有效户外实践与室内实验相结合的教学模式探讨

打开文本图片集

摘  要：土壤地理学是地理科学专业的一门专业必修课，土壤中的诸多原理和结论都是从实验中得到的，因而土壤地理学实验在土壤地理学教学中占有十分重要的地位。文章探讨了在土壤地理学实验中有效户外实践与室内实验相结合的教学模式，这一模式有助于提高学生独立思考和实践的能力，还能提高学生的地理科学素质。

关键词：土壤地理学;有效户外实践;室内实验;地理科学素质

中图分类号：G642         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）02-0094-04

Abstract： Soil geography is a compulsory course in geography science. Many principles and conclusions in soil are obtained from experiments. Therefore， soil geography experiments occupy a very important position in soil geography teaching. The article explores a teaching mode that combines effective outdoor practice and indoor experiment in soil geography experiments. This mode helps to improve students" ability of independent thinking and practice， as well as improve students" geographic science quality.

Keywords： soil geography; outdoor practice; indoor experiment; geographical science quality

实施“大学生创新创业训练计划”是国家“本科教学工程”的重要组成部分。这一计划的实施旨在完善以问题为核心的教学模式，深化以大学生为主体的创新性实验改革，培养大学生的创新创业意识和实践能力[1]。传统的“注入式”实验模式与学生理论知识应用与创新实践方面存在很大的局限性，因此如何抓好实验教学环节是一个很值得探讨的问题。

土壤地理学主要研究土壤与地理环境之间的辩证关系，是地理科学专业的一门专业必修课，又是一门以实验为基础的学科[2-5]。土壤地理学实验开设的目的不仅是为了让学生掌握土壤理化分析的基本原理、方法，更重要的是提高学生独立思考和实践的能力，提高学生的地理科学素质，为以后深入学习相关学科的专业课程打下基础。因此，为构建以培养学生创新精神与能力的实验教学方法，我们进行了有效户外实践与室内实验相结合的有益尝试。

一、实验项目与户外实践相结合

由于地理科学专业是文理兼收，所以土壤地理学实验之初，绝大多数学生由于实验操作欠缺，甚至畏惧做实验，容易产生挫败感与抵触感，因此为了提高学生实验兴趣，实验项目与实践相结合。实验之前，要求学生做好预习记录，但有别于以往的预习，不只是了解实验目的及实验操作，还增加了实践的部分。每一次实验之前教师都会根据当次的实验项目给每组布置预习作业，每组根据自己的作业查阅资料并参与实践，隨后做好记录，上课之前同学间、小组间相互交流。这样做的目的是把身边具体发现观察到的实际与所学的理论生动地连接起来，通过有效讨论，使学生对实验内容的理解更加清晰，有助于激发学生做实验的兴趣与积极性。不然，经常会有些学生做了实验，都不知道做了什么，结果是什么都不知道，做了等于没做，失去做实验的目的与要求。

比如第一个实验项目是土壤样品的采集、制备和吸湿水的测定，实验之前给每组预留问题：让学生根据分组在校园绿化区域、教学区域、生活区域观察那里的地形、土质及植被，做好观察记录，在做实验之前各组先把完成的预习作业情况进行汇报，通过这样的交流，学生就有了很清晰的概念：什么是原状土？原状土采样点如何布置？钻进、取样方法的选择？把实际观察到的现象与理论知识贯通，然后根据各组的具体情况，最终决定采样的位置与方法。再比如土壤机械组成的测定，每组学生根据自己采的土样，进行简单的手测法：土样加水揉成一定大小的细条，根据细条圈成环形后土样的表象，粗略区分土壤是砂壤土、轻壤土，还是粘土等等，继而也引发学生对土壤理化性质和肥力状况的思考。带着这样的模式去做实验，比懵懂害怕的心情去做实验，比测定样品全由老师准备完善，效果要好，也促进每组成员之间的交流与协作，提升每个学生的参与感，增进各组之间的良性竞争，也让学生在实验当中成为真正的主导者。

二、实验操作及结果与户外实践相结合

教师根据学生预习作业的课堂讨论，进行现场点评，在每组不同回答的基础上归纳总结，引出即将开展实验的意义与目的，使学生在实验开始前对后续实验内容的理解更加清晰，根据各组现场实践及查找的资料，对自己做的实验，预先有了一个初判结果，带着这样的结果，学生会积极通过自己的实验操作，得出真正的结果与预习相对照，如果结果吻合，说明自己之前做的实践与查找的资料，加上理论的学习是相一致的，增强了做实验的信心与主动性，大大激发了做实验的热情;如果结果有偏差，会主动思考为什么实际与理论不一致，是自己实验操作疏忽，还是对理论知识理解有误等，自觉查找误差原因，有助于培养学生独立探究能力与加强团队协作意识，调动做好实验的积极性。

