梁曉靈 余云飛



摘? ? 要:文章以校園的一塊砂礫巖為“素材”,從地理環境整體性角度挖掘其蘊含的“地理故事”以實現研學目的。通過學生自主探究、師生共同研學等環節,圍繞“身世之謎”“母子情深”“不一樣的成長”三個主題,探究這塊巖石的成因、特征、巖石與土壤的關系以及土壤發育差異等,從而培養學生的地理實踐力和整體性思維。
關鍵詞:校園研學;巖石;整體性;地理實踐力
高中地理是一門實踐性很強的學科,上至“天文”,下至“地理”,實踐活動不可缺少。但是從目前來看,學生外出實踐的成本和時間限制都較大,難以常態化。那么,校園地理資源就凸顯出獨特的研學價值。只要精心挖掘,每個校園及其周邊環境其實有非常多的地理資源[1],如有天體運動、氣象、巖石、植被、土壤等自然地理研學資源,有校園規劃、水資源利用、垃圾分類、城鎮或農業環境調查等反映人地關系的人文地理研學資源。本文以校園里一塊砂礫巖為“素材”,利用地理環境整體性特征進行多維度開發,挖掘其蘊含的“地理故事”,引導學生進行研學。
一、研究“石頭”挖掘研學線索
校園處于“青霞第八洞天”爛柯山的山腳下,學校有一塊從山上滾落的巨大的石頭——“紅色砂礫巖”(圖1)。(這塊石頭大家天天可見,不論時間上還是地點上都非常方便教師和學生反復研究。那這塊石頭是否值得探究?)我們通過研究這塊石頭,發現可以“一石多用”,從它的身上挖掘出許多與地理必修一知識相關的線索。主要從兩個方面進行整理,一是時間軸線,這塊石頭的“前世、今生、未來”,涉及沉積巖成因及特征、巖石所經歷的地質作用、地殼物質循環、地球演化歷史等;二是空間軸線,這塊巖石作為地理環境的一部分,在小尺度范圍內,能反映它與氣候、地形、土壤以及生物的相互聯系、相互作用。通過這塊石頭整合相關知識,可以彌補一些學生對事物的碎片化認知,培養整體性思維。當然,挖掘研學資源要把握其難度與學生認知水平基本匹配,使學生有能力運用所學知識進行探究。
二、學生自主初探“石頭”奧秘
這次研學分學生自主和師生共同研學兩個階段。主體是高二學生,每班分成三組進行研學。在學生自主研學階段,教師給學生發放“自主研學任務表”(表1),要求學生根據任務表中的提示,用一周到兩周的課余時間初步探究巖石,之后交流所思所惑。同時復習必修一沉積巖成因及特征、地質作用、地球演化歷史、土壤形成、地理環境的整體性等書本知識,并上網查找爛柯山相關地質資料等。從學生完成自主研學后上交的記錄本來看,學生研學中有驚喜和收獲,也有實踐的誤區和不足;學生之間的差異比較大,有些思維活躍、收獲滿滿,有些則沒什么收獲,實踐能力較差。最后,我們整理了學生提出的疑問和實踐中出現的問題。此項研學過程既鍛煉了學生的自主探究能力,也為進一步研學積累經驗,提供有效信息,使教師在后面的研學活動中有針對性的指導[2]。
三、師生共同再探“石頭”真諦
整合學生的問題,設計三個活動主題,帶領學生到現場研學。每組學生可以同時探究三個主題,但要有一個側重。同時還聯系了實驗室,在學生有需要的時候提供幫助。三個活動主題如下。
故事一:身世之謎——探究這塊巖石的成因和特征。
故事二:母子情深——探究成土母質與土壤的關系。
故事三:不一樣的成長——探究巖石表層土壤發育差異及其影響因素。
1.身世之謎——探究巖石的成因和特征
現場課上,教師準備小錘子,放大鏡、實驗用鹽酸(專人負責)和筆記本電腦等物品,待學生選用。指導學生在初探巖石基礎上進一步觀察,提出更具體的問題,并且針對每一問題,結合已學知識,進行原因推測,再通過實踐尋找答案或驗證。需要的話可進行實驗或上網查閱。采取“問題—探究—問題”的學習方式,探究過程如表2所示。
2.母子情深——探究巖石表層成土母質與土壤的關系
