地理野外考察與課堂教學(xué)的深度融合

胡靜

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出，教師要根據(jù)地理學(xué)科核心素養(yǎng)形成過(guò)程的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式，在真實(shí)情境中開(kāi)展豐富多樣的地理實(shí)踐活動(dòng)［1］。地理實(shí)踐力指“人們?cè)诳疾臁⒄{(diào)查和實(shí)驗(yàn)等地理實(shí)踐活動(dòng)中所具備的意志品質(zhì)和行動(dòng)能力。”［1］高中地理課程目標(biāo)的 “地理實(shí)踐力”是指：“學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和地理工具，在室內(nèi)、野外和社會(huì)的真實(shí)環(huán)境下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、考察、調(diào)查等方式獲取地理信息，探索和嘗試解決實(shí)際問(wèn)題，具備活動(dòng)策劃、實(shí)施等行動(dòng)能力”。［1］

野外考察是地理學(xué)家進(jìn)行地理研究的重要方法，也是落實(shí)地理課程標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)尤其是地理實(shí)踐力的重要途經(jīng)。地理實(shí)踐力強(qiáng)調(diào)的是真實(shí)的問(wèn)題情境和學(xué)生的參與操作，把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)的能力，除強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與解決實(shí)際問(wèn)題外，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生在問(wèn)題解決中的執(zhí)行力。筆者以家鄉(xiāng)武漢磨山森林土壤考察為例，創(chuàng)設(shè)真實(shí)地理情境，探討地理野外考察與課堂教學(xué)深度融合的教學(xué)手段。在課堂內(nèi)外，組織學(xué)生開(kāi)展恰當(dāng)有效的實(shí)踐活動(dòng)，從而幫助學(xué)生從地理的視角去觀察、認(rèn)識(shí)周圍的世界，同時(shí)也增強(qiáng)學(xué)生地理學(xué)習(xí)的體驗(yàn)感，在觀察、探究等地理實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力和綜合思維能力。

一、地理野外考察——真實(shí)地理情境中的實(shí)踐體驗(yàn)

1.野外考察準(zhǔn)備

教師提前實(shí)地勘察磨山森林環(huán)境，并在查閱相關(guān)期刊、著作等文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，掌握磨山地質(zhì)地貌、植被、土壤等各要素的信息；選定土壤剖面點(diǎn)，確定考察線路，撰寫(xiě)磨山野外考察的實(shí)施方案；設(shè)計(jì)土壤剖面觀察記錄表；征求家長(zhǎng)和學(xué)校同意，確定出行時(shí)間，并準(zhǔn)備好野外土壤考察的工具（地質(zhì)錘、羅盤(pán)、軟尺、鏟子、放大鏡、pH試紙、玻璃瓶、小白板、書(shū)寫(xiě)板夾，土壤剖面觀察記錄表）。考慮到安全問(wèn)題，本次野外考察只有四名同學(xué)代表參加。

2.野外考察主題：武漢磨山森林土壤剖面

（1）磨山自然地理概況

本次野外考察地點(diǎn)武漢磨山位于長(zhǎng)江中游的武漢東湖磨山風(fēng)景區(qū)內(nèi)，地處江漢平東緣，屬平原地區(qū)間夾的剝蝕殘丘，磨山海拔在200m以下，呈近東西向展布，山地基巖走向與山地走向基本一致；構(gòu)成山地的地層有志留紀(jì)頁(yè)巖與粉砂巖、泥盆紀(jì)石英砂巖，在磨山不同海波、坡向處露有少量基巖露頭；山地坡度較小。［2］區(qū)域內(nèi)屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)，春夏多雨，秋冬少雨，河網(wǎng)密布、湖泊眾多；植被茂密，山上典型植被為樟樹(shù)、馬尾松，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；熟悉土壤觀察的一般內(nèi)容；熟練掌握土壤質(zhì)地的野外簡(jiǎn)易測(cè)定方法并動(dòng)手操作；掌握土壤樣品的采集方法并做好標(biāo)簽記錄；觀察、判斷巖石類型、母巖性質(zhì)、巖層的走向并用羅盤(pán)測(cè)出巖層產(chǎn)狀，查閱資料分析地質(zhì)年代，并在此基礎(chǔ)上判斷磨山的地質(zhì)構(gòu)造，為“土壤”的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。

