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岩溶地貌现场教学方案设计
（中国地质大学（武汉） 地球科学学院地理系,湖北武汉430074）
摘 要：地理学是一门实践性很强的学科,现场教学对专业基础课学习有显著促进作用.结合隐水洞岩溶地貌,从课前准备、教学过程和课后小结三个环节设计了具体教学方案,在教学过程中增加自主探究性学习内容.现场教学有助于学生对专业知识的掌握,培养学生自主学习能力,并提高学生对地理专业的学习兴趣.
关键词：现场教学；岩溶地貌；地理专业；自主探究性学习
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）07-0088-02
地理学是一门实践性很强的学科,野外实践教学是地理学基础课学习中的重要环节,在课堂教学过程中开展现场教学,有利于学生对知识点的掌握,同时培养学生对地理专业学习的兴趣.本文结合隐水洞地质公园岩溶地貌资源,对岩溶地貌现场教学进行课堂设计,拓展地貌学实践教学内容.岩溶地貌指地表水和地下水以化学作用为主塑造的地表和地下形态,岩溶地貌是地貌学、第四纪地质学和全球变化等地理学专业基础课程中重要的教学内容[1-2].
一、隐水洞岩溶地貌教学资源特点
隐水洞地质公园于2003年经湖北省批准建立,位于湖北省通山县大畈镇境内（E 114毅36忆-114毅39忆,N29毅38忆-29毅40忆）,距通山县城12公里,距武汉市130公里,从杭瑞高速隐水洞出口到景区不到2km.主洞长4000余米,高度一般10—15米,宽一般8—10米.区域气候属于亚热带季风气候,雨热同季,年平均降水量约1500毫米,春夏两季降水量约占全年总降水量的70%以上.区内分布的主体地层为寒武系的中上统娄山关群和高台组地层,岩性多为厚层状的鲕粒白云岩、砂屑灰岩,属于质地较纯的碳酸盐岩[3].地貌主要由低山、丘陵和岗地组成,岭谷大致呈近东西向排列.区内地貌发育受到东西向大幕山复式背斜、南北两侧通山复式向斜和黄沙复式向斜构造的控制.区内发育两组断层,与褶皱走向一致或相近的近东西向断层,规模相对稍大,这组断层形成于印支构造期,燕山期复活并发展,第四纪以来大多断层没有发现活动的迹象；另一组断层呈北东—北北东排列,形成于印支构造期,燕山期复活并发展,成为燕山期的优势断层构造[4].
白云岩和灰岩组成的基岩、两组相交断层构造和充沛的降水构成了岩溶地貌发育的优越条件[5].洞内流石和滴石类景观形态多样,规模巨大,主要类型包括石钟乳、石笋、石柱、边石和石幔等.洞内可清楚观察到地下水从鹅管滴出到地表散溅过程,这为认识洞内化学堆积地貌形成过程提供了极佳素材.此外,洞内还可以观察到崩塌堆积物和河流搬运堆积形成的砾石层,因此隐水洞涵盖了岩溶地貌、重力地貌和地水地貌三种地貌类型.
二、现场教学课前准备
课前准备需要教师和学生配合完成（如图1所示）.
（一）教师的准备工作
1.介绍现场教学的地点和主要内容,引导学生对岩溶地貌教学内容进行预习,拟定一些小课题,如“隐水洞周边地质地貌特征”、“洞穴形态特征”、“洞穴内部温湿度光照空间分布特征”、“洞穴滴水速率及其水化学特征”、“洞穴内的流水地貌”、“洞穴内的重力地貌”、“旅游开发对洞穴的影响”等,要求学生以小组为单位选择一个小课题作为自主探究学习内容.
2. 提前实地备课,在室内搜集区域地质构造、地层、地貌、气候和水文等相关资料基础上,进行实地备课,充分掌握隐水洞岩溶地貌相关教学资源,拟定主要观察点和讲授内容.
3.实习材料准备,准备地质地貌图、卷尺、地质罗盘、便携式pH仪、温湿度计、照度计和相机等设备.4.落实安全保障,为师生购买保险,进行实习纪律教育和安全教育.
（二）学生的准备工作
1.预习岩溶地貌教学内容,了解岩溶地貌形成的五个条件（岩石的可溶性、岩石的透水性、水的溶蚀性、水的流动性和溶蚀基准面）、地表岩溶地貌类型（石芽、溶沟、岩溶漏斗、岩溶洼地、峰林和峰丛等）、地下岩溶地貌（溶洞、石笋、石钟乳、石柱石、石幔、鹅管、地下河和地下湖等）、岩溶地貌研究的现实和理论意义.
2.划分实习小组,预选小论文题目,了解野外调查方法和查阅相关资料.
3.准备必要的生活用品和实习用品,如水、干粮、适宜野外活动的着装以及记录本等.
三、现场教学过程
现场教学过程是教学目标完成的关键环节,以学生的主动观察分析为主,教师介绍、小结和答疑为辅（如图1所示）.
（一）教师指导下学习
1.认识岩溶地貌形成条件,老师介绍区域自然地理概况后,引导学生观察洞穴周边地质、地貌、土壤、植被和水文特征,例如用滴稀盐酸等方法判断岩性,学生观察完毕后从岩溶地貌形成五个条件总结隐水洞的形成原因.
2.观察地表岩溶地貌类型,分小组寻找隐水洞周围地表岩溶地貌主要类型,并对其形态大小等特征进行描述测量,观察完毕后小结地表石芽、溶沟等地表岩溶特征.
3.观察地下岩溶地貌类型,进入洞穴后分小组寻找洞内岩溶地貌的类型,对各种地貌类型进行观察描述测量后,总结地下岩溶类型及特征.
4.认识岩溶作用的发生过程,以一处滴水为例,指导学生观察滴水速率和测量滴水pH值,解释岩溶作用发生过程.地下水沿裂隙渗出后进入洞穴空间,温度升高气压降低,水中Ca（HCO3）2变得过饱和,CaCO3围绕水滴出口处沉淀下来,自上而下生长形成石钟乳；水滴滴到洞底散溅开来,水中CO2进一步扩散,Ca（HCO3）2 分解后形成自下而上生长的CaCO3沉积体———石笋,两者不断生长相连后形成石柱.
（二）自主探究性学习
要求学生以小组为单位,选择教师拟定的小课题开展自主调查研究,教师负责答疑和指导实验操作.该环节可分为：选择合适观察点、实地测量、整理数据等步骤.例如选择“洞穴滴水速率及其水化学特征”题目的小组,可以在洞穴内找多处滴水,计算滴水速率,同时采集滴水的pH、电导率等参数,分析滴水速率和水化学参数在空间分布规律并探讨其原因.
四、课后小结
以小组为单位,对野外观察和观测数据进行分析,必要时采集样品带回实验室进一步测试分析,并查阅相关文献资料,撰写小论文.教师在文献查阅、统计分析方法、讨论分析方面提供指导,完善调查报告.
五、致谢
黄咸雨副教授、李辉副教授和王伦澈教授提供了隐水洞相关资料,地理系全体教员参与集体备课,谨致谢忱.
方案设计论文范文结:
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