简易教具的手工制作与教学应用
沈志强
摘 ?要 利用身边的材料进行简易的教具制作及教学应用,充分发挥学生的想象力和动手能力,让书中抽象、立体的地理知识得以直观、形象地展现,进而开拓学生思维,激发学生探究意识,使课堂充满趣味而生机勃勃。
关键词 教具;手工制作;中学地理;地质构造;断层
中图分类号:G633.55 ? ?文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2020)11-0132-03
1 引言
大自然是孩子的最爱。由于植被的掩映、土层的覆盖,若想看岩层真面目,并寻觅断层足迹,并非易事。当前,教室仍是教学的主阵地,直观性教具容易激起学生的探究火花,他们也很钟情于教具的应用学习。
在教学中学地理地质构造“断层”一课时,笔者特做如下安排。
1)课前,在教师指导下,师生共同设计若干断层教具,学生按小组分工完成各种断层教具的制作。
2)课上,通过直观展示断层教具,建构抽象的断层概念;让“岩块”在断裂面上缓缓滑过,再现断层运动场景,从中捕捉断层运动规律;还对各种断层教具进行辨识,推测断层作用下的多种地形成因,不断强化、优化地形认知。
2 断层教具的手工制作
选取木材 ?砍取一截少枝桠眼的平直木材(图1),长约100 ㎝,直径约5 ㎝。新砍木材质地较软,利于刀具的砍削和雕刻。
劈削木材 ?竖立木材,刀劈四侧,成四棱柱体。劈削时注意自下而上分若干段进行,以防“破竹式”劈坏木材。然后斜置四棱柱体,刀削其表,直至表面平滑(图2)。
锯取木块 ?先在四棱柱体四个侧面用铅笔和刻度尺画出锯路,如图3为上盘升降演示教具(注:断裂面以上的岩块称为上盘)方形柱体一侧的锯路图样。然后用锯子从柱体的一端开始沿锯路逐个锯下木块。柱体越长,越好把持,越好拉锯。笔者根据教学需要,设计和制作了断层演示教具、断层构造教具(图示详见下文断层教具的教学应用)。
加工木塊 ?以上盘升降演示教具为例,沿锯路锯开后的木块,在彼此相接的四个断面上(图4),用锯子和刻刀制作出两条凸脊和两条凹槽,凸脊与凹槽能彼此嵌套、相互吻合。为了确保断面上的两侧“岩块”能自由上下滑动,还得用砂纸磨刷每一木块的接触面,直至表面光滑。最后,用铅笔和刻度尺在每一木块上绘制“水平岩层”。同时在木块的棱上涂抹黑线,以使得木块有更好的立体视觉。需要注意的是,做好的教具应放在遮阴处自然晾干,切忌烈日暴晒,以防木块开裂。
3 断层教具的教学应用
断层演示教具:断层概念教学
1)岩块组合。教师逐一演示A、B、C、D四种不同“岩块”组合状况(图5)。
2)思考判断。根据课本的概念阐述,结合自己的观察,进行联想、比对,判断A、B、C、D四种模块组合是否都属于断层构造?
3)透析概念。断层=断裂+位移。
4)形成共识。岩层的断裂与相对位移是断层形成的两个必要条件,缺一不可。
上盘升降演示教具:断层运动规律探究
1)展示解读。出示上盘升降演示教具,此时岩石断裂,岩层失去连续性,但岩层仍处于同一水平位置上(见图6)。在自然界中,断裂面往往是倾斜的,在倾斜断裂面之上的岩块B为上盘,而在裂面之下的岩块A、C均为下盘。
2)动态想象。借助上盘升降演示教具发挥动态想象:在水平张裂和水平挤压时,上盘B将分别发生怎样的升降运动?而下盘A、C又处于怎样的相对运动状态?并把想象结果填在表1中。
3)演示验证。首先让学生分别以左右手手指捏住下盘A、C缓缓拉开,上盘B因受拉力和重力作用而呈下降状态,而A、C则处于相对上升态势;然后继续用左右手手指捏住下盘A、C,再缓缓挤压,因受挤压力作用,上盘B呈上升状态,而A、C则处于相对下降态势。最后把实验结果填在表格里。
4)总结规律。水平张裂,上盘下降(下盘上升),形成正断层;水平挤压,上盘上升(下盘下降),形成逆断层。
断层构造教具:断层构造教学
1)正(逆)断层构造教具。
①类型辨析。根据同一水平岩层的位置高度,可知图7上盘D相对下降,下盘A相对上升,即上盘下降为水平张裂所致,为正断层。同理可知,图8上盘A相对上升,下盘D相对下降,即上盘上升系水平挤压所致,为逆断层。最后让学生手动操作,演示、验证以上类型辨析。
②要素判读。判读上述两图中A、B、C、D代表的断层构造要素(上升盘或上升岩块、断裂面或断层面、断层线、下降盘或下降岩块),并完成表2中“构造要素”栏目。
③地形推断。在不同断层构造要素影响下,推断A、B、C、D构造对应出现的地形种类(高地、陡崖、沟谷、低地),并填写表2中“地形种类”栏目。
④思辨赏析。在图7、图8中,A同为上升盘却不同是上盘?上升盘和下降盘是岩块沿断裂面的升降运动情况,实为运动盘;而上盘和下盘是岩块与断裂面之间的相对位置状况,实为位置盘。运动盘和位置盘是两个不相同的概念,上升盘与上盘、下降盘与下盘也就不能等同。
⑤实践指导。在断层地带,地下岩浆、热水溶液、含矿溶液常常侵入断裂带,形成矿带,断层带也是地下水富集和出露的地带,因此,断层构造对于找矿、找水等实践活动都具有指导意义。断层带内因水分充足,常常形成一条高大茂密的喜湿植物带,这一喜湿植物带自然成为地质工作者、学者野外发现断层的最明显标志。
2)地堑(垒)构造教具。在自然界中,断层常成群出现,形成多种断层组合,常见的有地堑(图9)和地垒(图10)构造。通过地质构造的观察、判断,进而进行构造运动的联想,再进而推测地形类型的形成,并完成表3。
①地质构造认知。如图9所示,两断裂面间的岩块相对下降,为地堑;如图10所示,两断裂面间的岩块相对上
升,故为地垒。
②地形类型推断。如图9所示,查同一水平岩层位置较低,表明中间岩块相对下降,故地势较低,在自然界中常形成狭长的凹陷地带,如东非大裂谷;如图10所示,查同一水平岩层位置较高,中间岩块相对上升,地势突兀,多形成块状山地,如我国天山。
③构造运动联想。如图9所示,两断面相向倾斜,中间岩块位于断裂面之上为上盘,即上盘下降,该地堑系岩层水平张裂所致(让学生动手操作、观察演示、验证推断);同理,如图10所示,两断面相背倾斜,两边岩块为上盘,即上盘下降,该地垒也是岩层水平张裂所致(也可让学生动手操作、观察演示、验证推断)。
4 教学实践感悟
教具虽然简单,但其制作和教学应用充分发挥了学生的主观能动性和智慧创造性,也提高了学生的合作意识和创新意识。借助教具的直观展示,帮助学生进行空间建模,利于空间概念的建立;借助教具的形象想象,学生进行合理性推断,有利于提升想象力、辨析力和推断力;有人说“智慧之花开在指尖上”,借助教具的操作演示,学生以动作思维构建属于自己的概念和知识体系,同时对动态想象进行必要的验证,形成勇于质疑、敢于猜想、善于探究的优良品质。创新性教具的应用利于形象性知识的形成,无不彰显着教具的重要作用。