用基本技能考察自然 以地理慧眼欣賞環境

●劉景奎 谷 豐/清華大學附屬中學（100084）

用基本技能考察自然 以地理慧眼欣賞環境

●劉景奎 谷 豐/清華大學附屬中學（100084）

地理實踐力是地理學科核心素養之一，是地理學的形成基礎和發展動力。本文以學校附近“北京房山區十渡——周口店地區”為實踐區域，對學生以褶皺構造、流水地貌為主題的野外考察實踐活動進行真實記錄，并就特定實踐活動對學生地理實踐力培養進行闡釋。

基本技能；地理慧眼；地理實踐力

北京市西南郊房山區的十渡——周口店地區，位于北京西部山區，屬太行山脈，曾經滄海桑田，地質活動頻繁，在內力作用下，褶皺和斷層構造發育，裸露在地表的碳酸鹽類又在流水、風力等外力作用下形成千變萬化的地表形態。地質構造和地貌類型多樣，便于觀察研究，是中學生野外地質考察的理想之所。筆者帶領高一年級學生，根據本地條件，進行了地質、地貌、水文等野外考察活動。

一、用基本技能考察自然

1.定向定位

在野外能夠熟練利用羅盤、GPS接收器或智能手機進行準確定向定位，是保障個人安全的重要手段，因為可能存在迷路、受傷或突發性事件等安全隱患。同時，定向定位也是地理考察工作所必須的，對自然地理現象或地理事物的研究并非一蹴而就，需要多次甚至長期到某一觀測點進行實地研究。學生到達觀測點之后，首要工作就是利用個人手機的電子地圖功能和GPS功能進行相對定位、準確的經緯度定位和定向，并將點位和經緯度坐標標注在實習報告手冊的線路圖中。

2.拉樣方統計

樣方原是用于調查植物群落數量而隨機設置的取樣地塊。樣方法是利用一定面積作為整個群落的代表，詳細計算這塊面積中的植物種類、頻度、多度、優勢度和重要值，以此來確定植物的優勢種或對植物進行分類。本次考察借用植物群落調查的樣方法，探究沉積礫石粒徑與河流動力條件之間的關系。

地點選取一渡觀察點，為河流流出山口處。考察任務是利用樣方法，統計從山口處至下游河流沿岸不同粒徑巖石數量的變化，并探討原因。以此來驗證河流沉積的分選現象，培養學生嚴謹的治學態度。

學生分2個小組，每組分別在河流出山口——下游河流沿岸選取3個樣方（相鄰兩樣方之間相距400 m），樣方面積2 m×2 m。用卷尺測量距離，木棍固定四角，細繩拉邊界（如圖1）。然后進行不同粒徑巖石數量統計。

圖1 第一樣方點

兩小組統計結果都顯示，從河流出山口向下游，粒徑較大巖石的沉積數量逐漸減少，粒徑較小巖石的沉積數量逐漸增多。針對河流沉積物的分選現象，學生對其產生原理進行探討。

3.等高線地形圖使用

在一渡觀察點到孤山口火車站之間，要穿過一段比較險峻的山路，為了驗證山區公路走向與地形的關系，進而分析該區域中地形條件對人類生產生活產生的影響，教師事先發給每位學生一幅該區域的等高線地形圖，但圖中未將師生乘坐汽車所要經過的線路畫出。特別安排如下考察活動。

考察地點：三岔村——孤山口火車站。考察任務：①乘車期間，從三岔村開始，每2人1組，每2分鐘用手機定位一次，一人定位，一人將經緯度坐標標在圖中，到達孤山口火車站結束。然后將標注在圖中各個經緯度坐標點用虛線連接起來，完成圖中未標出的公路段；②說出所畫公路經過的主要地形部位并分析原因；③讀圖分析，該區域地形條件對聚落和交通線產生的影響。

通過這一考察活動，學生強化了等高線的判讀能力，在實地中體會到山區聚落分布在較為寬闊的谷地兩側、公路線沿山谷伸展或與等高線平行的原因，理解了自然地理環境對人類活動產生的影響，加深了對“因地制宜”、“人地協調觀”等核心素養的領悟。

4.地質素描圖繪制

每一次自然地理野外考察，總會把典型的地質構造或地質現象記錄下來，既可作為成果保留，又可加深對學科知識的理解，還可為今后自己或他人考察提供借鑒。這其中繪制地質素描圖是一種必要手段。地質素描圖是運用透視原理和繪畫技巧來表達地質現象或地質作用的圖畫。與攝影不同，地質素描除不受天氣、鏡頭取景范圍影響外，更重要的是采用素描技術處理，完全可以根據觀察者的需要，對各種地質現象特征和附近的景物有所取舍，突出主題。事實表明，一次地質考察，在考察報告中充分運用地質素描圖，有助于揭示和說明問題的本質，避免一些不必要的文字敘述，做到簡明扼要、圖文并茂。因而學生應當逐步學好繪制地質素描圖的方法，以記錄地質調查。

在本次考察中，學生在個人考察報告中共繪制了三幅地質素描圖（如圖2、3、4）。

圖2 七渡太陽升景觀背斜成山素描圖

圖3 一渡河流出山口處早期河床沉積物剖面圖

圖4 孤山口火車站南側山地背斜成谷素描圖

二、以地理慧眼欣賞環境

1.從地理視角認識自然之美

沿線考察點匯聚在一起就是一部地理科教片。七渡太陽升景觀——內力擠壓作用下巖層隆起形成的典型背斜構造，巖層節理由背斜核部向外散射，構成一幅旭日東升、光芒四射的景象；孤山口火車站南部山脈背斜成谷——在巨大巖層內部水平擠壓力作用下，背斜頂部受張力，易被外力侵蝕成谷地，形成地形倒置現象；沿途峰林峰叢景觀——十幾億年前的海相沉積形成的白云巖，經地殼抬升后形成山地，在流水侵蝕作用下，形成秀麗風光……

