高中地理教学的观测、考察及实验

林峰

摘 要： 高中地理内容较为抽象，理论性较强，还具有综合性、空间性和实践性的特点，对学生空间想象力和空间联想能力要求较高，多数学生往往难以理解，学习效率不高。地理实验可将抽象的知识具象化，使学生在观测、考察和实验的过程中直观地认识地理知识和规律，强化教学效果。本文以“大气受热过程”为例探讨高中地理课堂中如何实现观测、考察及实验的教学过程。

关键词： 高中地理 大气受热过程 观测 考察 实验

近几年来，地理教学课程改革正如火如荼地进行，对高中地理教学提出越来越高的要求。高中地理新课程标准已明确提出“课堂教学中应提倡自主、合作及探究学习，并开展地理观测、考察及实验活动”的教学理念。因此，在一定条件下开展地理实验活动，可培养学生科学严谨的学习态度，提高自主探究的學习能力。“大气的受热过程”是高一地理中的知识点之一，由于大气看不到摸不着，学生往往很难理解相关知识，开展实验教学有利于帮助学生直观认识大气的受热过程。

一、观测大气运动，初步感知受热过程

“大气受热过程”是高中地理的基础知识，该教学目标主要是要求学生运用图表能够说明大气受热过程，得出地层大气主要的直接热源为地面，同时能够理解热力环流的形成，运用所学知识解释自然界中的热力环流，最终树立科学的自然观。然而，此阶段学生的空间思维及抽象思维进入发展阶段，具有较强的参与意识及合作意识，但并未形成较系统的大气理论知识及系统解释大气运动事实的能力。因此，教师课始可创设情境，让学生初步感知大气运动及受热过程，激发学习欲望，为接下来的新课学习奠定基础。创设教学情境的方法有多种，如利用实物创设情境、以游戏创设情境、以生活展现情境、以图片再现情境等，在教学实践中，可运用一种或综合运用多种方法创设情境，营造良好的课堂氛围，促使学生参与到观测、认识的过程中。

以生活情境为例，在教学过程中教师可先提问：“在炎热的夏季，天气闷热，一丝风也没有。人也较烦躁，此时，你最想有什么呢？”在学生回答“想要吹来一阵阵的凉风”后，再提问：“从地理角度出发，风是如何形成的呢？”在学生思考期间，还可综合运用以图片再现情境的方法，应用多媒体展示“大气受热过程”图，引导回答“由于太阳能通过辐射的方式将能量传给大气、地面，使地面的温度升高，而地面则以同样的方式将热量传给近地面大气，并层层向上传递热量，提升了大气温度”。再结合生活情境，让学生思考“为什么在晴朗的正午，天空呈现蓝色，而在早上或晚上天空呈现红色呢？”“在严寒的冬季，人造的烟幕能否起到较好的防御霜冻的效果呢？为什么呢？”。创设生活情境，选择发生在学生身边的事情，利用熟悉的生活情境，不仅有利于加深学生对知识的理解，而且有利于激发学生的学习兴趣，引起学生积极学习的情感反应，促使学生参与到教学过程中，提高课堂教学效率。

二、小组合作交流，考察大气受热过程

地理教学内容较广泛，且知识点较分散，具有抽象性。若在教学过程中，学生独自学习往往难以理解其抽象内容，甚至对某一部分知识不熟悉，导致基础功底较弱的学生增加了后期的学习难度。加上新课程标准提倡小组合作学习，因此，在地理课堂教学中可合理分配小组，实现合作交流，共同发现问题、分析问题及解决问题，在培养合作能力的同时建立良好的师生、生生关系。如在考察大气受热的过程中，针对这一教学内容，教师可采用小组合作交流的方式，先提示学生：“物体的温度越高，其辐射中最强部分的波长也就越短；反之，波长则越长。因此可得到太阳辐射是短波辐射，地面辐射是长波辐射。”并为学生展示太阳、地面、大气辐射的关系图（见图1），将学生分为几个小组后，让学生思考以下问题：（1）地面保温能力强弱的影响因素是什么呢？（2）以何种形式释放能量呢？方向是怎样的呢？（3）大气不断吸收能量，会不断升温吗？（4）大气的能量是怎样分配的呢？