（3）磨山野外考察過(guò)程

觀察點(diǎn)1為磨山北坡山麓。

【觀察現(xiàn)象】此處為磨山風(fēng)景區(qū)北門(mén)所在地，有基巖出露，巖層整體向南傾斜，通過(guò)羅盤(pán)測(cè)量巖層傾角為27°，此處為志留紀(jì)粉砂巖，層狀結(jié)構(gòu)明顯，呈灰黃色，巖性較軟弱，風(fēng)化強(qiáng)烈，用手研磨巖石表層，易粉碎。繼續(xù)觀察基巖上覆的土壤層，土壤厚度較小，用軟尺測(cè)量母質(zhì)以上土層厚土大約為33cm。

【問(wèn)題探究】作為山腳下的土壤，其厚度應(yīng)該很大，但為什么北坡山腳下土壤厚度較小？山腳下土壤礦物質(zhì)顆粒為什么很細(xì)？

學(xué)生、教師現(xiàn)場(chǎng)討論并得出結(jié)論。

觀察點(diǎn)2為磨山北坡半山腰。

【觀察現(xiàn)象】此處土壤剖面是在磨山實(shí)地勘察中發(fā)現(xiàn)的土壤層次最豐富的一個(gè)森林土壤剖面（圖1、圖2），用手機(jī)軟件“GPS海拔表”測(cè)得此觀察點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔高度；觀察出露巖層依然是向南傾斜，巖石為志留紀(jì)粉砂巖、頁(yè)巖，層狀結(jié)構(gòu)明顯；指導(dǎo)學(xué)生用挖掘土壤剖面，首先鏟去剖面表層的風(fēng)化土層、雜草、碎石，露出新鮮土壤剖面，并形成垂直壁，剖面寬度1m，深1.5m，然后開(kāi)始土壤剖面觀察。先自上而下觀察土壤顏色，并探討土壤顏色不同的原因；然后根據(jù)不同顏色的土層劃分出土壤剖面層次，并用軟尺測(cè)定每一個(gè)層次的深度，并在土壤剖面觀察記錄表上做好相應(yīng)的記錄；接下來(lái)開(kāi)始自下而上采集土壤樣品，裝入玻璃瓶并貼上標(biāo)簽做好記錄，為室內(nèi)課堂教學(xué)提供觀察分析的實(shí)物。在野外利用采集的土壤樣品，教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)土壤質(zhì)地的簡(jiǎn)易測(cè)定方法，以搓土條的方法測(cè)定土壤質(zhì)地；觀察土壤物質(zhì)構(gòu)成、土壤結(jié)構(gòu)、土壤中是否有侵入體、新生體。

【問(wèn)題探究】土壤剖面共分為哪幾層？每一層土壤顏色有何差異？造成土壤顏色差異的原因有哪些？不同層次土壤的質(zhì)地有何差異？由此處典型的森林土壤剖面能否判斷出武漢地帶性土壤類型？這種地帶性土壤與武漢的氣候之間有著怎樣的關(guān)聯(lián)？生物在土壤形成中有著怎樣的作用？探討成土母質(zhì)的可能來(lái)源。

觀察點(diǎn)3為磨山山頂。

【觀察現(xiàn)象】山頂巖石呈灰白色，為泥盆紀(jì)的石英砂巖，塊狀結(jié)構(gòu)明顯，巖性堅(jiān)硬，抗風(fēng)化作用強(qiáng)，用手研磨土壤，感覺(jué)土壤顆粒較粗，肉眼觀察土壤厚度非常薄，約20cm。

