地理專業(yè)《土壤地理學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討

摘 要:“《土壤地理學(xué)》”是研究土壤與地理環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。傳統(tǒng)土壤地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些不足，根據(jù)地理學(xué)科特點(diǎn)，對土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。就土壤地理學(xué)在課程體系中的定位，提出豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)以學(xué)生為中心、實(shí)驗(yàn)課考核納入課程考核等方面進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，達(dá)到地理教育的培養(yǎng)目標(biāo)，以適應(yīng)社會(huì)科技發(fā)展。

關(guān)鍵詞:土壤地理學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)課考核

中圖分類號:G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(c)-0198-02

Abstract:Soil Geography is a practical and technical subject for studying the correlation of soil and geographical environment.There are several problems about traditional teaching model.According to the trait of geography and the orientation of soil geography in course system，several aspects have been improved that include of enriching experiment content，reinforcing student self-study and changing the evaluation of experimental grades.All of innovations not only have exploded the interest in studying， but also have achieved the object of geographical education.

Key Words:Soil Geography;Experiment Teaching;Experiment Content;Evaluation of experimental grades

《土壤地理學(xué)》是研究土壤與地理環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)科，是土壤學(xué)和自然地理學(xué)之間的邊緣學(xué)科。它是以土壤與地理環(huán)境之間的特殊矛盾為對象，研究土壤的形成、分類、分布規(guī)律、土壤資源的評價(jià)與開發(fā)利用以及土壤資源保護(hù)的科學(xué)。土壤地理學(xué)是綜合性大學(xué)、高等師范院校地理專業(yè)和高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一[1]。對于師范院校的地理專業(yè)而言，土壤地理學(xué)是必修的專業(yè)課程。重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容是土壤的形成、分類及分布規(guī)律與地理環(huán)境之間的相互關(guān)系。在教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力及土壤地理分析能力和技巧，使學(xué)生在地理學(xué)科領(lǐng)域具備一定的獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，也使學(xué)生以后能勝任中學(xué)地理教學(xué)及帶領(lǐng)中學(xué)生進(jìn)行課外活動(dòng)。

1 傳統(tǒng)的《土壤地理學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及存在問題

1.1 教學(xué)模式

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)[2]，是比較注重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，使學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟。培養(yǎng)學(xué)生觀察、動(dòng)手能力和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

實(shí)驗(yàn)大多按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟和固定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，如:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要有土壤樣品的制備、分析天平的使用、土壤吸濕水含量測定、土壤有機(jī)質(zhì)的測定、土壤pH值的測定等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)缺乏對學(xué)生創(chuàng)新和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。

教學(xué)環(huán)節(jié)主要有四個(gè)環(huán)節(jié):

(1)課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)課前，對所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)習(xí)，做到對所做的實(shí)驗(yàn)心中有數(shù)。教師通過提問，了解和檢查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)情況。學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，增加了學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)。

(2)實(shí)驗(yàn)器具、樣品準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)器具及實(shí)驗(yàn)樣品是由實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備的，中間沒有學(xué)生的參與。但是土壤地理學(xué)側(cè)重土壤與地理環(huán)境之間關(guān)系的研究，所以要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)樣品的采集地的環(huán)境條件要比較了解，才能對實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果進(jìn)行比較準(zhǔn)確和科學(xué)的分析。用實(shí)驗(yàn)師準(zhǔn)備的樣品對其進(jìn)行分析，給學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析造成困難，甚至憑空分析，不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力。

(3)教師主講實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容、步驟，學(xué)生模仿實(shí)驗(yàn)

本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課時(shí)是2個(gè)學(xué)時(shí)，在短短的1.5小時(shí)內(nèi)要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、熟悉儀器的操作使用并完成實(shí)驗(yàn)，困難較大。為了節(jié)省時(shí)間，教師必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等做過多的講解。結(jié)果還是以教師講解為主，學(xué)生機(jī)械的按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺少獨(dú)立思考和操作的時(shí)間。

(4)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，作為實(shí)驗(yàn)課最終考核方式。而未將考核成績納入到土壤地理學(xué)的成績中。其存在的主要問題是實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較多雷同，說明學(xué)生缺乏對科學(xué)研究嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真態(tài)度，同時(shí)也反應(yīng)了學(xué)生對土壤樣品分析的判別能力。

但針對地理科學(xué)專業(yè)的土壤地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室方面還存在一些問題。

1.2 存在的問題

(1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，研究性實(shí)驗(yàn)較少.

