，分析其与地理环境的关系。

任务四：土壤观察。从土壤颜色、质地、剖面构造等几个角度观察土壤（图6）。

任务五：野外工具使用。根据馒头山地区等高线地形图，判读该地的地形特征;在野外进行罗盘使用体验（图7）。

环节2：小组合作——确定考察路线和观察点位

教师指导：利用Google地图、百度地图和VR场景等工具对馒头山进行初步了解与观察（图8）。在此基础上，引导各小组分别进行线路与考察点的选定，选定过程如图9所示。

依照学生特点和任务特征对学生进行考察组划分。小组划分后，小组成员本着安全、便捷、典型的原则，针对馒头山地貌、土壤和植被特点，规划本小组的考察线路，并在考察路线上标注出需要重点观测的地质、地貌、土壤、植被等地理事象的位置，如图10所示。

考察路线和观察点位设计完成后，小组之间将结果进行比较、讨论，由做过实地勘察的教师参与，结合VR技术和网络电子地图，进行模拟考察，共同确定考察路线和观察点位。

环节3：小组合作——总任务确定与任务分解

确定总任务：通过观察、测量、取样、记录，完成对馒头山地质地貌、土壤、植被的野外考察，并分析地质、地貌、土壤、植被要素间的关系。

引导三个小组合作完成对总任务的分解，形成学习子任务群（图11）。

环节4：安全培训与物品准备

学生需参加安全培训，并通过查阅资料、上网搜索，了解馒头山及周边区域的地理环境，准备个人出行物品（如登山鞋、防晒装备、水、记录本、笔等）。

【设计思路】如图12所示。

【课时任务】本课时将对馒头山的地质、地貌、植被、土壤野外综合考察，细分为三个子任务。

子任务1：探秘馒头山的地质地貌与植被、土壤的关系

子任务2：探秘馒头山的土壤与地理环境的关系

子任务3：探秘馒头山的植被与地理环境的关系

【课时安排】4课时。

子任务1： 探秘馒头山的地质、地貌、植被、土壤的关系

学习目标：①通过野外观察，从不同视角观察馒头山的地貌，学会地貌观察的一般方法。②利用高度、坡度、形态、物质组成等指标，描述馒头山的地貌特点。③结合岩石、岩层等地质内容的考察，利用形成地表形态的内、外力因素知识，分析形成馒头山地貌的地质过程。④对比各观察点位的地貌、地层及其所在地区土壤和植被的差异，分析地理环境与地理要素间的关系。⑤对比山体不同地貌部位的人类活动差异，能够说出自然地理环境与人类活动的相互影响。

学情分析：现阶段的学生还未进行选择性必修一的学习，因此对于“形成地表形态的内、外力因素”以及“岱崮地貌”知识，需要教师提前做好精细资料准备和必要讲解。另外，该阶段学生已经能够较好地辨认和描述地貌的形态、特征，可以自主完成观察和记录工作。但是，由于区位条件和地貌形成要素分析，对学生综合思维能力的考查要求较高，因此，需要由教师引导学生组内合作完成。

考察工具：GPS仪、测距仪、手机、相机、罗盘、卷尺、地质锤、取样袋等。

★教师组织

教师提供岱崮地貌的文献资料，引导学生在馒头山沿途考察、分析该地貌的发育过程，并引导学生在各观察点位，从地质构造、地层、岩石等角度，进行观察与记录。

★学生学习

（1）远距离整体观察馒头山地貌，比较地貌与植被的关系。

教师引导：对地貌远距离初步观察，选择一个视野开阔的观察点，从宏观整体的角度进行观察，为下一步微观的观察做铺垫。

整体多角度观察馒头山地貌，识别地貌类型，并绘制地形素描图，学生成果展示馒头山地貌素描图（图13）;近距离比较观察不同地形位置的植被、土壤差异，并做记录（图14、表2）。

（2）近距离观察典型出露地层，并分析其经历的地质过程与地理环境。

教师引导：观察地质构造时注意岩石性质、岩层形态，从构造运动的角度，推测该地质构造形成的过程。从更大时空尺度，依据岩石性质、形成地表形态的内外力作用知识，推测该处岱崮地貌的形成过程。

观察角度不整合，做野外观察记录，分析该地质构造的形成过程（图15、表3）;观察波痕石、层叠石化石，分析该地质构造形成时的地理环境特点（图16）;观察描述馒头山“崮”的地貌特征，据此说明馒头山处于岱崮地貌发育的哪一阶段（图17）。

（3）采集馒头山岩石样本，判断岩石种类和名称，完成岩石采集信息卡（表4）。

教师引导：在采集典型新鲜的岩石标本（不小于3×6×9厘米）时，可以先利用地质锤采集较大标本，再进行修凿，保留新鲜断面。

组内自评：借助评价量表（表5），所有学生对本组整体表现进行评价（满分100分）。

子任务2：探秘馒头山的土壤与地理环境的关系

学习目标：①使用土铲等工具挖掘土壤剖面并采样，观察土壤颜色、质地、剖面构造，培养学生土壤野外观察的能力。②分析成土母质、生物、气候、地貌、人类活动对成土过程的影响，培养学生综合分析地理事物的思维能力。③比较馒头山不同观察点位的土壤，认识土壤小尺度地域差异，培养学生对小尺度空间的分析能力。

