楊通智 何昌美 解紹迪

（平塘民族中學(xué), 貴州 黔南布依族苗族自治州 558399）

新一輪高中地理課程改革突出了地理實(shí)踐力的培養(yǎng)要求，強(qiáng)調(diào)把學(xué)生引向課堂外，在真實(shí)的環(huán)境下學(xué)習(xí)。[1]《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課標(biāo)”）明確提出野外觀察地貌的要求，但受條件限制，教師通常會(huì)采用觀看視頻、圖像等方式來(lái)替代野外觀察。雖然運(yùn)用視頻、圖像營(yíng)造直觀生動(dòng)的地理課堂教學(xué)環(huán)境也可達(dá)成課標(biāo)要求，但無(wú)法取代在真實(shí)環(huán)境下的野外觀察學(xué)習(xí)。教師如能利用假期或周末帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展野外觀察，讓學(xué)生在觀察中體驗(yàn)和反思，對(duì)于鞏固課堂學(xué)習(xí)成果、彌補(bǔ)課堂不足、培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力具有積極的促進(jìn)作用。本文以FAST科普研學(xué)旅行中的喀斯特地貌為例，提出了基于課標(biāo)要求的野外觀察建議，以期為野外觀察類(lèi)教學(xué)提供借鑒參考。

一、課標(biāo)要求

必修1.4內(nèi)容要求：通過(guò)野外觀察或運(yùn)用視頻、圖像，識(shí)別3～4種地貌，描述其景觀的主要特點(diǎn)。課標(biāo)要求“識(shí)別”地貌類(lèi)型和“描述”地貌景觀的主要特點(diǎn)，方法是“通過(guò)野外觀察或運(yùn)用視頻、圖像”。[2]顯然，課標(biāo)首要突出了“野外觀察”的要求。

“FAST”，即“500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡”的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，俗稱(chēng)“中國(guó)天眼”，位于貴州省平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼，因其強(qiáng)大的天文科普資源優(yōu)勢(shì)，已成為一個(gè)研學(xué)旅行熱門(mén)打卡點(diǎn)。FAST所在區(qū)域喀斯特地貌發(fā)育充分、分布廣泛，次級(jí)地貌類(lèi)型豐富多樣。教師可利用假期或周末帶領(lǐng)學(xué)生到FAST科普基地（中國(guó)天眼科普基地），對(duì)當(dāng)?shù)乜λ固氐孛差?lèi)型進(jìn)行野外觀察和識(shí)別，從形態(tài)和組成上描述其景觀特點(diǎn)，分析其成因和對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的影響。這對(duì)于鞏固課堂學(xué)習(xí)成果、彌補(bǔ)課堂不足、開(kāi)闊學(xué)生視野和培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力，具有積極的促進(jìn)作用。

二、FAST科普基地喀斯特地貌野外觀察條件

基地文化園有一占地面積約65000m2的喀斯特生態(tài)園（見(jiàn)圖1），園內(nèi)分布有相對(duì)集中的天然石芽群。石芽群內(nèi)溶溝、石芽、小型溶蝕洼地，以及溶蝕凹槽、溶窩等微喀斯特地貌發(fā)育充分?？λ固厣鷳B(tài)園西南方向200m處的冉家溝有盲谷發(fā)育，霸王河流經(jīng)此處時(shí)，部分徑流流入谷內(nèi)，由此潛入地下成為伏流。

圖1 FAST科普基地文化園

由基地文化園至FAST瞭望臺(tái)（乘坐專(zhuān)用擺渡車(chē)前往）沿途可觀察到發(fā)育充分的喀斯特峰叢及洼地地貌。FAST臺(tái)址大窩凼是一個(gè)由8座錐狀峰叢與其圍繞的倒錐狀洼地組成的組合體——峰叢洼地。[3]在大窩凼周邊區(qū)域，還有多個(gè)峰叢洼地交錯(cuò)分布。FAST瞭望臺(tái)建于臺(tái)址旁一座地勢(shì)較高的峰叢頂部，視野開(kāi)闊，有利于觀察識(shí)別周邊喀斯特峰叢洼地地貌。

