地理野外考察与课堂教学的深度融合

2023-05-30胡静

地理教育 2023年13期

胡静

《普通高中地理课程标准（2017年版）》提出，教师要根据地理学科核心素养形成过程的特点，引导学生通过自主、合作、探究等学习方式，在真实情境中开展丰富多样的地理实践活动［1］。地理实践力指“人们在考察、调查和实验等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。”［1］高中地理课程目标的 “地理实践力”是指：“学生能够运用所学知识和地理工具，在室内、野外和社会的真实环境下，通过实验、考察、调查等方式获取地理信息，探索和嘗试解决实际问题，具备活动策划、实施等行动能力”。［1］

野外考察是地理学家进行地理研究的重要方法，也是落实地理课程标准培养学生地理核心素养尤其是地理实践力的重要途经。地理实践力强调的是真实的问题情境和学生的参与操作，把理论知识转化为实际行动的能力，除强调学生参与解决实际问题外，更强调学生在问题解决中的执行力。笔者以家乡武汉磨山森林土壤考察为例，创设真实地理情境，探讨地理野外考察与课堂教学深度融合的教学手段。在课堂内外，组织学生开展恰当有效的实践活动，从而帮助学生从地理的视角去观察、认识周围的世界，同时也增强学生地理学习的体验感，在观察、探究等地理实践活动中培养学生的地理实践力和综合思维能力。

一、地理野外考察——真实地理情境中的实践体验

1.野外考察准备

教师提前实地勘察磨山森林环境，并在查阅相关期刊、著作等文献的基础上，掌握磨山地质地貌、植被、土壤等各要素的信息；选定土壤剖面点，确定考察线路，撰写磨山野外考察的实施方案；设计土壤剖面观察记录表；征求家长和学校同意，确定出行时间，并准备好野外土壤考察的工具（地质锤、罗盘、软尺、铲子、放大镜、pH试纸、玻璃瓶、小白板、书写板夹，土壤剖面观察记录表）。考虑到安全问题，本次野外考察只有四名同学代表参加。

2.野外考察主题：武汉磨山森林土壤剖面

（1）磨山自然地理概况

本次野外考察地点武汉磨山位于长江中游的武汉东湖磨山风景区内，地处江汉平东缘，属平原地区间夹的剥蚀残丘，磨山海拔在200m以下，呈近东西向展布，山地基岩走向与山地走向基本一致；构成山地的地层有志留纪页岩与粉砂岩、泥盆纪石英砂岩，在磨山不同海波、坡向处露有少量基岩露头；山地坡度较小。［2］区域内属于亚热带季风湿润区，春夏多雨，秋冬少雨，河网密布、湖泊众多；植被茂密，山上典型植被为樟树、马尾松，林下多灌木、草本植物。

（2）磨山野外考察的目的

掌握土壤剖面的挖掘方法；熟悉土壤观察的一般内容；熟练掌握土壤质地的野外简易测定方法并动手操作；掌握土壤样品的采集方法并做好标签记录；观察、判断岩石类型、母岩性质、岩层的走向并用罗盘测出岩层产状，查阅资料分析地质年代，并在此基础上判断磨山的地质构造，为“土壤”的课堂教学环节做准备。

（3）磨山野外考察过程

观察点1为磨山北坡山麓。

【观察现象】此处为磨山风景区北门所在地，有基岩出露，岩层整体向南倾斜，通过罗盘测量岩层倾角为27°，此处为志留纪粉砂岩，层状结构明显，呈灰黄色，岩性较软弱，风化强烈，用手研磨岩石表层，易粉碎。继续观察基岩上覆的土壤层，土壤厚度较小，用软尺测量母质以上土层厚土大约为33cm。

【问题探究】作为山脚下的土壤，其厚度应该很大，但为什么北坡山脚下土壤厚度较小？山脚下土壤矿物质颗粒为什么很细？

学生、教师现场讨论并得出结论。

观察点2为磨山北坡半山腰。

【观察现象】此处土壤剖面是在磨山实地勘察中发现的土壤层次最丰富的一个森林土壤剖面（图1、图2），用手机软件“GPS海拔表”测得此观察点的经纬度、海拔高度；观察出露岩层依然是向南倾斜，岩石为志留纪粉砂岩、页岩，层状结构明显；指导学生用挖掘土壤剖面，首先铲去剖面表层的风化土层、杂草、碎石，露出新鲜土壤剖面，并形成垂直壁，剖面宽度1m，深1.5m，然后开始土壤剖面观察。先自上而下观察土壤颜色，并探讨土壤颜色不同的原因；然后根据不同颜色的土层划分出土壤剖面层次，并用软尺测定每一个层次的深度，并在土壤剖面观察记录表上做好相应的记录；接下来开始自下而上采集土壤样品，装入玻璃瓶并贴上标签做好记录，为室内课堂教学提供观察分析的实物。在野外利用采集的土壤样品，教师指导学生根据土壤质地的简易测定方法，以搓土条的方法测定土壤质地；观察土壤物质构成、土壤结构、土壤中是否有侵入体、新生体。

