基于地理实践力培养的模拟实验设计

王锰

[摘要]地理实践力作为地理学科核心素养之一，其培养经常被一线地理教师忽略。地理模拟实验这一地理实践活动可以有效地落实地理实践力的培养。文章探讨地理模拟实验设计的依据、案例和作用。

[关键词]高中;地理实践力;模拟实验

[中图分类号]G633.55

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-6058（2020）34-0095-02

《普通高中地理课程标准（2017年版）》（以下简称课标）明确指出，地理实践力是地理学科四大核心素养之一。地理实践力指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。课标要求学生能够达到“运用所学知识和地理工具，在室内、野外和社会的真实环境下，通过考察、实验、调查等方式获取地理信息，探索和尝试解决实际问题，具备活动策划、实施等行动能力”的课程目标。

高中地理教学中，对学生地理实践力的培养经常被一线教师忽略，课堂上一些生活现象所揭示的地理原理和规律只是以图像和文字的方式展示，学生不清楚其形成的过程和原因，更多的是停留在死记硬背结论上。这样只重结论不重过程的教学势必造成学生对地理原理和规律的理解困难，以至于学生不能将其迁移应用到新情境中解决新的问题，影响核心素养的培养和提高。

地理模拟实验是运用一定的设备和器材，对地理事物、现象的发生发展过程进行模拟演示和探究，以获得地理知识或验证地理事实的实践活动。学生在进行实验的设计、操作和研究实验现象等过程中，逐步提高课程目标所要求的策划活动、实施活动等行动能力。

一、地理模拟实验设计的依据

地理模拟实验的设计是在地理实践力的课标要求下进行的，如课标中“必修课程·地理l”的学业要求是“学习本模块之后，学生能够运用地理信息技术或其他地理工具，观察、识别、描述与地貌、大气、水、土壤、植被等有关的自然现象;具备一定的运用考察、实验、调查等方式进行科学探究的意识和能力（地理实践力）”。“地理2”的学业要求是“学习本模块之后，学生能够运用地理信息技术或其他地理工具，收集和呈现人口、城镇、产业活动等人文地理数据、图表和地图（地理实践力）”。可见，以必修课程为例，地理模拟实验设计应该主要运用于“必修课程·地理l”的教学，这部分内容主要属于自然地理知识范畴，一些现象、原理和规律较为抽象、难懂，并且真正的自然地理过程也是很难观察到的，采用直观形象的地理模拟实验演示地理现象和过程，可以达到化繁为简、化难为易的目的，有利于学生理解并深入掌握知识。

二、地理模拟实验案例

1.地转偏向力模拟实验

这个模拟实验主要探究的是“地球自轉的地理意义”之一——沿地表水平运动物体的偏移。该现象比较抽象，且涉及物理学科知识，教师不好讲解、学生不好理解，因此教师基本都是把结论直接告诉学生，学生只能死记硬背以完成相应的习题，根本没有理解其过程和原因。针对这一情况，笔者启发学生设计模拟实验如下：

实验器材：地球仪、墨水。

模拟实验（1）：①将地球仪北极点朝上，使地轴垂直于地平面（如图1）;②在北半球较高纬度滴一至两滴墨水，观察并描述墨水流动方向（如图2）;③自西向东（逆时针）转动地球仪，模拟地球的自转运动;④停止转动地球仪，观察并描述墨水的流动方向，分析原因（如图3）。

模拟实验（2）：将地球仪南极点朝上，在南半球较高纬度滴一至两滴墨水，观察并描述墨水流动方向;重复实验（1）中的②、③、④步骤。

模拟实验（3）：平放地球仪，使地轴与地平面平行，在赤道上滴一至两滴墨水，转动地球仪，观察并描述墨水流动方向。

2.渔场形成原因模拟实验

该模拟实验主要探究的是寒暖流交汇处和上升补偿流处容易形成大渔场的原因。世界四大著名渔场都是在海洋这一大尺度区域中形成的，距离学生生活比较远，学生在日常生活中难以观察和理解其形成的原因。为了解决这个问题，笔者引导学生设计了如下实验：

寒暖流交汇处形成渔场的模拟实验：用一个装满水的鱼缸来模拟海洋，并将一些鱼饵撒在鱼缸底部，通过两根橡胶管分别注入冷水和热水模拟寒暖流交汇（如图4、图5）。学生通过实践与探究，明白了冷热水交汇处，水受到扰动，从而把鱼缸底部的鱼饵带到了表层。于是学生得出结论：大洋中的洋流规模很大，在寒暖流交汇处，海水受到强烈扰动，将深层海水中的营养物质带到表层，使浮游生物大量繁殖，为鱼类提供饵料。

上升补偿流处形成渔场的模拟实验：用一个装满水的鱼缸来模拟海洋，并将一些鱼饵撒在鱼缸底部，用吹风机从鱼缸一侧吹，会发现其表面的水流向鱼缸的另一侧，造成鱼缸表层水面高度出现一定差异，这时水位低的一侧底部的鱼饵便在上升水流的作用下被带到表层。学生由此得出结论：上升补偿流海区也容易形成渔场。

3.背斜惜油向斜惜水模拟实验

该模拟实验主要探究地质构造（背斜、向斜）与人类生产生活的联系：用装着食用油（代表石油资源）和混有蓝墨水的水（代表水资源）的透明塑料管模拟某一岩层，且塑料管未被装满，里面留有部分空气（代表天然气资源），将其弯曲模拟出背斜（向上凸起的部分）和向斜（向下凹下的部分）构造，并固定在铁架台上（如图6）。学生观察塑料管弯曲后食用油、空气和水的分布位置，得出背斜储油和气、向斜储水这一结论。

三、模拟实验对培养地理实践力的作用

地理模拟实验作为一种教学方法，不仅能激发学生的学习兴趣和热情，还能将抽象的地理现象形象化、具体化、直观化，把抽象深奥的地理原理和过程转化为易于学生理解掌握的内容，揭示地理事物的发展和变化规律，增强地理教学的实效性。

学生通过自己动手设计和操作模拟实验、观察实验、整理实验材料、分析实验结果和利用实验数据进行科学的解释等一系列活动，改变了被动接受地理知识和重结论不重过程的学习状态，凸显了学生作为教学主体的地位，对于提高学生的认知水平和思维能力起到了积极的作用。同时，在这一系列活动中，学生逐渐养成留心观察身边地理事物和现象的好习惯，拓宽了视野，增长了见识，观察能力、综合思维能力、创新能力、自主解决问题的能力、组织与沟通能力和科学研究能力得到了提高，实现了地理实践力的提升，达到了课标所提出的课程目标。

[参考文献]

[1]沈海燕.为地理实验课喝彩[J].地理教育，2006（4）：59-60.

[2]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.

[3]米清元.高中地理实验教学设计研究[D].兰州：西北师范大学，2014.

（责任编辑 周侯辰）