由以上實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可知，土壤地理學(xué)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺少研究性實(shí)驗(yàn)。多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是按照規(guī)定的步驟和固定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，缺乏對學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)。北京師范大學(xué)增設(shè)了多個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，如:親自觀察校園綠地或者附近農(nóng)田的土壤狀況等實(shí)驗(yàn)。

(2)理論課與實(shí)驗(yàn)課未能有機(jī)結(jié)合

實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，且多數(shù)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，如土壤樣品的制備、分析天平的使用等，而有關(guān)理論的實(shí)驗(yàn)，如土壤機(jī)械組成的測定、土壤密度、比重和孔隙度的測定、土壤代換性鹽基總量的測定，均未開設(shè)。所以學(xué)生所學(xué)理論知識得不到充分鞏固。

(3)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備陳舊，缺乏管理

土壤實(shí)驗(yàn)室是土壤地理教學(xué)的第二課堂，反映了土壤地理教學(xué)水平、科研水平和管理水平的一面旗幟。因此，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的先進(jìn)性與否對開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力起著不可低估的作用。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備大多是些配套性差，功能單一、利用率低、更新?lián)Q代緩慢、陳舊率高[3]。如實(shí)驗(yàn)室的較新設(shè)備數(shù)量有限(如:pH儀平均10多個(gè)同學(xué)使用1臺(tái))，不能滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。一旦實(shí)驗(yàn)儀器出現(xiàn)問題，將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)進(jìn)度。實(shí)驗(yàn)設(shè)備不管是先進(jìn)程度和數(shù)量，都與重點(diǎn)大學(xué)存在較大差距。

實(shí)驗(yàn)室管理體系不完善，實(shí)驗(yàn)室管理屬封閉式管理，只有上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，實(shí)驗(yàn)室才會(huì)對學(xué)生開放。阻礙了學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性和科研興趣。

(4）教學(xué)分離，缺乏師生互動(dòng)

實(shí)驗(yàn)器具的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)課講解都主要以教師為主，學(xué)生機(jī)械的按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，缺少獨(dú)立思考和操作的時(shí)間。造成了學(xué)生的學(xué)習(xí)依賴性，不利于科研能力的培養(yǎng)。

2 土壤地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

土壤地理學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，在教學(xué)過程中應(yīng)注意理論聯(lián)系實(shí)際和加強(qiáng)對學(xué)生的能力培養(yǎng)作為教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，尤其是以土壤實(shí)驗(yàn)課作為主要手段之一。隨著時(shí)代的發(fā)展，科技進(jìn)步對教育提出越來越高的要求，從面向21世紀(jì)科技發(fā)展和人才科學(xué)素質(zhì)需求的角度出發(fā)，土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不但要注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力，還應(yīng)培養(yǎng)他們對科學(xué)研究的興趣和創(chuàng)新能力[4]。建議新的土壤實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注重以下幾個(gè)方面。

2.1 豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)增設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)材料多樣化

根據(jù)地理科學(xué)的專業(yè)特點(diǎn)，可適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)2、3個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如:土壤孔隙度的測定、土壤代換性鹽基總量的測定等，來鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識。另外，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，可在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增設(shè)2-3個(gè)研究性實(shí)驗(yàn)，如校園不同植被覆蓋類型土壤的有機(jī)質(zhì)含量對比、地帶性土壤的鑒別等，通過讓學(xué)生接觸身邊的土壤類型，培養(yǎng)他們的科研和創(chuàng)新興趣。

為加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的興趣性和學(xué)生對知識的鞏固和交流，在開展基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，打破以傳統(tǒng)單一的土壤類型為實(shí)驗(yàn)材料，改用以不同土地利用類型的土壤作為實(shí)驗(yàn)樣品，進(jìn)行同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如:在土壤pH值測定時(shí)，就可選取水田和旱田兩種土壤作為實(shí)驗(yàn)材料，通過實(shí)驗(yàn)分析，讓學(xué)生對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，查找結(jié)果不同的原因。既激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又可避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的雷同。