此外，基地所在的天文小鎮(zhèn)交通便捷，餐飲、酒店等設(shè)施齊全?；貎?nèi)主要的喀斯特地貌景觀觀察點(diǎn)均可乘車(chē)直達(dá)，游覽道路設(shè)施完備，開(kāi)展喀斯特地貌野外觀察過(guò)程有安全保障。

三、野外觀察達(dá)成目標(biāo)

1.觀察識(shí)別溶溝、石芽、漏斗、盲谷、峰叢洼地等喀斯特地貌，描述其景觀特點(diǎn)，分析其成因。

2.分析FAST選址大窩凼的原因，理解喀斯特地貌對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的影響，培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀。

3.了解常見(jiàn)野外觀察地貌的方法，提高地理野外觀察實(shí)踐能力。

四、野外觀察過(guò)程建議

1.觀察前準(zhǔn)備

為了能切實(shí)有效開(kāi)展喀斯特地貌野外觀察，建議在觀察前要求學(xué)生復(fù)習(xí)高中必修《地理一》“喀斯特地貌”教學(xué)內(nèi)容，或通過(guò)查閱資料，熟知喀斯特地貌概念、發(fā)育條件、常見(jiàn)喀斯特地貌類(lèi)型等相關(guān)知識(shí)。尤其要了解“峰叢洼地”是由多個(gè)錐狀峰叢正地形與倒錐狀洼地負(fù)地形組成的組合體，中心為面積較大的圓形或橢圓形封閉洼地，四周被多個(gè)峰叢圍繞。[4]

(1) 長(zhǎng)江漢口地區(qū)為一級(jí)階地地層，土質(zhì)條件差，當(dāng)位于軟土地區(qū)的基坑工程進(jìn)行逆作法施工作業(yè)時(shí)，考慮到土體流變的影響，支護(hù)結(jié)構(gòu)墻體變形和立柱沉降與開(kāi)挖時(shí)間成正相關(guān)。因此，為了將施工中支護(hù)結(jié)構(gòu)墻體變形、立柱/樁與墻間的沉降差異控制在合理范圍內(nèi)，并減小施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，應(yīng)盡可能縮短深基坑逆作法暗挖土方的開(kāi)挖時(shí)間，以及在每層土體開(kāi)挖到相應(yīng)標(biāo)高時(shí)及時(shí)澆筑梁板結(jié)構(gòu)。

鑒于在實(shí)地觀察大窩凼過(guò)程中估算其規(guī)模大小難度較大，建議在觀察前，教師提供FAST主體結(jié)構(gòu)示意圖（見(jiàn)圖2），[5]為開(kāi)展野外觀察提供參考。

圖2 FAST主體結(jié)構(gòu)示意圖

2.觀察過(guò)程建議

根據(jù)基地主要喀斯特地貌景觀分布特點(diǎn)，結(jié)合基地其他研學(xué)旅行項(xiàng)目行程安排，最大限度節(jié)約研學(xué)時(shí)間，提高研學(xué)效率，建議按以下過(guò)程開(kāi)展喀斯特地貌野外觀察。

(1)觀察喀斯特生態(tài)園石芽群

觀察方法：步行其中觀察。

觀察要求：徒步于喀斯特生態(tài)園，近距離觀察，識(shí)別歸類(lèi)喀斯特生態(tài)園中溶溝、石芽、小型溶蝕洼地，以及溶蝕凹槽、溶窩等微喀斯特地貌，從形態(tài)、組成、規(guī)模大小等方面描述其景觀特點(diǎn)。