学情分析：该阶段学生对土壤有一定的感性认识，能够意识到土壤与植物生长、农业生产有着密切关系。但是，对于土壤在整个地理环境中所起的作用及其成土过程，学生之前并未接触过。因此，采用野外实践的方式，可以更好地利用学生的感性认识，进行理论和量化分析，帮助学生理解成土过程，分析影响土壤形成的主要因素。

考察工具：GPS仪、手机、相机、罗盘、土铲、卷尺、比样盒、取样袋、标签等。

★教师组织

教师准备必要的工具帮助学生开挖土壤剖面，指导学生进行土壤剖面的观察与记录，并组织学生对山下的黄土层和山腰处农田中的紫色土及周边环境进行考察，帮助学生分析成土母质、生物、气候、地貌、人类活动等要素及其相互作用对土壤形成的影响。

★学生学习

（1）在土壤考察点位，开挖新鲜土壤剖面，并采集土壤标本。

教师引导：指导学生安全使用土铲等工具挖掘土壤剖面，根据需求修正土壤剖面并采样（图18）。

（2）对开挖的土壤剖面进行观察，并完成“土壤剖面观察记录表”（表6）。

教师引导：土壤的观察常从颜色、质地、剖面构造等几个角度进行。

学生成果展示（图19）。

（3）分析地理环境与土壤的关系。

教师引导：将山下的黄土层和山腰处农田中的紫色土壤（图20）进行对比，并绘制土壤剖面示意图。通过对土壤周边自然环境的观察和记录（文字和照片），分析不同地理環境土壤的形成因素差异。

（4）学生在野外考察后，结合考察成果，建立具有关联性的成土因素思维导图。

学生作品展示（图21）。

组内自评：借助评价量表（表7），所有学生对本组整体表现进行评价（满分100分）。

☆教学小助手

（1）土壤的组成。土壤是指陆地表层具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层，由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成（图22）。

（2）土壤质地分类（图23）。土壤矿物质颗粒按粒径大小可分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒等，不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例，成为土壤质地。按照质地可以分为砂土、壤土和黏土。

子任务3：探秘馒头山的植被与地理环境的关系

学习目标：①通过野外实践，识别主要的植被类型及其特征。②结合实例，说明自然地理环境对植被的影响，理解植被对地理环境的适应性。③结合实例，说明人类活动对植被的影响，认识人类活动对地理环境的改造作用。

学情分析：植被对该阶段学生而言，是一个熟悉的概念，学生能够认识部分植物，并了解其生长习性。但是，对于植被的分类，以及植被与自然地理环境、人类活动的关系，学生还不能系统把握。因此，教师需先引导学生查阅教材等资料，学习植被及其影响因素等基础知识，再利用野外实践，分析真实情境下，植被的种类、分布、影响因素。

考察工具：海拔仪、地质罗盘、GPS、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签等。

★教师组织

教师为学生提供馒头山地区典型植被的图片以及相关资料，帮助学生了解该地区的植被分布情况。在考察线路中找到典型的植被分布区，指导学生划定植被调查样方，并帮助学生记录调查样方的周边地理环境，分析周边地理环境与样方内植被的相互关系。

★学生学习

（1）找到考察路线途中的观察点位，从植被类型、生长状况等方面观察和记录各观察点位的植被特点，并完成“植物群落野外样地记录表”（表8）。

教师引导：引导学生在观察点附近，选取10m2样地，观察并记录所有植被的种属、株数、分层情况，并观察各类植被的生长状况。

（2）分析地理环境对植被类型和生长状况的影响。

教师引导：对照各观察点处的气温、湿度、光照、土壤、地貌等自然要素条件（可以与其他考察小组合作，更细致地了解周边地理环境特点），选取有代表性的观察点位，分析自然要素对植被生长的影响（图24）。

学生成果展示（图25）。

（3）教师指导，学生整理资料，制作成品展示PPT。

组内自评：借助评价量表（表9），所有学生对本组整体表现进行评价（满分100分）。

阶段3 馒头山野外综合考察的成果展示与总结提升

【学习目标】①分小组交流馒头山以及各观察点位的地貌、土壤、植被考察过程，引导不同小组之间了解地理实践过程，提高地理实践能力。②各小组展示考察结果，包括观察记录表、绘制的图表、野外实践报告等成果，引导学生全面认识该区域的自然地理环境各要素特点，提升区域认知能力。③结合实例和各小组的考察结果，运用综合思维，建立自然要素关系网。④分析人类活动与地貌、土壤、植被三要素间的相互作用和影响，提出相应的土壤、植被保护措施，形成正确的人地协调观。