(2)注重同其他學(xué)科的聯(lián)系

土壤地理學(xué)是地理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它與地理專業(yè)開設(shè)的地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、氣象學(xué)、水文學(xué)、植物地理學(xué)等課程的關(guān)系密切，也是學(xué)習(xí)自然地理、經(jīng)濟(jì)地理、綜合地理學(xué)等課程應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識[5～6]。氣候、生物、母質(zhì)等都是主要的成土因素，尤其是土壤和植物之間的相互關(guān)系。植物改造了母質(zhì)，推動(dòng)了土壤的形成和轉(zhuǎn)化[7]，不同植被群系決定土壤形成過程的發(fā)展方向，植被的演替導(dǎo)致土壤類型的演變。在土壤和植物之間進(jìn)行頻繁的物質(zhì)交換，彼此強(qiáng)烈影響，因而土壤是植物的一個(gè)重要生態(tài)因子。土壤是決定于植物分布的主要因子之一。如:針葉林－真菌－灰化土;草甸草本植物－嫌氣性細(xì)菌－黑土、黑鈣土;草原草本植物－好氣性細(xì)菌－栗鈣土。所以地球上的土壤帶和植物帶是相互平行，彼此對應(yīng)的[8]。

在土壤實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，注重與其他學(xué)科間的聯(lián)系，達(dá)到學(xué)科間相互促進(jìn)的目的。通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鞏固學(xué)生對知識的掌握和理解。如:采用林地、草地土壤作為實(shí)驗(yàn)樣品，通過分析土壤含水量、機(jī)械組成、有機(jī)質(zhì)含量等，可以得到植被物、水、熱等因子，對土壤的影響。

2.2 改變教學(xué)方式

(1)以學(xué)生為主，教師為輔

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師講解為主，學(xué)生為輔，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，甚至對教師產(chǎn)生依賴性。為充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性和獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ處煈?yīng)把實(shí)驗(yàn)課的更多的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，教師提前把要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目告知學(xué)生，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好后，交給教師進(jìn)行指導(dǎo)和修改，最后再實(shí)施實(shí)驗(yàn)。這樣可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)通過教師的指導(dǎo)和修改，加深學(xué)生對知識的理解。

(2)據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)相結(jié)合

實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過程是相互滲透相輔相成的，都是土壤學(xué)教學(xué)過程中不可替代的重要環(huán)節(jié)。因土壤地理學(xué)以土壤與地理環(huán)境之間的關(guān)系為對象，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識和分析土壤與環(huán)境間的關(guān)系。所以土壤地理學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程，不僅要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，而且要通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的分析，掌握土壤與和環(huán)境間的關(guān)系。這就要求野外實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合才能夠達(dá)到目的。如土壤有機(jī)質(zhì)含量測定實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不但要掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法及操作，還要分析土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響因素。這就要求學(xué)生通過野外采集樣品、觀察采集樣地的地理環(huán)境條件，只有這樣才能正確和全面地分析土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響因素。

(3)積極創(chuàng)造條件，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣

建立野外實(shí)習(xí)基地，認(rèn)識土壤類型后，學(xué)生采集實(shí)習(xí)土樣帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。野外實(shí)習(xí)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)可以有機(jī)結(jié)合，從定性到定量深入了解土壤，便于學(xué)生對土壤地理學(xué)基礎(chǔ)知識的深入理解和掌握。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的管理，及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，保證實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了多給學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)為開放式管理，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需儀器和材料，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)獨(dú)立性。對于較落后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備要及時(shí)的更新，以提高學(xué)習(xí)效率;對先進(jìn)的儀器要做好設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，損壞的設(shè)備要及時(shí)修理，保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行。

2.3 實(shí)驗(yàn)納入課程考核

實(shí)驗(yàn)課的考核要把平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和最后考核綜合起來作為最后的實(shí)驗(yàn)課成績，將最終的成績納入到土壤地理學(xué)的考核范圍。每次實(shí)驗(yàn)課后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，最后再把幾次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，實(shí)驗(yàn)小組的結(jié)果進(jìn)行對比分析后，以小論文和的形式完成作為最后的實(shí)驗(yàn)課考核。

3 結(jié)語

土壤地理學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，應(yīng)充分利用好實(shí)驗(yàn)課，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容，拓寬地理學(xué)基礎(chǔ)，提高學(xué)生科學(xué)研究的興趣和分析能力。所以土壤地理學(xué)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，具有基礎(chǔ)性、綜合性的特點(diǎn)。通過采用此種教學(xué)模式，提高了學(xué)生對土壤地理學(xué)的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)驗(yàn)興趣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比分析，提高了學(xué)生分析問題的綜合能力，促進(jìn)了土壤地理學(xué)與相關(guān)學(xué)科間的聯(lián)系，也為后面課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

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①基金項(xiàng)目:重慶市教改重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:0823101)。

作者簡介:劉春紅(1979—)，女，講師，博士，現(xiàn)從事土壤地理教學(xué)和環(huán)境生態(tài)的研究。