觀察參考：石芽群中由雨水沿著巖石（碳酸鹽巖）表面或裂隙流動(dòng)溶蝕出來(lái)的較大凹槽叫溶溝，溶溝間凸起的部分為石芽。園內(nèi)溶溝和石芽間相對(duì)高度多在1～2m之間，石芽形態(tài)多呈尖脊?fàn)詈徒?。生態(tài)園內(nèi)溶蝕洼地由石芽群圍成，呈淺碟狀（口徑約30m），洼地內(nèi)可觀察到降水時(shí)積水淹沒(méi)的痕跡和洼地內(nèi)的落水洞。在石芽群上還可以觀察到由雨水和生物溶蝕作用形成的小型溶蝕凹槽和溶窩等微喀斯特地貌。

(2)觀察冉家溝盲谷

觀察方法：步行至盲谷口附近觀察。

觀察要求：描述冉家溝盲谷景觀特點(diǎn)。

觀察參考：冉家溝盲谷位于峽谷入口50m處，盲谷口呈水平篩狀向地下延伸。霸王河流經(jīng)此處，部分徑流流入峽谷后由此潛入地下成為伏流。因常年有地表徑流潛入，該處環(huán)境較為濕潤(rùn)，植被茂密，多喬木（見(jiàn)圖3）。

圖3 冉家溝盲谷

(3)觀察由基地文化園至FAST瞭望臺(tái)途中的喀斯特地貌

觀察方法：乘坐擺渡車(chē)沿途觀察。

觀察參考：受FAST觀測(cè)工作要求所限，基地文化園至FAST瞭望臺(tái)途中不能停車(chē)和使用電子設(shè)備（含電子攝像器材）。學(xué)生在此段研學(xué)行程中，能通過(guò)乘坐擺渡車(chē)觀察識(shí)別沿途峰叢及洼地等喀斯特地貌（見(jiàn)圖4）。

圖4 基地文化園至FAST瞭望臺(tái)沿途峰叢

(4)觀察FAST臺(tái)址——大窩凼及周邊喀斯特地貌

觀察方法：登上FAST瞭望臺(tái)俯瞰或遠(yuǎn)眺。

觀察要求一：參考FAST主體結(jié)構(gòu)示意圖（見(jiàn)圖2），觀察識(shí)別大窩凼及周邊喀斯特地貌類(lèi)型，從形態(tài)組成和規(guī)模上描述其景觀特點(diǎn)。

觀察參考：FAST臺(tái)址大窩凼是一個(gè)峰叢洼地。峰叢基部整體相連呈簇狀，頂部呈錐狀。峰與峰之間的鞍部，當(dāng)?shù)厮追Q(chēng)山坳，曾是與其他洼地間聯(lián)系的隘口。參考FAST主體結(jié)構(gòu)示意圖，F(xiàn)AST主動(dòng)球面鏡口徑500m，洼底至鐵塔基座（鍋面）134m，塔高168m。據(jù)此可大致估算：大窩凼鍋面口徑略大于500m，洼底與峰頂相對(duì)高度超過(guò)300m，最大值接近350m。站在FAST瞭望臺(tái)眺望周邊區(qū)域，可觀察到多個(gè)峰叢洼地交錯(cuò)分布，洼底與峰頂相對(duì)高度多在250～350m之間。

觀察要求二：分析大窩凼峰叢洼地的形成原因。

觀察參考：大窩凼位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季高溫多雨，廣泛分布著巨厚碳酸鹽巖巖層，流水侵蝕溶蝕作用強(qiáng)烈。早期，豐沛的雨水沿著碳酸鹽巖垂直節(jié)理裂隙向下溶蝕和侵蝕，并伴隨著側(cè)蝕，裂隙加深拓寬，形成落水洞或豎井。隨后地殼繼續(xù)抬升，流水下蝕和側(cè)蝕作用增強(qiáng)，落水洞（豎井）繼續(xù)加深拓寬，形成凹陷狀洼地。因邊坡塌陷體堆積于洼底邊緣，洼地逐漸形成倒錐狀。同時(shí)，在豐沛雨水的持續(xù)侵蝕溶蝕作用下，地表起伏增大，洼地四周山峰相對(duì)突起，聳立形成簇狀峰叢，與倒錐狀洼地形成組合體，即現(xiàn)在所觀察到的喀斯特峰叢洼地景觀。

