●劉景奎 谷 豐/清華大學(xué)附屬中學(xué)（100084）

用基本技能考察自然 以地理慧眼欣賞環(huán)境

●劉景奎 谷 豐/清華大學(xué)附屬中學(xué)（100084）

地理實踐力是地理學(xué)科核心素養(yǎng)之一，是地理學(xué)的形成基礎(chǔ)和發(fā)展動力。本文以學(xué)校附近“北京房山區(qū)十渡——周口店地區(qū)”為實踐區(qū)域，對學(xué)生以褶皺構(gòu)造、流水地貌為主題的野外考察實踐活動進(jìn)行真實記錄，并就特定實踐活動對學(xué)生地理實踐力培養(yǎng)進(jìn)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(qū)的十渡——周口店地區(qū)，位于北京西部山區(qū)，屬太行山脈，曾經(jīng)滄海桑田，地質(zhì)活動頻繁，在內(nèi)力作用下，褶皺和斷層構(gòu)造發(fā)育，裸露在地表的碳酸鹽類又在流水、風(fēng)力等外力作用下形成千變?nèi)f化的地表形態(tài)。地質(zhì)構(gòu)造和地貌類型多樣，便于觀察研究，是中學(xué)生野外地質(zhì)考察的理想之所。筆者帶領(lǐng)高一年級學(xué)生，根據(jù)本地條件，進(jìn)行了地質(zhì)、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(jìn)行準(zhǔn)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(fā)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(xiàn)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(jìn)行實地研究。學(xué)生到達(dá)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(jìn)行相對定位、準(zhǔn)確的經(jīng)緯度定位和定向，并將點位和經(jīng)緯度坐標(biāo)標(biāo)注在實習(xí)報告手冊的線路圖中。

2.拉樣方統(tǒng)計

樣方原是用于調(diào)查植物群落數(shù)量而隨機設(shè)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(xì)計算這塊面積中的植物種類、頻度、多度、優(yōu)勢度和重要值，以此來確定植物的優(yōu)勢種或?qū)χ参镞M(jìn)行分類。本次考察借用植物群落調(diào)查的樣方法，探究沉積礫石粒徑與河流動力條件之間的關(guān)系。

地點選取一渡觀察點，為河流流出山口處?？疾烊蝿?wù)是利用樣方法，統(tǒng)計從山口處至下游河流沿岸不同粒徑巖石數(shù)量的變化，并探討原因。以此來驗證河流沉積的分選現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。

學(xué)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(xì)繩拉邊界（如圖1）。然后進(jìn)行不同粒徑巖石數(shù)量統(tǒng)計。

圖1 第一樣方點

兩小組統(tǒng)計結(jié)果都顯示，從河流出山口向下游，粒徑較大巖石的沉積數(shù)量逐漸減少，粒徑較小巖石的沉積數(shù)量逐漸增多。針對河流沉積物的分選現(xiàn)象，學(xué)生對其產(chǎn)生原理進(jìn)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(qū)公路走向與地形的關(guān)系，進(jìn)而分析該區(qū)域中地形條件對人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生的影響，教師事先發(fā)給每位學(xué)生一幅該區(qū)域的等高線地形圖，但圖中未將師生乘坐汽車所要經(jīng)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?？疾烊蝿?wù)：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(jīng)緯度坐標(biāo)標(biāo)在圖中，到達(dá)孤山口火車站結(jié)束。然后將標(biāo)注在圖中各個經(jīng)緯度坐標(biāo)點用虛線連接起來，完成圖中未標(biāo)出的公路段；②說出所畫公路經(jīng)過的主要地形部位并分析原因；③讀圖分析，該區(qū)域地形條件對聚落和交通線產(chǎn)生的影響。

通過這一考察活動，學(xué)生強化了等高線的判讀能力，在實地中體會到山區(qū)聚落分布在較為寬闊的谷地兩側(cè)、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(huán)境對人類活動產(chǎn)生的影響，加深了對“因地制宜”、“人地協(xié)調(diào)觀”等核心素養(yǎng)的領(lǐng)悟。

4.地質(zhì)素描圖繪制

每一次自然地理野外考察，總會把典型的地質(zhì)構(gòu)造或地質(zhì)現(xiàn)象記錄下來，既可作為成果保留，又可加深對學(xué)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(zhì)素描圖是一種必要手段。地質(zhì)素描圖是運用透視原理和繪畫技巧來表達(dá)地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)作用的圖畫。與攝影不同，地質(zhì)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(shù)處理，完全可以根據(jù)觀察者的需要，對各種地質(zhì)現(xiàn)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(zhì)考察，在考察報告中充分運用地質(zhì)素描圖，有助于揭示和說明問題的本質(zhì)，避免一些不必要的文字?jǐn)⑹?，做到簡明扼要、圖文并茂。因而學(xué)生應(yīng)當(dāng)逐步學(xué)好繪制地質(zhì)素描圖的方法，以記錄地質(zhì)調(diào)查。