【問(wèn)題探究】為什么山頂土層厚度比半山腰薄？山頂土壤顆粒比山麓要粗？

觀察點(diǎn)4為磨山南坡半山腰。

【觀察現(xiàn)象】出露的基巖為志留紀(jì)粉砂巖，巖層向北傾斜，巖石呈灰黃色，表面風(fēng)化明顯，層狀結(jié)構(gòu)明顯，土層較山頂厚，土壤顆粒更細(xì)。

【問(wèn)題探究】根據(jù)磨山南北坡巖層的傾斜方向以及巖層年齡判斷磨山的地質(zhì)構(gòu)造類型；繼續(xù)探究土壤顆粒從山頂?shù)缴较碌姆植家?guī)律并分析成因。

觀察點(diǎn)5為磨山南坡山麓。

【觀察現(xiàn)象】山麓土層更厚，土壤顆粒更細(xì)，植被更茂密。

【問(wèn)題探究】總結(jié)山頂?shù)缴铰赐寥李w粒大小的分布規(guī)律并分析成因；山頂?shù)缴铰赐翆雍穸确植家?guī)律并分析成因；磨山北坡山麓土層厚度明顯很薄，與發(fā)現(xiàn)的規(guī)律不一致，這是什么原因？

每一個(gè)土壤觀察點(diǎn)，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察土壤顏色、判斷母巖類型及傾向、測(cè)量巖層傾角、動(dòng)手搓土條感知土壤質(zhì)地、比較每一個(gè)觀察點(diǎn)土層厚度及土壤顆粒大小等，讓學(xué)生在野外真實(shí)的土壤情境中去體驗(yàn)野外地理事物與地理知識(shí)的融合；通過(guò)手機(jī)軟件“GPS海拔表”、羅盤(pán)的使用、開(kāi)挖新鮮土壤剖面、搓土條等親自動(dòng)手實(shí)踐，豐富了學(xué)生地理實(shí)踐能力，提高了學(xué)生的地理實(shí)踐力；在磨山野外考察過(guò)程中學(xué)生不留下任何垃圾、并對(duì)開(kāi)挖剖面進(jìn)行合理的回填，將自然界的事物回歸原狀；遇到土壤中的蚯蚓、壁虎等侵入體，學(xué)生不干擾他們的活動(dòng)路徑，保護(hù)野外生物的生存權(quán)，在此過(guò)程中逐漸建立起學(xué)生心中對(duì)自然的敬畏意識(shí)和情感；在整個(gè)考察過(guò)程中，學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作，相互幫助，共同探討，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和地理實(shí)踐能力都得到明顯增強(qiáng)。

二、地理實(shí)景課堂教學(xué)——實(shí)踐體驗(yàn)的認(rèn)知重建

在對(duì)武漢磨山森林土壤進(jìn)行野外考察之后，我們回歸課堂，設(shè)計(jì)了2019版人教版地理必修一教材第五章第二節(jié)“土壤”這一課，對(duì)磨山野外土壤考察和課堂教學(xué)進(jìn)行了深度融合，落實(shí)了地理實(shí)踐力的培養(yǎng)，踐行了新課程理念。具體教學(xué)過(guò)程如下。

1.探究活動(dòng)一：觀察家鄉(xiāng)的土壤——以武漢磨山森林土壤為例

利用磨山采樣小組采自磨山的土壤樣本，課堂上觀察磨山土壤，并分小組進(jìn)行匯報(bào)交流。

【觀察土壤塊】第一小組：從上到下，觀察土壤顏色的變化并討論土壤顏色不同的原因。第二小組：用干紙巾包裹土壤并捏緊土壤，稍過(guò)一會(huì)，觀察紙巾的潮濕狀況。第三小組：用手指研磨土壤塊，并搓土條，感受土壤礦物質(zhì)的顆粒大小并判斷土壤質(zhì)地及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響（附：土壤質(zhì)地的簡(jiǎn)易測(cè)定方法——資料來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)博物館土壤館）。第四小組：在土壤中有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)小動(dòng)物或植物？總結(jié)土壤的物質(zhì)構(gòu)成，觀察之后進(jìn)行小組匯報(bào)交流。

