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培养高中生地理实践力的实践研究
——以“探究九仙山雾凇现象”为例

2020-09-12林贵升

福建基础教育研究 2020年8期
关键词:仙山雾凇水汽

林贵升

(泉州实验中学,福建 泉州 362018)

地理学科是一门实践性极强的学科,新课标明确提出“地理实践力”是地理学科核心素养之一,课标中关于“地理实践力”的论述更是体现了地理学科对培养高中生实践能力的不可替代作用。如何在高中地理课堂中落实对学生地理实践力的培养,是我们每一位地理教学工作者值得思考的问题。

一、以探究雾凇现象培养高中生地理实践力的缘由

雾凇是一种气象奇观,在冬季的雾凇出现时,近观树绽银花,远看茫茫一片,有很高的观赏价值。雾凇孔隙多对空气中微小颗粒具有良好的吸附作用具有清洁功能,在雾凇林内会感到空气格外清新舒爽、滋润肺腑;此外雾凇还是天然的“负氧离子发生器”和天然的“消音器”,还具有良好的环保价值。引导学生研究雾凇现象、探究雾凇形成过程、开发雾凇资源,对学生观察地理现象、思考地理问题、整合地理知识,培养高中生地理实践能力有很大作用。

九仙山地处亚热带地区,位于福建省泉州市德化县西北部,主峰海拔1658 米,山顶年均雾日300 天左右、相对湿度可达87%,均列居全国第二,[1]山顶有全国重点、福建省唯一的高山气象站——九仙山气象站。山上由于长年云遮雾绕,风云变幻,经常出现云海、云瀑等气象景观;冬天,银装素裹,是闽南观雪景、看雾凇的绝佳去处。

二、以探究雾凇现象培养高中生地理实践力的实践研究

(一)观察雾凇特征,并区别其他大气现象培养学生观察概括能力

在现实中,很多高中生是很难说清楚雾凇、雪、霜的特征及它们之间的区别,通过学生观察雪、霜的照片,对比九仙山的雾凇,比较这三者的状态特征、形成过程对其加以区分:

图1 景观——雪

图2 景观——霜

图3 景观——雾凇

雾凇与雪、霜它们的形成有相似的条件,即都是在气温低于0℃的条件下,气态水或液态水凝结形成的。但它们之间的不同之处在于,雪是水或冰在低于0℃空中凝结后落下的自然现象,降雪是降水的一种形式;霜是日落后,大气辐射冷却,温度降低至0℃以下,地面或者近地面的水汽凝结为固态的现象,根据霜的形成条件,在晴朗无风或风速很小的冬季夜晚较为有利霜的形成。而雾凇是空气中过于饱和的水气在移动过程中遇冷凝华而成,俗称树挂,[2]一般可以分为两种类型,一种是粒状,它是似雪花一样的重叠型的冻结物,是由水滴、雾滴随风移动,遇到寒冷物体迅速冻结而生成的;另一种是晶状,它是像霜花一样的结晶型的冻结物,是因天气寒冷,使空气湿度呈过饱和状态,水汽直接凝华而产生的。

(二)观察雾凇分布,并归纳其形成的条件培养学生归纳总结能力

1.宏观空间观察

站在九仙山山顶,俯瞰九仙山雾凇空间分布情况,学生使用GPS 大致测出观测点的海拔高度,结合实地状况进行观测和观察,可以发现地势较高处(山顶)雾凇凝结较厚,地势较低处(山麓)雾凇凝结较薄甚至没有雾凇分布。学生可归纳总结出,地势高低影响气温的高低,进而影响雾凇凝结的厚度。地势越高,气温越低,越有利于水汽凝结,形成雾凇;地势较低的地方,气温较高,水汽凝结形成的雾凇较少甚至没有。

图4 九仙山气象站俯视雾凇分布

图5 地势对雾凇分布状况的影响

2.微观空间观察

在实际的观察中发现,雾凇在植物、建筑、山体两侧存在明显的差异,引发学生思考:为何会有这种差异,导致这种差异的影响因素是什么?以山顶的齐云亭为例如下图所示,雾凇在亭柱两侧分布明显不均,西北侧柱子上的雾凇较厚,东南侧柱子雾凇较薄,学生查阅九仙山气象资料,采访气象站工作人员,发现该地区冬季以西北季风为主。亭柱的西北面为冬季风的迎风一侧雾凇凝结较厚,东南面为背风侧雾凇凝结较薄甚至没有。主要原因是迎风一侧水汽充足,受低温物体的阻挡便形成雾凇凝结。

