用基本技能考察自然 以地理慧眼欣赏环境

●刘景奎 谷 丰/清华大学附属中学（100084）

用基本技能考察自然 以地理慧眼欣赏环境

●刘景奎 谷 丰/清华大学附属中学（100084）

地理实践力是地理学科核心素养之一，是地理学的形成基础和发展动力。本文以学校附近“北京房山区十渡——周口店地区”为实践区域，对学生以褶皱构造、流水地貌为主题的野外考察实践活动进行真实记录，并就特定实践活动对学生地理实践力培养进行阐释。

基本技能；地理慧眼；地理实践力

北京市西南郊房山区的十渡——周口店地区，位于北京西部山区，属太行山脉，曾经沧海桑田，地质活动频繁，在内力作用下，褶皱和断层构造发育，裸露在地表的碳酸盐类又在流水、风力等外力作用下形成千变万化的地表形态。地质构造和地貌类型多样，便于观察研究，是中学生野外地质考察的理想之所。笔者带领高一年级学生，根据本地条件，进行了地质、地貌、水文等野外考察活动。

一、用基本技能考察自然

1.定向定位

在野外能够熟练利用罗盘、GPS接收器或智能手机进行准确定向定位，是保障个人安全的重要手段，因为可能存在迷路、受伤或突发性事件等安全隐患。同时，定向定位也是地理考察工作所必须的，对自然地理现象或地理事物的研究并非一蹴而就，需要多次甚至长期到某一观测点进行实地研究。学生到达观测点之后，首要工作就是利用个人手机的电子地图功能和GPS功能进行相对定位、准确的经纬度定位和定向，并将点位和经纬度坐标标注在实习报告手册的线路图中。

2.拉样方统计

样方原是用于调查植物群落数量而随机设置的取样地块。样方法是利用一定面积作为整个群落的代表，详细计算这块面积中的植物种类、频度、多度、优势度和重要值，以此来确定植物的优势种或对植物进行分类。本次考察借用植物群落调查的样方法，探究沉积砾石粒径与河流动力条件之间的关系。

地点选取一渡观察点，为河流流出山口处。考察任务是利用样方法，统计从山口处至下游河流沿岸不同粒径岩石数量的变化，并探讨原因。以此来验证河流沉积的分选现象，培养学生严谨的治学态度。

学生分2个小组，每组分别在河流出山口——下游河流沿岸选取3个样方（相邻两样方之间相距400 m），样方面积2 m×2 m。用卷尺测量距离，木棍固定四角，细绳拉边界（如图1）。然后进行不同粒径岩石数量统计。

图1 第一样方点

两小组统计结果都显示，从河流出山口向下游，粒径较大岩石的沉积数量逐渐减少，粒径较小岩石的沉积数量逐渐增多。针对河流沉积物的分选现象，学生对其产生原理进行探讨。

3.等高线地形图使用

在一渡观察点到孤山口火车站之间，要穿过一段比较险峻的山路，为了验证山区公路走向与地形的关系，进而分析该区域中地形条件对人类生产生活产生的影响，教师事先发给每位学生一幅该区域的等高线地形图，但图中未将师生乘坐汽车所要经过的线路画出。特别安排如下考察活动。

考察地点：三岔村——孤山口火车站。考察任务：①乘车期间，从三岔村开始，每2人1组，每2分钟用手机定位一次，一人定位，一人将经纬度坐标标在图中，到达孤山口火车站结束。然后将标注在图中各个经纬度坐标点用虚线连接起来，完成图中未标出的公路段；②说出所画公路经过的主要地形部位并分析原因；③读图分析，该区域地形条件对聚落和交通线产生的影响。

通过这一考察活动，学生强化了等高线的判读能力，在实地中体会到山区聚落分布在较为宽阔的谷地两侧、公路线沿山谷伸展或与等高线平行的原因，理解了自然地理环境对人类活动产生的影响，加深了对“因地制宜”、“人地协调观”等核心素养的领悟。

4.地质素描图绘制

每一次自然地理野外考察，总会把典型的地质构造或地质现象记录下来，既可作为成果保留，又可加深对学科知识的理解，还可为今后自己或他人考察提供借鉴。这其中绘制地质素描图是一种必要手段。地质素描图是运用透视原理和绘画技巧来表达地质现象或地质作用的图画。与摄影不同，地质素描除不受天气、镜头取景范围影响外，更重要的是采用素描技术处理，完全可以根据观察者的需要，对各种地质现象特征和附近的景物有所取舍，突出主题。事实表明，一次地质考察，在考察报告中充分运用地质素描图，有助于揭示和说明问题的本质，避免一些不必要的文字叙述，做到简明扼要、图文并茂。因而学生应当逐步学好绘制地质素描图的方法，以记录地质调查。

在本次考察中，学生在个人考察报告中共绘制了三幅地质素描图（如图2、3、4）。

图2 七渡太阳升景观背斜成山素描图

图3 一渡河流出山口处早期河床沉积物剖面图

图4 孤山口火车站南侧山地背斜成谷素描图

二、以地理慧眼欣赏环境

1.从地理视角认识自然之美

沿线考察点汇聚在一起就是一部地理科教片。七渡太阳升景观——内力挤压作用下岩层隆起形成的典型背斜构造，岩层节理由背斜核部向外散射，构成一幅旭日东升、光芒四射的景象；孤山口火车站南部山脉背斜成谷——在巨大岩层内部水平挤压力作用下，背斜顶部受张力，易被外力侵蚀成谷地，形成地形倒置现象；沿途峰林峰丛景观——十几亿年前的海相沉积形成的白云岩，经地壳抬升后形成山地，在流水侵蚀作用下，形成秀丽风光……