【教師總結(jié)】展示磨山采樣小組在磨山土壤考察時(shí)的土壤剖面觀察記錄表，并總結(jié)野外土壤觀察的一般順序和方法。

2.探究活動(dòng)二：觀察土壤剖面結(jié)構(gòu)——以武漢磨山森林土壤剖面為例

打造地理實(shí)景課堂——課堂現(xiàn)場(chǎng)連線磨山外景盧老師，把學(xué)生帶到外景課堂，外景老師在重現(xiàn)土壤剖面的基礎(chǔ)上留下三個(gè)問(wèn)題，并自然過(guò)渡到土壤的主要形成因素的探究上來(lái)。

3.探究活動(dòng)三：土壤的主要形成因素——以武漢磨山紅壤為例

【小組討論問(wèn)題1】利用生物循環(huán)的原理，分析生物在土壤形成中的作用？

教師引導(dǎo)學(xué)生完成地質(zhì)大循環(huán)與生物小循環(huán)的關(guān)系圖，以此來(lái)深入理解沒(méi)有生物就沒(méi)有土壤，生物循環(huán)在土壤形成中的重要作用。

【小組討論問(wèn)題2】武漢的氣候跟淀積層的土壤顏色和質(zhì)地之間有什么關(guān)聯(lián)？

在磨山紅壤分析的基礎(chǔ)上，繼續(xù)利用土壤標(biāo)本展示并分析全國(guó)其它地區(qū)土壤的顏色與當(dāng)?shù)貧夂蛑g的關(guān)系。

總結(jié)不同氣候條件下土壤的特點(diǎn)。

【小組討論問(wèn)題3】巖石風(fēng)化并非成土母質(zhì)的唯一來(lái)源，成土母質(zhì)還可能來(lái)源于哪里？

展示四川盆地的紫色土標(biāo)本，分析紫色土的成因；探討成土母質(zhì)的其它可能來(lái)源。

磨山采樣小組成員講述在磨山土壤觀察過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一系列現(xiàn)象：①磨山南坡從坡底到坡頂土壤顆粒越來(lái)越細(xì)，土層厚度越來(lái)越薄，這是為什么？②當(dāng)磨山采樣小組的成員到達(dá)磨山北坡山腳下時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)比較特殊的現(xiàn)象，那就是土層很薄，甚至比半山腰的土層還要薄，這與同學(xué)們?cè)谀掀掳l(fā)現(xiàn)的規(guī)律有些不太一樣，這又是什么原因？

磨山采樣小組成員劉同學(xué)帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)畫(huà)圖講解的形式重走磨山土壤考察路線（圖3），指出上述發(fā)現(xiàn)并討論成因。

科學(xué)研究表明，新成土（幼年土壤）形成的時(shí)間小于3 000年，軟土（壯年土壤）需要3 000～29 000年，而老成土（老年土壤）需要50萬(wàn)～320萬(wàn)年，形成一米厚的土壤，需近2萬(wàn)年。

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到土壤的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間，我們無(wú)法見(jiàn)證1cm土壤的形成，但毀掉1cm土壤卻是一瞬間，激發(fā)學(xué)生愛(ài)護(hù)土壤、保護(hù)土壤的意識(shí)。

展示來(lái)自武漢郊區(qū)的水稻土樣本，并展示采集于江蘇常熟的水稻土剖面標(biāo)本，引導(dǎo)學(xué)生分析人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響。

【總結(jié)】俄羅斯土壤學(xué)家道庫(kù)恰耶夫最早提出土壤發(fā)生學(xué)的觀點(diǎn)，他指出土壤是在成土母質(zhì)、生物、氣候、地貌和時(shí)間五大因素共同作用的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn) （2017年版）［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［2］ 揭毅.地質(zhì)地貌實(shí)驗(yàn)與課間野外實(shí)習(xí)教程［M］.武漢：華中師范大學(xué)出版社，2021.