觀察要求三：觀察描述FAST臺(tái)址周邊峰叢植被特點(diǎn)，簡(jiǎn)述其原因。

觀察參考：FAST臺(tái)址周邊峰叢樹(shù)木較為矮小，多呈灌木林狀，葉片革質(zhì)化明顯。究其原因，F(xiàn)AST臺(tái)址地處我國(guó)亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，水熱充足，植被以常綠闊葉林為主。由于當(dāng)?shù)乜λ固匕l(fā)育充分，成土過(guò)程緩慢，土層淺薄，地表水下滲強(qiáng)烈，加之地形起伏大，不利于地表水的滯留與存儲(chǔ)，地表水缺乏。受其影響，樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)較為矮小，多呈灌木林狀，葉片革質(zhì)化明顯。

觀察要求四：分析FAST選址平塘大窩凼的原因。[6]

觀察參考：①平塘縣大窩凼為一近圓形封閉喀斯特峰叢洼地，洼地口徑略高于500m，洼地形狀與FSAT造型非常接近，工程挖填土方量小。②大窩凼區(qū)域?yàn)槿跽饏^(qū)，發(fā)生強(qiáng)烈破壞性地震的可能性極小，不會(huì)影響FAST設(shè)計(jì)和臺(tái)址工程建設(shè)。③大窩凼底部喀斯特發(fā)育強(qiáng)烈，但其下部有完整巨厚的頂板，邊坡除覆蓋少量松散粘土和泥夾石層外，地質(zhì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，洼地底部和邊坡發(fā)生大規(guī)模塌陷的可能性極小。④洼地內(nèi)原淺表層松散堆積層和巖體大部分都在FAST工程開(kāi)挖清除范圍之內(nèi)，不會(huì)因工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。⑤大窩凼所在區(qū)域雖夏季多暴雨，但洼地集水面積小，洼地底部具有良好的天然排水通道，洼地內(nèi)發(fā)生積水可能性極小。⑥洼地內(nèi)多年平均風(fēng)速1.5m/s，年均冰雹日數(shù)1.2天，極端天氣引發(fā)的氣象災(zāi)害較少。尤其是年均風(fēng)速僅為1.5m/s，對(duì)懸掛的FAST饋源艙平衡性能影響極小。⑦大窩凼附近5km核心區(qū)內(nèi)沒(méi)有集鎮(zhèn)，原住居民較少，無(wú)線(xiàn)電干擾少，為FAST提供了一個(gè)良好的無(wú)線(xiàn)電觀測(cè)環(huán)境，且移民搬遷費(fèi)用少。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，F(xiàn)AST科普基地位于較濕熱的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，廣泛分布著巨厚的碳酸鹽巖，喀斯特發(fā)育充分，喀斯特地貌集中連片，類(lèi)型豐富多樣。無(wú)論是宏觀還是微觀，均可滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)喀斯特地貌野外觀察的學(xué)習(xí)需要。教師可利用假期或周末帶領(lǐng)學(xué)生到FAST科普基地開(kāi)展喀斯特地貌野外觀察，讓學(xué)生在自主觀察中對(duì)當(dāng)?shù)刂饕λ固氐孛策M(jìn)行識(shí)別歸類(lèi)，描述其景觀主要特點(diǎn)，分析其成因，感悟喀斯特地貌對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的影響。這對(duì)于彌補(bǔ)課堂教學(xué)不足、開(kāi)闊學(xué)生視野、陶冶學(xué)生情操、培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力具有積極的促進(jìn)作用。