成土母質與土壤有著血緣關系,在土壤形成的初級階段更為明顯。初級階段土壤形成過程包括巖漆階段、地衣階段和苔蘚階段,這一階段的特點是土體很薄,有機質在表土積累,化學—生物風化作用與淋溶作用很弱,土壤的性質在很大程度上還保留著母質的特征。選取巖石上苔蘚植物下的土壤,來探究苔蘚階段的土壤與成土母質的關系。由于缺乏實驗設備,探究問題收窄為:砂礫巖分化物對土壤的粒度和化學成分有什么影響?從這一角度來反映兩者的關系。實踐過程包括觀察和實驗。
(1)觀察。從巖石上取下苔蘚植被下的土壤,通過肉眼觀察和放大鏡觀察;發現一是質地較粗,顆粒大小混雜。二是夾雜了許多白色顆粒。對于質地粗的現象,學生分析砂礫巖的分化物大小不一殘留在裸巖上,從而使土壤的質地較粗,顆粒大小混雜。白色的顆粒推測是砂礫巖中夾雜的石灰巖碎屑被分化的結果,由于白色顆粒在土壤中比例很高,所以推測土壤在此階段可能是堿性的。
(2)實驗。針對之前的推測,聯系實驗室,對白色顆粒和土壤酸堿性進行簡單測試,和前面一樣,把白色顆粒收集后滴上鹽酸,冒泡,根據之前網上調查當地地質基礎有大量石灰巖,大致推測為碳酸鈣。把從苔蘚下取出的土壤用蒸餾水稀釋,然后過濾,滴入酸堿試劑,并和蒸餾水的酸堿度進行對比,發現土壤呈堿性(圖2第四幅中左側和右側試管分別是蒸餾水和土壤的酸堿度)如圖。
3.不一樣的成長——探究巖石表層土壤發育差異的影響因素
土壤是氣候、母質、生物、地形、時間綜合作用下的產物,各因素相互影響,相互制約,共同作用。由于不同的熱量、水分和植被條件,土壤的發育程度也不同。探究發現這塊巖石不同位置的土壤發育差異較大。學生的好奇心驅使他們開始探究其影響因素。通過對巖石不同位置的熱量、水分、植被和坡度的探究,分析其影響因素。
實踐過程:觀察巖石南坡和北坡、頂層南部和北部的熱量、水分、植被和坡度情況,列表如表3所示。
通過上述探究,學生結合已有知識發現,這塊巖石上產生土壤發育差異的原因,主要是風化物堆積厚度的差異。在巖石南北坡由于坡度大,物質遷移快,風化物難以積累,土壤難以發育;在巖石頂部,由于巖石向北傾斜,在緩坡北側邊緣,遷移物質容易滯留,水分也較好,日積月累,沉積物越積越多,沉積物最厚。在當地溫暖濕潤的氣候條件下,植被生長好,植被促進有機質的積累,保持了水土,促進了土壤的發育。其他的一些因素,如巖石坐落在小池塘中,水分充足,苔蘚在濕潤的環境下長勢好,苔蘚保持水土的能力使風化物能在坡面上堆積起來,發育成土壤。
四、結語
利用校園的一塊巨石進行研學實踐,促進學生整體性思維的發展。研學的三個活動主題雖然有獨立性,但由于學生觀察和思考的是同一對象,使其在分析各種關系時更容易樹立聯系觀、整體觀。學生會聯想:當地曾經海相沉積形成石灰巖,所以砂礫巖含有石灰巖碎屑,初始土壤受其影響呈酸性,從而影響植被的生長與分布。進而對巖石的形成、巖石組成成分、土壤的化學物理性質、生物生長各要素之間的關系有了系統整體的認知。學生通過觀察提問,原因推測,再實踐調查,自己尋找答案。這個過程學生需要敏銳細心的觀察,判斷用什么方法繼續調查,怎么設計實驗等,使學生的觀察能力、動手能力、解決問題能力都得到了提升[3]。生活中處處是地理,在真實易行的情境中研學,對學生發展高級思維、培養地理實踐力效果顯著。
參考文獻:
[1] 馬道宏.別樣的校園地理研學[J].地理教育,2018(08):55-56.
[2] 郭華夏,許敏琳.地理研學實踐活動設計——以“海上絲綢之路”汕頭站“樟林古港”為例[J].地理教學,2018(17):50-53.
[3] 趙守拙.充分利用校園資源實現地理實踐力提升[J].教育科學論壇,2019(05):16-18.