褶皺與斷層的模擬實驗

梁娟娟

近年來，地理實驗越來越受到重視，因為它在地理教學中凸顯了重要作用，符合學習的認知規律，體現了素質教育，培養了地理素養。但經過調查發現，高中地理教師由于時間緊，任務重，地理實驗的開展情況很不樂觀，大多都是在優質課中精心設計，沒有做到常態化。網上和課程標準上也有很多的實驗設計，但是否具有操作性，操作效果如何則是個未知數。筆者通過學習和探索，開發了褶皺與斷層的模擬實驗這個實驗，并在課堂教學中實踐，取得了很好的效果。現將其拿來與大家一起交流學習。

設計意圖：

在傳統的教學當中，教師對于褶皺和斷層這部分內容的講解多半是通過板圖、板畫的形式來加以描述的。雖然這部分內容不是很難，學生理解起來也相對容易，但運用二維空間的圖形來表現三維空間的事物，其直觀性顯然不是很強，以致學生的印象不會太深刻。模型作為地理教學中的一種立體教具，通過視覺、觸覺傳遞信息，更容易促進學生形成地理表象概念。如果教師能夠引導學生自己動手制作一個褶皺與斷層模型，并由自己向他人演示，描述，那么學生不僅會對這部分內容的理解更加深刻，還能夠調動學習興趣，提高學習效率。

褶皺與斷層，都是內營力作用下形成的構造地貌，講解的過程當中，自然要突出巖層的層理性。筆者要描述的這兩個模型，就是要通過突出地表現巖石的層理性，來生動地再現在內營力的作用下，巖石的彎曲變形和拉伸斷裂。

工具準備：一塊長×寬×高為80cm×60 cm×4cm、軟硬和厚度適當的海綿；一塊長×寬為80cm×20cm×15cm、硬質海綿；三種顏色的水粉畫顏料和毛筆（或噴漆）；切刀1個；厚的雙面膠一卷。

模型制作：

1、褶皺模型的制作

用切刀將60 cm寬的海綿延長軸方向平均切成三條，疊在一起代表三個水平巖層。將三個巖層沿長軸的橫切面涂上不同的顏色，最上和最下的水平面也涂上與該層切面一致的顏色，之后用雙面膠將三個巖層固定。在其頂端適當位置沿短軸方向切出一個平行切口。

2、斷層模型的制作

將硬質海綿沿長軸的橫切面涂上不同的顏色，在此基礎上，在海綿塊頂端沿短軸方向，向下切出四個斜面，將海綿塊分開。

教學與演示：

褶皺

演示者先向同學出示褶皺模型，三種顏色代表不同的水平巖層，該巖層可能是我們之前學過的哪種巖石？為什么？讓學生復習沉積巖具有層理構造的知識。讓同學根據模型上的顏色來描述巖層的新老狀況，從而得出一般情況下，越向下，巖層形成的時間越早，巖層年齡就越老。

然后給模型一個相向的擠壓力，使其發生彎曲變形，產生“向斜”和“背斜”（注意，要將平行切口置于背斜位置）。隨著“巖層”向上突起，平面上的切口也隨之張大，以此來模擬褶皺頂部巖層的張裂。讓學生指出褶皺、褶曲、背斜、向斜，同時觀察背斜、向斜分別形成了怎樣的地貌，并分析原因。

用書遮擋背斜頂部和向斜槽部，即在看不出巖層彎曲的狀況下，觀察背斜和向斜的巖層的新老關系。從而得出“背斜中心部分巖層較老，兩翼巖層較新；向斜中心部分巖層較新，兩翼巖層較老”的結論。

斷層

將制作好的斷層模型先拼接到一起，描述塑料塊兩側的水平線代表水平巖層。學生演示沿斷層面的水平位移，并思考這種位移對地貌形態有怎樣的影響。

學生演示沿斷層面的垂直位移，指出斷層面，斷層線，地壘，地塹，并思考這些位置可能形成的地貌。

注意事項：制作褶皺的海綿不能太厚，太厚會硬度太大，不易彎曲變形；也不能太薄，太薄會太軟，定型效果不明顯。

基金項目：2015年度河南省基礎教育教學研究項目《高中地理教學模擬實驗的行動研究》 JCJYC151212002