在本次考察中，學(xué)生在個人考察報告中共繪制了三幅地質(zhì)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(cè)山地背斜成谷素描圖

二、以地理慧眼欣賞環(huán)境

1.從地理視角認(rèn)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(nèi)力擠壓作用下巖層隆起形成的典型背斜構(gòu)造，巖層節(jié)理由背斜核部向外散射，構(gòu)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(nèi)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(xiàn)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(jīng)地殼抬升后形成山地，在流水侵蝕作用下，形成秀麗風(fēng)光……

2.借親歷景象反思課堂所學(xué)

許多情況下，自然地理現(xiàn)象或事物并非都能用中學(xué)地理書本知識闡釋，學(xué)生頭腦中的知識與客觀現(xiàn)實發(fā)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(cè)巖壁陡峭以侵蝕為主，右側(cè)平坦以沉積為主，分析成因。此刻學(xué)生頭腦中的地轉(zhuǎn)偏向力對河岸的影響與現(xiàn)實恰恰相反（高一學(xué)生并未講述過河流凹岸侵蝕、凸岸堆積原理），啟發(fā)學(xué)生借助物理學(xué)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(jù)各層沉積物的物質(zhì)特點推測沉積層形成時的環(huán)境特征。根據(jù)河床沉積物在不同層次沉積的物質(zhì)差異（如礫石、砂土等），可以推斷河流的流量和流速，進(jìn)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(huán)境的整體性原理。孤山口火車站北側(cè)小山崖壁——復(fù)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?。▋梢黹L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(xué)生認(rèn)識到自然賦予巖石的力量是復(fù)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(fù)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(xué)生分成兩組，自行選擇線路游覽，學(xué)習(xí)任務(wù)是在游覽線路中，小組頭腦風(fēng)暴，從地理學(xué)科視角發(fā)現(xiàn)一個可探究的地理問題或地理現(xiàn)象，并搜集證據(jù)，嘗試用所學(xué)知識來闡釋。指導(dǎo)教師參與到學(xué)生的探究活動中，指導(dǎo)學(xué)生探究，解答學(xué)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(jié)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(fā)現(xiàn)：在10m高的崖壁上，頂部是2m厚的堆積物，為紅色膠結(jié)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?guī)r，交界處顏色分明，變化突然（如圖6）。問題：紅色膠結(jié)土是如何堆積在石灰?guī)r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(fā)現(xiàn)膠結(jié)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(xué)生給出兩種堆積的可能：①流水堆積。物質(zhì)沉積時期，此地地勢較周邊低，洪水突發(fā)，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(xiàn)在景觀（因有大量粒徑較大碎石塊，結(jié)合北京地區(qū)氣候特點，排除了風(fēng)力搬運沉積的可能性）；②洞穴堆積。根據(jù)公園內(nèi)有大量溶洞特點，學(xué)生大膽提出此處原來可能有石灰?guī)r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?guī)r之上，形成現(xiàn)狀。（兩種推斷的合理性后來都得到地質(zhì)大學(xué)專家認(rèn)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(qū)生活？

通過觀察公園內(nèi)巖石特性，閱讀公園各個參觀點文字介紹，借助網(wǎng)絡(luò)查詢并結(jié)合周口店地區(qū)總體自然環(huán)境，得出如下結(jié)論：①周口店猿人遺址公園所在地區(qū)石灰?guī)r廣布，受流水的溶蝕形成大量溶洞，形成可以為猿人遮風(fēng)避雨、繁衍后代的住所；②從公園內(nèi)發(fā)掘記載來看，科學(xué)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(dāng)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(fā)現(xiàn)，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(jīng)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(zāi)害……

走進(jìn)自然、走進(jìn)社會，在現(xiàn)實環(huán)境中發(fā)現(xiàn)問題、論證與探討問題，促進(jìn)地理科學(xué)的不斷發(fā)展，是培養(yǎng)地理實踐力的終極目標(biāo)。通過開放性問題設(shè)置，可推動學(xué)生用地理眼光發(fā)現(xiàn)問題，論證、探討問題，追根溯源，追尋科學(xué)的探究方法，進(jìn)一步加強實踐能力的培養(yǎng)。同時，通過小組探究可培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力，敢于發(fā)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(yǎng)的地理學(xué)習(xí)者。

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