王荣欣 浙江省温州市第五十一中学( 325014)
摘要:
课堂教学的教材、学生、教师三维因素,对应着知识结构、认知结构和教学结构三种结构形态,又分别对应着知识序、认知序和教学序三个规律,我们在课堂中要做到“三序合一”。本文以“土壤的形成”教学为例,对本节中的三部分内容以及第二部分内容“自然地理要素的相互作用”中的“土壤要素”的形成分析进行适当调整,实现“三序合一”,达到良好的教学效果。
关键词:土壤形成 三序合一
浙江省物理特级教师吴加澍老师认为,课堂教学中有着三维因素(教材、学生、教师),相应地有着三种结构形态(知识结构、认知结构、教学结构),每种结构又有各自的规律(知识序、思维序、教学序)。我们要在物理教学过程中,同步、有效地进行科学思维训练,就必须做到“三序合一”。i 地理和物理两个学科,名称中都含有“理”字。从知识层面来讲,两学科有很大的相关性,从学科的特点来讲,也有很多相似性。因而在地理的课堂教学中同样可以借鉴“三序合一”的要求,让课堂教学更加完美!
湖南教育出版社高中地理必修一第三单元 “自然地理环境的整体性”一节,包括自然地理环境的整体性表现、自然地理要素的相互作用、自然地理环境的整体性与资源综合利用三框内容,从知识序的角度来看,课本采用了演绎的呈现形式。但在教学安排时,本节内容需分两课时完成,如果按课本顺序,会把第二部分内容中“促进土壤形成的要素”分割到两节课中,这种处理方式不利于学生对“土壤的形成”产生整体性认识,难以达到预期的效果。也就是说,这种安排,虽然知识序和认知序之间没有明显矛盾,但作为教学序,效果会大打折扣。在教学实践中,笔者对所学内容顺序进行适当的调整,第一课时学习第二框,第二课时学习第一和第三框内容,即通过“自然地理要素的相互作用”的学习,分析土壤形成的要素,利用归纳的方法得出“自然地理环境整体性的表现”, 最后分析“自然地理环境的整体性与资源综合利用”。实践中发现,这种追求“三序合一”的教材处理方式,逻辑思路清晰,教学效果良好。
对“土壤形成”的要素分析,课本先后共用了“成土母质、气候、生物、地形、人类活动”等五个方面的要素对土壤形成的影响,这种编写思路看似清晰,貌似综合,但也正是这种各种因素独立陈述的方式,本身就缺乏对促进土壤形成要素具有整体性的认识,比如“成土母质和生物”两自然要素对土壤的形成是不可分割的。所以,教材的知识序显得紊乱,与学生的认知序不相符,人为制造更多的交叉,使得学生理解困难,效果又大打折扣。笔者在教学过程中,重组教材、重理思路,将内容更加系统化,使“三序合一”。
对于自然地理要素的相互作用----以“土壤的形成”为例,教学实录如下:
导入:用一块坚硬的石头和一堆松软的泥土(土壤)
师问:这块坚硬的石头有可能变成松软的泥土吗?
生答:“有可能,但需要漫长的时间及必要的条件”
知识铺垫:
投 影:土壤的概念及成分组成:
土壤是指覆盖于地球陆地表面,具有肥力特征的,能够生长绿色植物的疏松物质层。理想土壤的主要成分为空气、水分、矿物质及有机质。
说明:老师在这里要消除学生对于土壤可能的误区:认为土壤只是薄薄的一层,实际上它是从地表开始往下延伸一直到基岩为止,占有一定的厚度的,如右图所示。
师 :要想形成上述这些土壤成份,你认为在自然环境当中需要具备哪些条件?参考课本图3-6土壤与其他自然地理要素的关系。(引出与土壤形成的相关要素。)
生:气候、岩石、生物、地形、人类活动等。
说明:这里答案可能较多,需要把它们引导到用“气候、岩石、生物、地形、人类活动”来达,以方便后面的学习。
投 影:设计活动1:(1)利用土壤形成过程示意图,说出图中主要反映哪些要素对土壤的影响,并参考课本相关内容用自己的语言说出成土过程。
生:风化作用使岩石破碎,理化性质改变,形成结构疏松的风化物(成土母质),在适宜的日照和湿度条件下,岩石表面滋生出苔藓类生物,它们依靠雨水中溶解的微量矿物质得以生长,同时产生了大量的分泌物,对岩石进行化学、生物风化。随着苔藓的大量繁殖,生物与岩石之间相互作用日益加强,岩石表面慢慢地形成了土壤(原始土壤)。此后,一些高等植物在“年幼”的土壤上逐渐生长起来,进一步促进土壤(成熟土壤)的形成。
师总结,用图表格式:
投影:(2)根据以上的成土过程,你认为“成土母质”和“生物”两种要素对土壤的哪些成分形成起决定性的作用?