图6 齐云亭雾凇分布

图7 风向对雾凇分布状况的影响

学生通过前面的宏观和微观两个角度,观察雾凇的分布状况,可以归纳出雾凇形成条件:①气温够低(低于0℃);②水汽充足(达到饱和有雾)。为了加深知识的巩固和迁移应用,试判断下图拍摄最可能的时段及雾凇所在山地的坡向,并说明判断理由:

图8 九仙山某次雾凇景观图

从时间来看,根据雾凇形成的条件需要低温,可推出拍摄的时间应该在冬季,再根据此时太阳在地平面附近,太阳高度角较小,可推出应该在早晨或者傍晚,然而傍晚日落前经历过中午气温较高雾凇会融化所以排除,而早晨符合,日出前后达到一天气温最低值,有利于雾凇的形成,因而所拍摄时间在冬季的早晨。从坡向来看,在照片中不同坡向有明显差异,面向阳光一侧雾凇已经融化,背向阳光一侧雾凇分布明显,结合前面判断出时段是冬季的早晨,由此推出此时太阳所在方位应该是在东南,所以此时雾凇分布的坡向应该在西坡和西北坡。主要原因是西坡和西北坡此时获得的太阳辐射少,温度较低,且该坡向为冬季风的迎风坡,雾凇较厚。

3.其他条件方面

其实,雾凇的形成条件十分苛刻,是个较复杂的过程,除了气温够低、水汽充足以外,还需具备一定的附着物如植被或者建筑物,以及一定的风速,风能够持续带来水汽在附着物上凝结形成雾凇,风速太小难以带来足够的水汽也不利于雾凇的形成,风速太大或多阵风的情况下附着的雾凇又容易掉落。

(三)分析雾凇现象,对生产生活影响培养学生辩证分析问题能力

雾凇对生产生活的影响,引导学生从各产业部门入手,分析雾凇对各产业的有利影响和不利影响。

雾凇景色优美是良好的旅游资源,雾凇出现可吸引较多的游客促进当地旅游业的发展;及带动餐饮、酒店、交通等相关产业的发展,增加当地人民收入。一般情况下雾凇的密度小、重量轻,破坏性较小,不会对生活生产产生太大影响。但雾凇严重时仍会对农作物产生冻害,影响农产品的产量和质量;折断树枝,影响林业生产;当雾凇在电线、电塔上凝结太厚,重量过大便会折断电线,破坏通信设备等,影响该地区工生产,影响交通运输。

(四)设计雾凇旅游,并分析开发条件培养学生规划设计方案能力

德化九仙山地处亚热带地区雾凇作为旅游资源具有独特性,德化九仙山距离福建东南沿海经济发达地区较近,客源广阔;附近有高速公路通过,交通较便利。但雾凇形成条件较苛刻,出现的概率小,且持续的时间较短,作为旅游资源具有一定的不稳定性,因此要加强对雾凇监测,提前做好预报工作,并加强与其他旅游资源的配套开发。九仙山气象旅游资源丰富,除了雾凇之外,冬季还有雪景,以及山顶湿度大多云雾,常出现云海、云瀑等景观,早晨的日出、傍晚的日落、晴朗夜晚的星空都蔚为壮观。除此以外还可以将山上其他的旅游资源如奇松、怪石及全省唯一的高山气象站等旅游资源整合,建设成为集气象、生物、地质地貌等地理要素于一体的高中生研学旅行基地。并与当地特色的民宿、美食、文化等相结合,形成一条较为完整的、稳定的旅游产业链。

三、实践感悟与反思

整个雾凇现象探究过程,通过设计一系列实践活动从对比雾凇与其他大气现象入手,归纳雾凇的基本特征,进而探究雾凇的形成条件、雾凇对生产生活的影响,充分发挥雾凇的有利一面,作为旅游资源进行开发设计,并寻求不利一面的解决措施,整个实践过程能充分调动学生积极参与,能引导学生认真观察,发现问题,解决问题,并从现象总结规律,最终又指导实践。

通过对德化九仙山雾凇大气现象探究培养地理实践力为核心,兼顾调动培养学生综合思维、区域认知和人地协调观,并通过野外实践活动激发当代高中生对地理学科的学习兴趣与热情,培养学生观察、搜集、整理、独立思考、团结协作等能力。[3]

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