2.借亲历景象反思课堂所学

许多情况下，自然地理现象或事物并非都能用中学地理书本知识阐释，学生头脑中的知识与客观现实发生冲突，这正是拓展思维的最佳时机。一渡观察点——在海拔较高点观察河流，蜿蜒曲折，左侧岩壁陡峭以侵蚀为主，右侧平坦以沉积为主，分析成因。此刻学生头脑中的地转偏向力对河岸的影响与现实恰恰相反（高一学生并未讲述过河流凹岸侵蚀、凸岸堆积原理），启发学生借助物理学知识尝试阐释这一问题，对于掌握河流凹岸侵蚀、凸岸沉积的原理起到事半功倍的效果（如图5）。一渡观察点——在河漫滩清理早期河床沉积物剖面，根据各层沉积物的物质特点推测沉积层形成时的环境特征。根据河床沉积物在不同层次沉积的物质差异（如砾石、砂土等），可以推断河流的流量和流速，进而可以推断出沉积层形成时的降水特点，降水——河流水文特征——河床沉积物，从另一个角度诠释了地理环境的整体性原理。孤山口火车站北侧小山崖壁——复杂褶皱（微观），这里褶皱与七渡褶皱以及教材中的褶皱图片差异较大，一是空间尺度较小（两翼长度只有1～2米），二是轴面不是直立，而是倾斜或者水平的。在探讨中学生认识到自然赋予岩石的力量是复杂多变的，力的来源方向、岩层受力点位置的差异都可能造成岩层的复杂变化，并非一定是直立的褶皱。

图5 教师实地讲解凹岸侵蚀、凸岸沉积的原理

3.用敏锐洞察力提出探究疑问

在周口店北京猿人遗址公园，学生分成两组，自行选择线路游览，学习任务是在游览线路中，小组头脑风暴，从地理学科视角发现一个可探究的地理问题或地理现象，并搜集证据，尝试用所学知识来阐释。指导教师参与到学生的探究活动中，指导学生探究，解答学生提出的问题。每小组完成实践活动后，向老师和其他组介绍探究结果，或提出本组探究过程中存在的疑问，寻求广泛帮助。

第一组在公园“第二地点”（公园景点名称）发现：在10m高的崖壁上，顶部是2m厚的堆积物，为红色胶结土，其底部有大量粒径小于15cm的碎石块，堆积物下面为灰白色石灰岩，交界处颜色分明，变化突然（如图6）。问题：红色胶结土是如何堆积在石灰岩之上的？

图6 周口店遗址公园“第二地点”沉积物

观察沉积物，发现胶结土底部中含有大量棱角鲜明的碎石块，粒径一般在15cm以下，学生给出两种堆积的可能：①流水堆积。物质沉积时期，此地地势较周边低，洪水突发，将周边地表的土壤和碎石搬运至此沉积，因流水搬运距离短，岩石基本没有磨圆度，保持棱角，后地壳抬升形成现在景观（因有大量粒径较大碎石块，结合北京地区气候特点，排除了风力搬运沉积的可能性）；②洞穴堆积。根据公园内有大量溶洞特点，学生大胆提出此处原来可能有石灰岩洞穴，溶洞上面覆盖着红色沉积物，因长期受流水侵蚀，洞穴坍塌，碎石块下落，上覆沉积物下移，堆积在底部石灰岩之上，形成现状。（两种推断的合理性后来都得到地质大学专家认可）

第二组在“北京猿人洞”遗址提出问题：几十万年前的“北京猿人”为何选择在北京周口店地区生活？

通过观察公园内岩石特性，阅读公园各个参观点文字介绍，借助网络查询并结合周口店地区总体自然环境，得出如下结论：①周口店猿人遗址公园所在地区石灰岩广布，受流水的溶蚀形成大量溶洞，形成可以为猿人遮风避雨、繁衍后代的住所；②从公园内发掘记载来看，科学家出土了大量动物（鹿、羚羊、野猪、水牛等）和植物化石，它们和北京猿人生活在同一时期（距今70万～20万年前），说明当时周口店一带森林茂密、水草丰盛、动物较多，为以采猎为生的猿人提供了丰富的食物；③通过实地观察发现，周口店遗址位于太行山脉山前地带的地势稍高处，东南方是广大平原，山下有河流经过，在这里居住的北京猿人既便于生活取水，又便于抵御洪涝灾害……

走进自然、走进社会，在现实环境中发现问题、论证与探讨问题，促进地理科学的不断发展，是培养地理实践力的终极目标。通过开放性问题设置，可推动学生用地理眼光发现问题，论证、探讨问题，追根溯源，追寻科学的探究方法，进一步加强实践能力的培养。同时，通过小组探究可培养学生自主学习与合作学习的能力，敢于发表独立见解又善于尊重他人观点，真正成为一名有知识、有素养的地理学习者。

［1］［2］张胜前.良性互动与核心素养［J］.中学地理教学参考（上半月），2016（7）：1.