生 :成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素(氮除外)的最初来源;而生物则是土壤有机质的来源,土壤肥力的形成与生物密切相关。
师:成土母质对于土壤的意义还不只如此,它对土壤的物理性状(粗细)和化学组成有着极其重要的影响。请同学们参考课本P72,投影:(3)整理出成土母质的粒度与化学成分和土壤的关系。
生:成土母质的粒度与土壤质地(粗细状况)关系密切,发育在颗粒较细的母质上的土壤,质地一般较细,含粉砂和黏粒较多,含砂粒较少;发育在颗粒较粗母质上的土壤,质地一般较粗,含砂粒较多而含粉砂和黏粒较少。而成土母质的化学成分,在很大程度上决定着土壤中的化学元素和养分。
师:母质的粒度大小一般与土壤的粗细成正相关(附图作对比);母质的化学成分在很大程度上决定了土壤的化学元素和养分。(如:基性岩和酸性岩的区别)
投影:(4)对比森林土壤和草原土壤植被的根系生长情况,试说出这两个地区的土壤有机质含量的区别及原因?
生:森林土壤中的树木根系分布很深,而草原土壤的草类根系茂密且集中在近地表,向下则根系的集中程度递减;所以有机质含量森林土壤一般低于草地,因为草地是以茂密的根系残体在近地表归还有机质,而森林土壤直接给土壤表层的有机质不多,主要是以枯枝落叶的形式将有机质归还到地表。
师 总结:当植物有选择的吸收母质、水体及大气中的养分元素,并通过光合作用制造要机质,然后又以枯枝落叶和残体的形式,将有机质归还给地表,这其间包含了两个过程,一是有机质的积累,二是养分元素的富集过程 。不同的植被类型,有不同的养分归还方式 ,所形成的土壤有机质含量也不同。
投影:读我国秦岭南北坡土壤垂直分布图:
观察山地南北坡的土壤类型是否完全一样? 为什么?
生:不完全一样,因为随着地势的升高,温度、降水和湿度发生垂直变化,形成不同的垂直气候带和植被带,所以土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直分化。
师:不仅如此,坡度和坡向的不同也会影响土壤的形成。
投影:你认为下列关于坡度和坡向对土壤所产生的影响怎样组合是正确的,并说明理由?
陡峭的山坡 厚度薄 地表疏松物质侵蚀迁移速度较快
平坦的地方 土层深厚 地表疏松物质侵蚀迁移速度较慢
参考答案:
阳坡 温度状况好 水分状况好 光照条件好,但蒸发量较大
阴坡 温度状况差 水分状况差 光照条件差,但蒸发量较小
参考答案:
师 :坡度和坡向可改变水热条件,从而影响土壤的发育。
投影:观察图中两类土壤的有机质含量?为什么?
生:发现南方红土壤的有机质含量比东北黑钙土的有机质含量少的多。原因是南方红壤在常年温暖的气候条件下,微生物活动旺盛,全年都能分解有机质,使有机质含量趋于减少;而东北在寒冷的气候条件下,土壤冻结时间长,微生物分解作用缓慢,使有机质积累起来,所以有机质含量多。
投 影:读下图,找出风化壳厚度与气候有什么联系?
生:可以看出,从干燥的荒漠地带或寒冷的苔原地带,到高温多雨的热带雨林地带,风化壳逐渐加厚。
结论:气候对土壤的影响:
A、土壤与大气之间不断进行的水分和热量交换,直接影响土壤的水热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度。
B、气候通过影响岩石风化过程、外力地貌形态以及动植物和微生物的活动等,间接影响土壤的形成和发育。
师:人类活动也是有意无意的对土壤进行改造,主要是通过以下方式:
(1)改造方式:灌溉、施肥、翻耕等
(2)合理改造:形成高产稳产的耕作土壤,如南方的水稻土。
而不合理的耕作经营,通常会导致土壤沙化、盐碱化和水土流失等。
(3)利用时必须:重视土壤的保护和培育,做到用养结合,促进土壤不断改良。
总结:以上各种成土因素中,母质和地形是比较稳定的因素,气候和生物则是比较活跃的因素。尤其是生物,它是土壤形成过程中最活跃的因素,因为在生物的生长过程中,绿色植物有选择地吸收母质,水体和大气中的养分元素,并通过光合作用制造有机质,然后以枯枝落叶和残体的形式,将有机养分再归还给地表。通过这种物质循环,促进了土壤的形成。
土壤形成与各种自然地理要素的相互作用体现了地理环境的整体性特征。这种整体性特征不仅表现为自然地理环境具有所有要素各自的属性,而且具有它们相互作用而产生的更多属性,关于整体性的表现下一次课再作具体分析。
总之,本案例对教材内容从大、小两个方面进行重组,努力实现知识序、认知序和教学序的“三序合一”。案例中利用较大篇幅将“生物要素”与“成土母质”放在一起学习,让学生很快就能感觉到“生物和成土母质”对土壤形成的重要性,再去分析“地形、气候以及人类活动要素”,并通过创设情境很自然的承转,让零乱的知识点有效得串联起来,环环相扣,化零为整。使得课堂更加循“序”,更加合“理”,让课堂目标顺利达成。
参考文献:
i《吴加澍教育思想研讨会(附件)》浙江省义乌中学教科室