【问题探究】土壤剖面共分为哪几层？每一层土壤颜色有何差异？造成土壤颜色差异的原因有哪些？不同层次土壤的质地有何差异？由此处典型的森林土壤剖面能否判断出武汉地带性土壤类型？这种地带性土壤与武汉的气候之间有着怎样的关联？生物在土壤形成中有着怎样的作用？探讨成土母质的可能来源。

观察点3为磨山山顶。

【观察现象】山顶岩石呈灰白色，为泥盆纪的石英砂岩，块状结构明显，岩性坚硬，抗风化作用强，用手研磨土壤，感觉土壤颗粒较粗，肉眼观察土壤厚度非常薄，约20cm。

【问题探究】为什么山顶土层厚度比半山腰薄？山顶土壤颗粒比山麓要粗？

观察点4为磨山南坡半山腰。

【观察现象】出露的基岩为志留纪粉砂岩，岩层向北倾斜，岩石呈灰黄色，表面风化明显，层状结构明显，土层较山顶厚，土壤颗粒更细。

【问题探究】根据磨山南北坡岩层的倾斜方向以及岩层年龄判断磨山的地质构造类型；继续探究土壤颗粒从山顶到山下的分布规律并分析成因。

观察点5为磨山南坡山麓。

【观察现象】山麓土层更厚，土壤颗粒更细，植被更茂密。

【问题探究】总结山顶到山麓土壤颗粒大小的分布规律并分析成因；山顶到山麓土层厚度分布规律并分析成因；磨山北坡山麓土层厚度明显很薄，与发现的规律不一致，这是什么原因？

每一个土壤观察点，教师引导学生观察土壤颜色、判断母岩类型及倾向、测量岩层倾角、动手搓土条感知土壤质地、比较每一个观察点土层厚度及土壤颗粒大小等，让学生在野外真实的土壤情境中去体验野外地理事物与地理知识的融合；通过手机软件“GPS海拔表”、罗盘的使用、开挖新鲜土壤剖面、搓土条等亲自动手实践，丰富了学生地理实践能力，提高了学生的地理实践力；在磨山野外考察过程中学生不留下任何垃圾、并对开挖剖面进行合理的回填，将自然界的事物回归原状；遇到土壤中的蚯蚓、壁虎等侵入体，学生不干扰他们的活动路径，保护野外生物的生存权，在此过程中逐渐建立起学生心中对自然的敬畏意识和情感；在整个考察过程中，学生团结协作，相互帮助，共同探讨，学生的团队合作意识和地理实践能力都得到明显增强。

二、地理实景课堂教学——实践体验的认知重建

在对武汉磨山森林土壤进行野外考察之后，我们回归课堂，设计了2019版人教版地理必修一教材第五章第二节“土壤”这一课，对磨山野外土壤考察和课堂教学进行了深度融合，落实了地理实践力的培养，践行了新课程理念。具体教学过程如下。

1.探究活动一：观察家乡的土壤——以武汉磨山森林土壤为例

利用磨山采样小组采自磨山的土壤样本，课堂上观察磨山土壤，并分小组进行汇报交流。

【观察土壤块】第一小组：从上到下，观察土壤颜色的变化并讨论土壤颜色不同的原因。第二小组：用干纸巾包裹土壤并捏紧土壤，稍过一会，观察纸巾的潮湿状况。第三小组：用手指研磨土壤块，并搓土条，感受土壤矿物质的颗粒大小并判断土壤质地及其对农业生产的影响（附：土壤质地的简易测定方法——资料来源：中国农业博物馆土壤馆）。第四小组：在土壤中有没有发现小动物或植物？总结土壤的物质构成，观察之后进行小组汇报交流。

【教师总结】展示磨山采样小组在磨山土壤考察时的土壤剖面观察记录表，并总结野外土壤观察的一般顺序和方法。

2.探究活动二：观察土壤剖面结构——以武汉磨山森林土壤剖面为例

打造地理实景课堂——课堂现场连线磨山外景卢老师，把学生带到外景课堂，外景老师在重现土壤剖面的基础上留下三个问题，并自然过渡到土壤的主要形成因素的探究上来。

3.探究活动三：土壤的主要形成因素——以武汉磨山红壤为例

【小组讨论问题1】利用生物循环的原理，分析生物在土壤形成中的作用？

教师引导学生完成地质大循环与生物小循环的关系图，以此来深入理解没有生物就没有土壤，生物循环在土壤形成中的重要作用。

【小组讨论问题2】武汉的气候跟淀积层的土壤颜色和质地之间有什么关联？

在磨山红壤分析的基础上，继续利用土壤标本展示并分析全国其它地区土壤的颜色与当地气候之间的关系。

总结不同气候条件下土壤的特点。

【小组讨论问题3】岩石风化并非成土母质的唯一来源，成土母质还可能来源于哪里？

展示四川盆地的紫色土标本，分析紫色土的成因；探讨成土母质的其它可能来源。

磨山采样小组成员讲述在磨山土壤观察过程中发现的一系列现象：①磨山南坡从坡底到坡顶土壤颗粒越来越细，土层厚度越来越薄，这是为什么？②当磨山采样小组的成员到达磨山北坡山脚下时，发现一个比较特殊的现象，那就是土層很薄，甚至比半山腰的土层还要薄，这与同学们在南坡发现的规律有些不太一样，这又是什么原因？