核心素养导向的初中地理实验教学设计

刘琴

摘   要

地理实验，可以让学生在模拟的真实情境中观察和感悟地理环境与人类活动的关系，增强社会责任感。为落实地理学科核心素养的培养目标，在初中地理教学过程中，应立足学生立场、真实情境、实验生成，以核心素养为导向进行地理实验教学设计，通过地理实践活动培养学生的意志品质和行动能力，提升地理实践力。

关键词

初中地理  地理实验  地理核心素养  地理实践力

地理学科核心素养，是地理教学育人价值的集中体现，是学生成长的必备品格和关键能力。初中地理教学作为学生地理学习的启蒙阶段，需要从素养发展的角度去思考学科价值。《义务教育地理课程标准（2011年版）》明确指出，地理教学应提倡野外考察和社会调查，鼓励学生走进大自然、进入社会，使学生亲身体验地理知识产生的过程[1]。受环境和条件的限制，地理考察、调查等难以常态化进行，因此，“地理课堂实验”成为落实核心素养的有效路径之一。地理实验教学依托实验操作，引导学生从区域认知的视角思考问题，关注自然与社会，帮助学生形成人地协调的观念，提升学生的综合思维和地理实践力。

一、基于学生立场，营造具身学习空间

“区域性”是初中地理教学的首要特征，对于生活经验较为缺乏的初中生来说，他们最熟悉的区域是自己生活的地方。结合教材，立足于学生，选取贴近生活的真实情境，拉近学生和所学知识之间的距离，更有助于学生理解知识形成的地理背景。以上考虑，是基于“学生立场”，从已知到未知，从熟悉到陌生，引导学生从身边的生活情境出发，激发学生已有的旧经验，建构新知识，提高学生运用地理概念和原理解释地理事物和现象的能力[2]。

1.基于学生立场的教学设计

比如八年级“水资源”一课，课标要求学生“结合实例说出我国跨流域调水的必要性”，“南水北调工程”是教材“合理利用与保护水资源”部分的重要知识点。然而，不管是“南水北调”还是“引滦入津、引黄入晋”，这些跨流域调水工程对于学生，特别是生活于南方水资源丰富地区的学生们而言，知识虽然浅显，但略显“纸上谈兵”。通过实践，我们发现，基于真实情境去动手操作，深入理解“调水”的必要性，是解决以上问题的有效路径之一。

生活在苏州的孩子，对于水源地“太湖”，是有真切感受的。整合教材内容，以学生的生活场景“太湖”为主线，基于身边的调水工程——“引江济太”进行教学情境设计，有助于解决因“地理空间”差异带来的知识疏离感等问题。

2.基于具身空间的“体悟”学习

具身认知理论提出，具身空间是指教学中提供学生参与实践感知活动的空间，在活动中身体通过多感官体验、感知、互动与合作，增加感性认识[2]。基于具身空间的学习，是指由直接给予知識结论转向帮助学生体悟学习过程、提升思维品质。演示实验，比较直观;可操作的地理实验，则为学生创造了一个可实践的具身空间。

“水问题”是怎样产生的？“水问题”产生后，我们应该怎么办？这些问题，在实验体悟的过程中，逐渐明晰概念、知晓过程、探明结果。这时的“水资源”已成为学生体验、探究、实践的对象，也让学生的素养发展成为可能。“水资源”地理实验引导学生亲自经历“水污染、跨流域调水”等知识的产生过程，亲自动手的实践操作激活了学生的思维和探究欲，在教师的引导下，学生通过分析认识“某个知识点”，结合具体现象经历概念构建的全过程。

二、立足真实情境，模拟地理实验环境

实践乃素养之母，一切实践均根植于情境之中[3]。核心素养导向的地理实验教学，是基于真实生活情境、运用实验解决问题的学生实践活动。

1.设计贯穿真实情境的教学主线

维果茨基说，脱离情境的知识毫无意义。“实验教学”的目的，就是将学生作为具体情境中的存在，在反复的实验操作过程中，与真实的情境相互造就，并就实验现象进行反思，在反思中做出行为反应，以此丰富学生的学习经验。

地理实验依托于真实情境，解决真实地理问题。“实验教学”须结合学科特点，为学生创造有“教学主线”贯穿的不同情境，帮助学生学会知识的迁移与运用。让学生置身真实的生活情境，在模拟的实验环境中操作与实践，去亲身经历问题产生、解决的过程。立足于课堂，地理实验是“教师可营造、学生可操作、知识易传递、技能可习得”的、以真实情境做支撑的地理学习空间。地理实验将学生的思维与真实的情境、学生的身体活动联系起来，激发学生更投入地学习，体会地理学科的价值。

比如，“水资源”一课的教学关键在于，贴近学生生活，从“人地关系”的角度思考问题，向学生传递“人地协调”的观念。生活在“江南水乡”的苏州学生，几乎从没有体会过缺水的苦恼，“水污染”的案例也相对较少。教学中“测一测，你身边的水”地理实验贯穿教学全过程，以小组为单位，将学生置身于解决“水问题”的真实情境中，更生动具体。