比如：土壤有机质含量的测定中，教师根据每组预习实践与学生归纳出表1，引导学生结合以往学习的气候气象学和植物地理学知识，分析不同区域的气候特点和植被类型差异，观察总结土壤有机质的地理分布规律，认识到由于各区域气候条件、植被类型及耕作管理的不同，导致土壤有机质数量存在很大差异。让学生讨论不同植被类型下，土壤有机质的积累方式的差异，总结出：森林植被形成土壤，由于有机残体主要来源于地上，土壤有机质有明显的表聚性;而草被植物形成土壤，由于有机残体主要来源于地下发达的根系，故土壤有机质呈舌状分布的态势。实验中，土壤本身采自校园，采样过程中学生会自然的发现校园土壤由于施工，土壤中会掺入大量的碎石、砖块、沥青混凝土块、石灰等侵入体，使土壤成分复杂，通过理论的学习及查找的资料，预先就知道这样的土质有机质含量低，通过实验操作结果与预先判断相对照，还可进一步对土质进行理化分析得出容重、孔隙度等数据，继而判断土质的具体属性，为以后校园园林绿化、管理、养护、改良提供科学依据。同时，也可展开对这一结果的后续思考：土壤形成分布与环境要素间的关系是怎样的？以及人类活动对土壤的影响等等。

学生实验操作过程中，老师采用演示、引导、观察的教学方法，观察每组学生的实验基本操作技能、分工协助能力、讨论学习的能力（表2），充当实验课上的“配角”角色，鼓励学生勇于提出自己的观点与设想。操作结束后，布置与本次实验相关的思考题，让学生带着问题从实验数据中去思考、分析、归纳结论，从而撰写当次实验的实验报告。通过实验报告，反映出学生对实验内容的理解与掌握程度，也反映出学生在动手操作、细致观察与综合分析能力以及严谨求实的学习作风等方面的个体差异。[6]

三、实验延续与拓展

通过土壤实验，我们会在实验项目及实践基础上进行进一步的拓展，会激励那些操作熟练，独立思考能力强，有兴趣参与科研的学生做更广、更深层次的实验，实验项目由原来的基础型转向研究创新型。近年来，越来越多的学生参与到教师科研项目，比如“贵阳市乌当区表层土壤有机碳含量差异性分析”，“基于GIS和USLE模型的土壤侵蚀量研究-以赤水市为例”，“贵阳市蔬菜生产区域高背景土壤重金属调控技术与示范研究”，“遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤钒的生态风险评价”等等，取得不错的成效[7-11]。实践教学与科研相结合，让学生走出校园，在更复杂的环境中实践如何采样，剖析问题，制定研究方案与设计路线，进而了解科研工作基本概况，学生也从基本的实验操作到更多机会接触原子吸收分光光度计、凯氏定氮仪、火焰光度计、激光粒度分析仪、重金属检测仪等仪器，这整个过程不仅促进学生学习新的理论知识，掌握新的实践技能，也有助于培养学生的科研素养。

四、结束语

在新形势下，大学生的综合素质教育越来越重要[12]，而创新、实践能力是综合素质的核心之一。如何进一步加强实践性环节教学，培养学生创新能力和实践能力，是当前高校教学改革的一个重要课题[13]。在土壤地理学实验教学中，通过以上教学改革的实践与探索，极大地激发学生的实验兴趣与求知欲望，也大大地提高学生实践探索的能力。特别是近几年，研究土壤分析的老师陆续得到国家自然科学基金的项目，为实验技能强、科研素养高的学生提供了很好的平台，成为辅助参与老师科研项目的生力军，也为他们以后进一步个人发展空间的提高，提供了一个不可多得的锻炼机会。

参考文献：

[1]裴尧，王昕，王帅，等.大学生创新实践与理论课程相结合的实践探索[J].产业与科技论坛，2015，14（2）：211-212.

[2]许征程，安静霞.高校实验教学改革与创新人才培养的关系[J].河北师范大学学报（教育科学版），2005，7（1）：92-94.

[3]汤宏，王建伟，李向阳，等.土壤学实验教学改革实践与探索[J].当代教育理论与实践，2016，8（12）：40-43.

[4]朱鹤健，何宜庚.土壤地理学[M].北京：高等教育出版社，2010.

[5]李粉茹，段立珍，张永锋.土壤地理学实验教学改革探讨[J].安徽农学通报（下半月刊），2009，15（12）：207-209.

[6]楊秀虹，王诗忠，陈志雄，等.环境土壤学实验课和启发式教学探索——以土壤酸碱度测定实验为例[J].实验科学与技术，2017，15（3）：64-68.

[7]段志斌，王济，蔡雄飞，等.贵阳市城郊菜地土壤重金属污染评价[J].河北农业大学学报，2017，40（5）：32-37.

[8]王璐，喻阳华，邢容容，等.喀斯特高原山地区主要人工林土壤生态化学计量特征[J].南方农业学报，2017，48（8）：1388-1394.

[9]卢怡，龙健，廖洪凯，等.不同土地利用方式对喀斯特峰丛洼地土壤团聚体碳、氮、磷分布特征的影响[J].江苏农业科学，2017，45（6）：289-294.

[10]陆晓辉，董宇博，涂成龙，等.贵州省土壤水分状况估算及分析[J].地球与环境，2018，46（1）：89-95.

[11]段志斌，王济，蔡雄飞，等.贵阳市花溪区城郊菜地土壤硒含量初探[J].上海农业学报，2018，34（1）：41-45.

[12]霍学慧，王建华，郭风法，等.改革实验教学模式提高学生综合素质[J].实验室研究与探索，2001，30（3）：278-279.

[13]胡修文.土木工程岩土工程方向周口店地质实践教学探讨[J].中国地质教育，2005（2）：62-65.

推荐访问:相结合 教学模式 户外 探讨 实践