新课程下高中地理实验教学初探

屈冰冰 李会平

摘 要：在新课程标准指导下，本文以“热力环流”为例，进行高中地理实验教学尝试，主要目的是通过实验使学生能够观察到生活中的地理现象，从而直观地理解并掌握地理知识，以达到培养学生的创造力、创新精神和实践能力的目的，提升学生发现问题、解决问题的能力，实现教学重难点的突破。可为后续开展积极有效的地理实验课积累经验，不断培养师生地理学科素养，实现新课程目标。

关键词：高中地理;实验教学;新课程目标

普通高中地理新课程标准提出：“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。”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。实验是核心素养中地理实践力的重要方面，但是提到实验教学，一般都会觉得这是理化生学科的事情，跟地理无关。可是地理作为综合性学科文理兼具，贴近生活、贴近实际，在地理课堂中也可以挖掘出很多有意义的实验素材。适度、适时地将实验引入课堂，不仅是对新课程的积极回应，对学生的地理实践力、区域认知、综合思维以及人地协调观这些学科素养发展意义重大，而且在对提高教学质量和激发学生学习兴趣方面发挥着实效。

一、地理实验教学的探究基础

地理课堂实验是由教师创设情境、设计指导或是由学生自主设计实验过程，在课中或课下运用多媒体设备、教具、学具等实验手段，来表达地理知识、过程、规律和原理演变的教学活动过程。高中地理必修一自然地理部分，涉及地球的运动、地球上的大气、地表形态的塑造等空间逻辑思维很强的知识，对历届高一学生学好地理来说是一项挑战。实验教学可以将知识直观形象展示，也可以把知识点生活化，使学生更好地掌握生活中的地理，让地理课堂真正丰富起来，进而轻松突破教学重难点。

但就目前的教学实际来看，多数高中学段地理教师已习惯于传统教学方法，使用挂图、地球仪、板书之类辅助授课，课堂效果很受限制。尽管随着多媒体教学设备的日渐普及，很多实验可以通过视频直接观看，地理实验这一实际动手操作的过程理论上可以被取代，但这在实际上让学生丧失了地理实践力培养的机会。就学科体系来看，学科与理化生科目相比较，实验教学起步较晚，尚未形成较为系统的实验教学体系，加之当前教材中缺乏成熟的实验案例，地理课堂中推进实验教学就相对困难。另外，地理实验室的建立，既需要一线教师的足够重视，也需要一定的资金和技術支撑，多数地区目前尚不能达到建立地理实验室的条件。

虽然当前进行地理实验教学基础薄弱，但是也有很多教师、学者在进行着不懈的探索。在教学资源有限的情况下，本文选取身边的地理现象来进行实验教学尝试。大气是地理环境的重要组成要素，然而对于这种看不见摸不着的事物，要研究其运动及形成原理照本宣科很难达到预期的教学效果。在此，实验教学就可以发挥其应有的作用，下面以人教版高中地理必修一第二章第一节“热力环流”为例，谈一谈实验教学在高中地理课堂中的实践、作用及反思。

二、实验的问题提出、准备与实施过程

实验前问题提出：多媒体展示一个视频案例，视频出自某卫视家政栏目，这期节目名称为“切洋葱不流泪”。正常情况下，切洋葱会辣眼睛，当主持人在砧板两侧分别放上两根点燃的蜡烛后，竟然做到了切洋葱不流眼泪，这其中有着什么样的科学道理，课前以小视频的形式抛出问题。

实验前基础知识储备：掌握气压、气温、等压面的基本概念及相互关系，并理解大气运动的原理。

实验准备：

一个打火机、一根蜡烛、敞开着的教室前门（教室内外有一定温差）。

实验过程：（1）同学们观看视频后，在掌握基础知识，理解空气热胀冷缩垂直运动的前提下，点燃蜡烛;

（2）教师先将蜡烛放置在教室门口的下方，观察蜡烛火苗的飘向;