2.借親歷景象反思課堂所學

許多情況下，自然地理現象或事物并非都能用中學地理書本知識闡釋，學生頭腦中的知識與客觀現實發生沖突，這正是拓展思維的最佳時機。一渡觀察點——在海拔較高點觀察河流，蜿蜒曲折，左側巖壁陡峭以侵蝕為主，右側平坦以沉積為主，分析成因。此刻學生頭腦中的地轉偏向力對河岸的影響與現實恰恰相反（高一學生并未講述過河流凹岸侵蝕、凸岸堆積原理），啟發學生借助物理學知識嘗試闡釋這一問題，對于掌握河流凹岸侵蝕、凸岸沉積的原理起到事半功倍的效果（如圖5）。一渡觀察點——在河漫灘清理早期河床沉積物剖面，根據各層沉積物的物質特點推測沉積層形成時的環境特征。根據河床沉積物在不同層次沉積的物質差異（如礫石、砂土等），可以推斷河流的流量和流速，進而可以推斷出沉積層形成時的降水特點，降水——河流水文特征——河床沉積物，從另一個角度詮釋了地理環境的整體性原理。孤山口火車站北側小山崖壁——復雜褶皺（微觀），這里褶皺與七渡褶皺以及教材中的褶皺圖片差異較大，一是空間尺度較小（兩翼長度只有1～2米），二是軸面不是直立，而是傾斜或者水平的。在探討中學生認識到自然賦予巖石的力量是復雜多變的，力的來源方向、巖層受力點位置的差異都可能造成巖層的復雜變化，并非一定是直立的褶皺。

圖5 教師實地講解凹岸侵蝕、凸岸沉積的原理

3.用敏銳洞察力提出探究疑問

在周口店北京猿人遺址公園，學生分成兩組，自行選擇線路游覽，學習任務是在游覽線路中，小組頭腦風暴，從地理學科視角發現一個可探究的地理問題或地理現象，并搜集證據，嘗試用所學知識來闡釋。指導教師參與到學生的探究活動中，指導學生探究，解答學生提出的問題。每小組完成實踐活動后，向老師和其他組介紹探究結果，或提出本組探究過程中存在的疑問，尋求廣泛幫助。

第一組在公園“第二地點”（公園景點名稱）發現：在10m高的崖壁上，頂部是2m厚的堆積物，為紅色膠結土，其底部有大量粒徑小于15cm的碎石塊，堆積物下面為灰白色石灰巖，交界處顏色分明，變化突然（如圖6）。問題：紅色膠結土是如何堆積在石灰巖之上的？

圖6 周口店遺址公園“第二地點”沉積物

觀察沉積物，發現膠結土底部中含有大量棱角鮮明的碎石塊，粒徑一般在15cm以下，學生給出兩種堆積的可能：①流水堆積。物質沉積時期，此地地勢較周邊低，洪水突發，將周邊地表的土壤和碎石搬運至此沉積，因流水搬運距離短，巖石基本沒有磨圓度，保持棱角，后地殼抬升形成現在景觀（因有大量粒徑較大碎石塊，結合北京地區氣候特點，排除了風力搬運沉積的可能性）；②洞穴堆積。根據公園內有大量溶洞特點，學生大膽提出此處原來可能有石灰巖洞穴，溶洞上面覆蓋著紅色沉積物，因長期受流水侵蝕，洞穴坍塌，碎石塊下落，上覆沉積物下移，堆積在底部石灰巖之上，形成現狀。（兩種推斷的合理性后來都得到地質大學專家認可）

第二組在“北京猿人洞”遺址提出問題：幾十萬年前的“北京猿人”為何選擇在北京周口店地區生活？

通過觀察公園內巖石特性，閱讀公園各個參觀點文字介紹，借助網絡查詢并結合周口店地區總體自然環境，得出如下結論：①周口店猿人遺址公園所在地區石灰巖廣布，受流水的溶蝕形成大量溶洞，形成可以為猿人遮風避雨、繁衍后代的住所；②從公園內發掘記載來看，科學家出土了大量動物（鹿、羚羊、野豬、水牛等）和植物化石，它們和北京猿人生活在同一時期（距今70萬～20萬年前），說明當時周口店一帶森林茂密、水草豐盛、動物較多，為以采獵為生的猿人提供了豐富的食物；③通過實地觀察發現，周口店遺址位于太行山脈山前地帶的地勢稍高處，東南方是廣大平原，山下有河流經過，在這里居住的北京猿人既便于生活取水，又便于抵御洪澇災害……

走進自然、走進社會，在現實環境中發現問題、論證與探討問題，促進地理科學的不斷發展，是培養地理實踐力的終極目標。通過開放性問題設置，可推動學生用地理眼光發現問題，論證、探討問題，追根溯源，追尋科學的探究方法，進一步加強實踐能力的培養。同時，通過小組探究可培養學生自主學習與合作學習的能力，敢于發表獨立見解又善于尊重他人觀點，真正成為一名有知識、有素養的地理學習者。

［1］［2］張勝前.良性互動與核心素養［J］.中學地理教學參考（上半月），2016（7）：1.