浅谈地理实验在高中地理教学中的应用与作用

郑楷

【摘要】本文主要从地理学科特点以及《普通高中地理课程标准》的要求，对于在地理教学中开展地理实验浅谈自身的一些看法，并以一些简易的地理实验作为例子进行论述探讨，点明地理实验在地理教学中的一些应用与作用。

【关键词】地理 地理实验 高中地理教学 必修一 学习兴趣

【中图分类号】G633.55 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）44-0149-02

地理学科其研究对象是地球表层系统，它是一门实践性很强的学科。地理事象的实践性、广远性、复杂性、综合性等学科特点使得许多地理概念、事物、现象和规律难以用语言表达，超出了学生的生活感知范围，往往成为了学习上的障碍和教学上的难点，尤其高中课堂必修一的自然地理部分更是学生理解的难点。而充分利用地理模拟实验可以形象、直观、生动地为学生展示地理规律、认知地理原理的过程，将地理知识简易化，一方面有利于激发学生的学习热情，另一方面有利于培养学生探索地理问题，解决地理问题的能力。[1]

另外，对于大多农村中学来讲，由于教育资源贫乏，很多学校无法配备齐全的教育仪器设备，甚至对于一些常规的教学挂图、模型、标本也欠缺。如此，充分利用已有的教具，或者动手创作一些简单的实验工具以及利用现实生活中的地理事物，不但有利于解决农村中学实验器材短缺的问题，更能够激发学生及教师的探索知识热情，锻炼了动手能力。

1.制作简易地理小实验培养学生的学习兴趣

兴趣是学生学习的动力，对于教师来说，更是其提高课堂效率，教育学生，引导學生的有效途径。所以在课堂教学中，教师可以时不时寻找制作一些简易有趣的地理实验来激发调动学生学习的积极性。比如，在学习“火山地貌”时，可以通过制作简易的“海底火山喷发”小实验作为课堂导入来活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣。实验如下：

（1）实验器材：大透明玻璃缸1个、小玻璃瓶1个、红墨水（可用颜料代替）

（2）实验步骤：

Ⅰ.在大透明玻璃缸中注如八九分满的冷水。

Ⅱ.往小玻璃瓶中倒入一些红墨水，接着再往小玻璃瓶倒满热水。

Ⅲ.将注入热水和红墨水的小玻璃瓶放入大透明玻璃缸中让学生观察现象。

（3）实验结论：通过观察，学生可以看到大透明玻璃缸中的小玻璃瓶口处有红墨水溢出，并且大致呈柱状向上升起，这一过程类似于地底处的岩浆向上喷发的景象。

在上述实验结束后，教师还可以引导学生思考：如果往小瓶子中注入的不是热水而是冷水，然后将大透明玻璃缸中的冷水换成热水，那么实验现象是否还是一致？如此进一步调动了学生的学习兴趣，也激发了学生探究的热情。

2.自制简易教具辅助教学

在学习湘教版必修一第一章第三节《地球的运动》时，探讨“地球公转产生的地理意义之全球昼夜长短变化”这一知识点时，教师可以通过简易的制作教具进行课堂演示教学，有助于学生理解并掌握其规律。实验如下：

（1）实验器材：两张透明的硬塑料板、钉子一根、直尺、圆规、剪刀、红色与蓝色油性笔

（2）实验步骤：

Ⅰ.先将两张透明的硬塑料板用圆规画一个同等大小的圆，并用剪刀将圆剪下来。

Ⅱ.将其中的一个圆当做地球，用蓝色油性笔在上面画出并标上赤道、南北回归线、南北极圈、极点，并将南北两个极点相连（如图二A所示）。

Ⅲ.在另一个圆上用蓝色油性笔画出一条圆的直径用以代表晨昏线，将晨昏线左边的半圆涂上蓝色虚线代表黑夜的范围；用红色油性笔在晨昏线右边画一条与晨昏线相垂直的半径用以表示太阳直射光线（该半径所在的半圆实际上就代表了白天的范围，如图二A所示）。

Ⅳ.将两个圆重叠（步骤2的第一个圆放在下面），在圆心位置用钉子钉起来固定住。

Ⅴ.将步骤3的第二个圆中代表太阳直射光线的那条红色线与第一个圆的赤道重合，通过转动第二个圆的太阳直射光线在第一个圆中南北回归线之间的区域进行运动，就能直观的观测并归纳出在不同时期，随着太阳直射点的移动，全球各地的昼夜长短变化的规律（如图二B所示）。

（3）实验结论：

3.巧用地理模型突破难点

在高中的地理学习中，等值线这部分知识一直是高考的重点，也是地理学习中的一个基础点。而等值线中，等高线是最常见也是最基础的一种类型。可是在高一的学习中，学生对于等高线这一知识的掌握却不是很理想，具体表现在头脑里不能够将平面的等高线地形图与现实中的立体具体地貌对应起来。学生只是很机械化的记住等高线地形图中等高线该怎么表示才是山脊、山谷、鞍部等，等高线的疏密代表地形的陡缓等等，对于为何要这么表示，其中的因果不能理解，造成对基础知识的理解不到位，进而影响到对其它知识的学习。在这里除了可以让老师在平时的时候对学校周围的山体进行拍照，然后教学生对山体不同部位的地貌进行辨别外，也可以利用地理山体模型做一些简易的等高线地形图辅助学生了解学习。实验如下：