【学情分析】学生已经分别参与了地貌、土壤、植被的野外实践过程，对野外实践过程和结果有了一定了解，也对基础知识有了更深刻的理解。但是，对于各要素间的关联以及人地关系，还没有整体把握和综合思考。因此，学生可以借助成果展示和交流讨论，分析自然要素间综合关系以及人类活动在地理环境形成过程中的作用机制。

【课时安排】 1课时。

【展示交流】

1.实践过程和结果的展示与分享

各小组学生将实践过程和结果，梳理成野外实践报告，结合其他考察结果和心得，制作成PPT，向其他小组展示（图26）。

2.梳理自然环境内部关联及与人类活动的关系

依据馒头山野外实践过程和结果，三个小组的学生共同总结归纳，得出各自然地理要素（尤其是地貌、土壤、植被）间关联。说明馒头山自然地理环境特点与人类活动现状，分析人类活动与各自然要素之间的相互影响（图27），并提出正确的保护措施。

组间互评：结合展示交流情况，借助评价量表（表10），所有学生对各小组表现进行评价（满分100分）。

三、单元评测

1.必做部分

福建、湖南、广东等地以红色砂砾岩为主体的丹霞地貌发育广泛。该地貌景观多平顶山体，相互分离，四壁陡立，具有“顶平、身陡、麓缓”的特征。山块之间常形成被陡崖围合的沟谷。我校地理小组对其中一处丹霞地貌进行考察时，发现该处海拔大多在300米至400米之间，相对高度不超过200米，难以达到通常意义上产生垂直分异的高差，却形成了特殊的植被分异现象（图28）。考察队员还发现，许多峡谷中热带物种所占比重较同纬度其他区域高，尤其在偏南向开口的半封闭型谷地的坡脚地带，形成了“沟谷雨林”。

（1）分析在该处丹霞地貌的山顶和山麓植被数量和种类繁多，而山腰植被稀少的原因。

（2）从局部地形、大气、水文等角度，分析在图中沟谷地区发育季雨林的主要原因。

2.选做部分——野外考察方案規划

济南的华山又名“华不注山”，华山地质公园是山东省国土资源厅2007年批准的第五批省级地质公园之一。园内地质地貌景观独特， 具有国内少见的岩浆岩奇峰和各种风化地貌、众多的象形石、岩浆岩地层剖面及地质构造等（图29）。

请参考馒头山的野外综合考察方案，从地质、地貌、土壤、植被等角度，制定一套考察方案，并选择合适的时间，开展实地野外考察。

参考答案：

1.（1）多数山体山麓坡缓，土层较厚，落叶层较多，土壤肥沃，光照和水分充足，植物的物种数量和生物量较多;山顶平缓，土层较厚，土壤保水性好、含水量多， 植物种类和数量较多;山腰地形陡峭，土层较薄或无法保留土壤，且土壤水分条件差，植物种类和数量较少   （2）沟谷地势低，地表径流汇集;沟谷地形封闭，光照相对较弱，蒸发量较小， 水分充足，有利于发育喜湿的季雨林。

2.方案示例：

[前期准备]

（1）搜集考察区域资料。华山地处黄河冲积平原与泰山单斜构造北翼山前冲洪积平原交接地带，地势总体上南高北低，在其东侧还分布有卧牛山、南卧牛山和驴山等山峰。华山山体状如出水芙蓉，主要由花岗岩构成，在多种内、外营力作用下，形成了独特的岩浆岩奇石景观（图30）。华山周边原本为农田，现已经开发为地质公园。园内分布有大面积的湿地，且有植物二十余种，动物十余种，鸟类二十余种。

（2）确定探究问题与任务。学生依据考察区域材料，根据已有的知识经验，提出探究问题以及解决问题过程中需要完成的探究任务。

探究问题与任务示例：①探究华山形成原因。任务：观察华山南侧的侵入剖面。②华山山体状如出水芙蓉，思考这种地貌的成因。任务：观察风化现象与重力崩塌地貌。③华山周围分布有农田，探究两种土壤的区别。任务：观测土壤剖面与土壤质地，联系周边地理环境，思考成土因素。④探究植被与人类活动的关系。⑤规划考察路线与观察点位。根据考察任务，以“便捷、安全、自然地理现象具有典型性”的原则，结合相关文本和网络资料，规划可行的考察路线，并沿着考察路线布置重点观察点位。三个小组之间将结果进行比较、讨论，由做过实地勘察的教师参与，结合网络电子地图，进行模拟考察，共同确定考察路线和观察点位（图31）。⑥准备考察工具与个人安全防护。

[野外实践]

①利用地理工具进行观测。参照地图，沿着规划好的考察路线，找到考察路线途中的观察点位，运用地理工具，观测各观察点位的地理事物特点。②分析整理信息。小组成员对观测结果进行思考、交流、讨论、验证，解决前期提出的问题。

[展示交流]

各小组成员将实践过程和结果，梳理成野外实践报告，结合其他考察结果和心得，制作成PPT，向其他小组展示。

（说明：作者排名无先后。指导教师：程菊）

参考文献：

[1] 韦志榕，朱翔.普通高中地理课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018.