图1

让学生在小组讨论过程中，得出从太阳、地面、大气的热辐射传导过程示意图：

让各小组进行组内交流合作，针对问题的讨论、分析，鼓励引导小组代表回答问题，这样，通过小组的交流合作最终得出答案。如“由于大气通过逆辐射的形式将热量返还给地面，进而使地面温度起到较好的保温效果。地面保温的强弱主要是由大气中CO2和水汽的多少所决定的”；“大气在增温的同时还向外辐射红外线，大多数辐射到地面，小部分辐射到宇宙空间，其辐射方向与地面辐射的方向相反。所以也称之为大气逆辐射”；“当大气不断吸收热量也不会持续升温”；“由于地面能量的来源主要是太阳辐射，当吸收太阳辐射后又以红外线的形式向大气辐射热量，并且在释放过程中大部分能量都被大气中的CO2和水汽所吸收，仅仅小部分能量又通过大气返回到宇宙空间中。”再提出问题：“在天气不同的条件下，大气逆辐射的强弱也就不同，根据所学过的知识，思考为什么在深秋到早春期间，在晴朗的夜晚里总出现霜冻呢？”引导学生进一步思考。

在实施小组合作教学时应当注意，并非所有教学内容都适合此方法，一般来说，过于简单或过于困难的问题，采用小组合作不但难以达到效果，反而会因占用过多的课堂时间而降低课堂教学效率，因此，实践中，应根据教学内容和学生的具体情况，通常对于学生个体来说有一定困难，但通过合作交流可基本解决的问题，采用小组合作往往可取得较好的效果。此外，还应合理把握小组合作学习的实施时间，制定必要的规则，保证小组合作学习的顺利有效开展。

三、实施探究实验，培养地理探究能力

所谓探究式教学是指在教学过程中，教师应逐渐引导学生，让学生独立自主地学习及讨论，并在教材内容的基础上，选择周围生活中的实验器材，使学生能够自由表达、讨论及探究，重点培养学生探究能力，在高中地理教学中更加需要探究性学习。

开展地理探究实验的方法有多种，按照实验的主体，以学生为主的探究实验和教师演示为主的探究实验，按照实验的方法，利用身边材料进行实物模拟实验、在地理实验室中开展实验、利用计算机模拟实验等。根据教学具体情况，在学习“大气受热过程”的内容时，可利用身边的材料开展以教师演示为主的实验，教师可先在课前设计实验，准备一盆热水、一盆冰块，并将其放置在玻璃缸的两端，采用胶合板盖住玻璃缸上的开口，达到密不透风的效果。在胶合板的另一侧开一个小洞，并点燃一束香，从小洞中深入到玻璃缸中，让学生观察实验中香的烟雾是如何飘动的，并指导学生用简单的示意图加以表示（如图2）。

图2

引导学生从热力环流形成的示意图中发现规律，“处于垂直方向时，当海拔越高，气压也就越低；反之，气压则越高。同时等压面下凹的地方为低压区；反之，凸起的地方为高压区。高空与近地面等压面的凹凸方向相反”。

高中生的思维正处于高速发展阶段，在地理教学过程中应根据学生特点设计合适的教学目标、内容、方法。“大气受热运动”的知识可解释自然界很多现象，教师可将自然界现象作为课堂实验内容。通过这种方法不仅能够提高学生实验探究能力，而且能够使学生将所学知识灵活运用到实践中，促进学生全面发展。

参考文献：

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[3]王素慧.《高中地理必修1》第二、第三、第四章专题复习[J].中学政史地（高中文综），2014（7）：87-110.