（1）实验器材：山体模型、铁线若干条、红线、直尺

（2）实验步骤：

Ⅰ.先用铁线将山体模型底部围起来（注意山体模型的一些部位是有所弯曲的），尽量使铁线弯曲贴合模型，尤要注意该实验要让学生重点掌握和观察的山体部位的地方。

Ⅱ.用直尺确定好一个等高距，接着用另一铁线在第一个铁线圈一个等高距的地方将山体模型再围绕一圈，还是要注意尽量使铁线圈弯曲贴合模型（如图三A所示）。

Ⅲ.依照步骤2逐步将山体模型围绕若干个铁线圈。围绕好后用红线将山体模型中要让学生观察的山体部位，如山脊、山谷等部位系好连接起来（注意做好标识，以免等下取下线圈后混淆）。

Ⅳ.将围绕在山体模型上的铁线圈取下来放在地上，如此就形成了一幅平面的等高线地形图。教师引导学生重点观察实验中系红线的部位的等高线特点，再与山体模型做一比较，如此学生就能直观的在头脑中将两者对应起来（如图三B所示）。

4.用地理实验联系高考与社会实践

在教学中，如果教师能够将课堂所要传授的知识与现实生活实践结合在一起，那么一方面不仅有利于学生知识的内化，另一方面也能更好的实现学生的素质教育。如果在这个基础上还能够与高考备考要求相结合的话，那就更为完美了。在2013年全国卷2的第3～5的选择题以及2017年全国卷1的第9～11的选择题中，就考查了用“膜”覆盖对农业生产的影响。对于在农业生产过程中，农民冬春季节利用“地膜”或者“覆膜”进行农业生产较为普遍，如何通过地理实验揭示其中的原理与作用，对于学生走进现实生活以及运用所学地理知识来指导社会实践具有很强的现实意义。实验如下：

（1）实验器材：塑料薄膜、温度计、纸巾、沙堆、红墨水

（2）实验步骤：①将沙土垒成两垄，一垄用薄膜袋覆盖（袋内土中插入温度计），另一垄则不用覆盖薄膜袋（注意土中同样插入温度计），分别记好开始时两边沙土中温度计的数值；②在两边的沙土上分别放入一张白纸，白纸中间可按压一下，使之下凹。在纸中间倒上等量的红墨水（为防止墨水渗透到沙土里，可在下凹处事先放置一薄膜垫在纸底部）；③注意薄膜袋四周用沙土堆封固定每隔半个小时观察两边的温度计的数值，分别记下来。另外注意观测两边红墨水是否已干透（如果有一边红墨水干透即可停止实验）。

（3）实验结论：①通过观察与测算，用薄膜覆盖的一方垒土，其温度要高于没有薄膜覆盖的一方垒土，这反映出薄膜覆盖具有“保温”的作用；②没有薄膜覆盖的一边的纸张其红墨水先干透，而有薄膜覆盖的一边的纸张的红墨水干透较慢，并且纸张微皱，仔细观察还可发现其上方薄膜上有小水珠生成，这反映出薄膜具有“保水”功能。

对于以上的这个实验，如果实验持续的时间长一些（最好觀测24小时），收集的数据更多一些，我们还可以从中得出结论：有薄膜覆盖的一边沙土，其昼夜温差相对要小。另外，我们还可以用水直接浇灌在沙土上，以及可用吹风机对沙土进行吹袭。通过观察还能明显看出有薄膜覆盖的沙土流失得较少，而无薄膜覆盖的一边，其沙土明显流失得多，在表面被侵蚀出一些凹痕出来，这反映出了薄膜覆盖还具有“保土”的功能。

5.小结

类似于以上的地理实验在高中地理教学中的应用其实还有很多，实验所运用的器材实际上也很容易找到，比如对于一些风成地貌的形成，我们可以借助吹风筒对一些不同直径的沙粒进行吹拂来进行探究；对于流水地貌的学习，我们可以利用用泡沫当作河床底部，然后在泡沫上方堆积沙土，用水进行冲刷来探究河流地貌的形成以及“溯源侵蚀、下蚀、侧蚀”这三种侵蚀力的特点等等；对于地转偏向力在不同半球的作用方向，我们可以简单的借助地球仪进行演示；对于高低压系统，我们可以借助气球和一根吸管就可以来演示等等。

《普通高中地理课程标准》在基本理念方面提出“倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”。在“调动和运用地理知识、基本技能”能力目标中，首次强调“能够调动和运用自主学习过程中获得的相关地理信息”，回应了新课程所倡导自主探究学习的诉求，并明确提出“基本的地理观测、地理实验等”地理基本技能的新要求。[2]所以，多在地理教学中运用地理实验辅助教学，模拟地理过程，给学生提供直接观察和动手操作的机会，学生的学习就会逐渐由教师“教会”变为学生“学会”，由教师的“要我学”变为学生的“我要学”，这样不仅使得教师的教学方式更为贴近新课标要求，而且最重要的是可以改善学生的学习方式，培养学生的科学素养。

参考文献：

[1]金姝兰，金威.地理实验对中学地理教学影响的实验研究[J].广西教育学院学报， 2004， 6：84-87.

[2]费月.高中地理实验教学研究[D]. 东北师范大学， 2011.