（3）然后将蜡烛放置在教室门口的上方，再观察蜡烛火苗的飘向;

（4）以小组讨论的形式谈一谈发现了什么现象？

由实验可以得出什么样的结论？

实验过程操作简单，实验过后，学生形成对热力环流的直观感知，加上对教材内容的理解，然后通过讨论很快就可以解释这一现象：

室内气温高，相当于热源，垂直气流膨胀上升;室外气温低，相当于冷源，垂直气流收缩下沉，所以在同一水平面的近地面和高空分别形成了高、低压中心，水平气流由高压流向低压，于是就有了实验中门下方蜡烛火苗由室外飘向室内，门上方由室内飘向室外。随着实验结果的明确，整个课堂也进入了高涨阶段，为后续热力环流的应用打下了基础。同时，课前小视频里的问题也有了科学解释：砧板两侧的蜡烛为热源，中间切洋葱处为冷源，按照以上气流的流向，切洋葱时眼睛下方的气流为下沉气流，所以被切开的洋葱里跑出来的化学物质是不会接触到眼睛的，生活中的现象用地理知识得到了科学的解释，课堂效果随实验得到了升华。

热力环流原理是第二章第一节的教学重点。它承接大气受热过程，是学习大气水平运动的基础。在本次实验的基础上完成了学生对学习思路的自主归纳：近地面空气受热或遇冷→引起气流的上升或下沉运动→导致同一水平面上气压的差异→大气的水平运动→大气水平、垂直运动形成地区间的热力环流。教学重难点顺利突破，并且让地理课堂变得生动有趣。

三、地理实验教学的几点反思

本次地理小实验的直观性、实践性和探究性，以地理核心素养的培养为宗旨，将深奥的地理知识与生活常识相联系，引导学生用地理视角去观察和思考，让学生经历了相对完整、规范的科学研究过程，成功地营造了实时、生动的地理环境，逐步建立起地理知识之间的关联，极大地吸引了学生的学习兴趣，促成了地理教学的顺利完成。所以，高中地理课堂可以根据学生具体情况，科学合理地安排地理实验教学，并逐步形成相应的教学体系。本次地理小实验是一次成功的探索，对今后继续进行创新性教学也会有很大帮助，这是新课程所提倡的。

本次地理实验教学的相关作用总结如下：

（1）本次地理实验教学具有生活性和可操作性，让学生坐在教室里就感受到了身边的地理，并且用一根蜡烛、一个打火机就能顺利完成实验，达到了轻松趣味学习地理的效果。

（2）本次地理实验教学还具备一定的启发性和探究性，体现在对实验过程的分析以及实验结论得出过程中的启发性提问，同学们根据这样的提示，顺利完成自主探究，成功解释了实验原理并归纳出热力环流。同时这个过程也培养了学生的创造能力和实践能力，使学生在实验过程中发现问题、解决问题，突出学生的主体地位。

（3）本次地理实验教学也在一定程度上促进了学生地理学科素养的发展，这是一次课堂内在生活情境中开展的地理实践，有助于提升学生的行动意识和行动能力，使学生更好地观察、感悟、理解身边的地理环境。同时由实验的引导调动学生的综合思维，逐步分析和理解热力环流这一地理过程、地理规律，有助于学生今后从整体的角度，全面、系统、动态地观察地理问题。

（4）本次地理实验教学也是对教师团队的科研创新精神的一种鼓舞，在听评课的过程中，教师们对本次地理实验教学的观课感受也都是眼前一亮，相当认可，也会借鉴运用到自己的课堂，在相互学习过程中，不断促进创新型课堂的生成。

但这仅仅是实验教学的初步尝试，地理实验教学同样要求实验的科学性、专业性、严谨性、规范性，着眼于培养学生的动手实践能力及求真求实的科学态度，在真实的课堂实施过程中还存在一定问题，高中地理实验教学体系的构建任重而道远。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

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[3]姚睿.实验教学法在高中地理中的运用研究[J].亚太教育，2015（8）：43.