2.立足生活场景模拟实验环境

对于初中生而言，真实情境取自于自然，来源于生活，实验的目的是帮助学生从地理的视角认识并欣赏我们生活的世界。在进行实验教学时，特别要注意的是，实验素材来自于生活，情境必须是“真实、可模拟、可操作”的，经得起反复推敲验证。因此，要选择适合实验的地理知识，如通过实验能真实感受到地理现象和规律的重点知识、需要以实验操作真实感受并亟须解决的教学难点，并将实验作为教学的辅助手段，提高课堂教学的效率。

“测一测身边的水”地理实验需要准备的实验素材主要有：不同水体，如太湖水、蒸馏水或矿泉水等;透明的一次性杯子;水质检测笔（TDS水质检测笔，TDS值表示1升水中溶有多少毫克溶解性固体mg/L）;滴管瓶口的色素若干。实验步骤：第一步，在太湖水中滴入一滴代表“污染物”的色素，观察TDS数值的变化（水质变化）。思考：TDS数值变化不大，太湖水的颜色和水质并没有发生很大的变化，为什么？第二步，在太湖水中持续滴入色素（绿色），观察TDS数值的变化（观察太湖水的颜色发生了怎样的变化）思考：随着太湖水体颜色的变化，说明太湖水的水质发生了怎样的变化？

生产生活排放的污染物是太湖水污染的主要来源之一。苏州距离太湖水源地非常近，太湖蓝藻的爆发，对于学生们来说，并不陌生。实验教学将太湖蓝藻搬进了地理课堂：以绿色色素模拟太湖水污染，让学生通过TDS水质笔上数值的变化，感受人类排放的污染物质对于太湖流域的破坏，帮助学生在真实情境中观察和感悟水资源与人类活动的关系。透过“杯中的水污染”，认识水资源的现状——“人均资源不足，水污染和水浪费加剧水资源的缺乏，中国是名副其实的贫水国;水网稠密的苏州，也是缺水城市之一……”，直观的操作实践，帮助学生树立正确的资源观，增强社会责任感。

三、指向地理实践力，设计深度实验活动

实验教学为学生解决问题提供协作性活动，实验小组的成员们通过实验进行互动，建立联结并实现共同思考、相互论证与理解。

1.小组协作实验，建立互动联结

课标强调“要着眼于学生创新意识和实践能力的培养，倡导多样的地理学习方式，构建开放的地理课程”[4]。实验教学从知识的建构性出发，将问题的解决过程作为学生学习的主要方式，将创新意识和实践能力的培养作为学习的主要目的。

实验教学要通过小组协作，为学生的多次尝试、反复实验、观察对比等创造条件，进而培养学生发现问题并提出解决方法的意识。初中地理教材中的地球自转和公转、海陆热力性质差异、黄土高原的水土流失、澳大利亚的大自流盆地等知识的讲授，可以模拟实验环境，通过演示、操作、探究等实验方式，让学生认识地理事象形成的背景，理解地理原理，提升地理实践力。

比如，在“水资源”一课的教学中，采用地理实验教学的方式，营造学生活动氛围，通过简易实验操作，讨论“怎样降低太湖水的TDS值，寻找治理水污染的办法”。在解决问题环节，需要小组共同操作、观察、试错，尝试通过实验操作，帮助学生将所学知识有效迁移到新情境和新问题中，培養学生严谨的思维能力和解决问题的能力。

2.拓展实验深度，提升地理实践力

实验操作后的进一步反思：被稀释的太湖水，TDS数值发生了怎样的变化？我们加入杯中的用以稀释太湖的“水”，在现实生活中，来自于哪里？看似治理水污染，其实是帮助学生从地理的视角思考“跨流域调水”，理解其产生的地理背景。实验的进一步反思，拓宽了思维的深度。一个简单的实验，让学生明白：知识，是在实践操作中获得的;课本上的知识，并不是那么高远，其实就在自己的身边。2004年，国家就强调“实践证明，引江济太工程对于改善太湖水质是一项行之有效的办法”。解决问题的方法，被验证是切实可行的，对于学生而言，学习的成就感会激励他们进一步去发现去探索。这样的学习，才是有深度的学习，对于学生而言才是实践力的真正提升。

地理实验依托实践活动，让学生在真实情境中观察和感悟“地理环境及其与人类活动的关系，增强社会责任感”，有利于培养学生的意志品质和行动能力。教学要从地理实践力的角度，帮助学生达到“从提供的材料或者实验等活动中提出简单的问题，能够用实验等方法对解决问题的假设进行验证”等能力水平。

在具体的实验教学中，可以借助实验搭建桥梁，实现深度学习，达到击破难点的教学目的。比如，在“黄土高原水土流失”实验教学中，可以尝试改变实验条件，如坡度、降水强度、土壤粘合度、植被覆盖率等，以帮助学生寻找水土流失的成因及解决措施;在“澳大利亚大自流盆地”的学习中，以烧杯、吸管等器材模拟大分水岭地形对地下水位的影响，引发学生的逆向思维，激发学生的创新意识。

四、关注思维品质，巧用实验生成资源

实验的生成，是在学生动手操作、思维碰撞中产生的。生成性要求地理实验教学要从封闭的“教实验”走向开放的“用实验”，从教师的外部输入走向学生的自我构建[5]。

1.“用好实验”，关注教学生成

“实验”的过程就是不断解决问题的过程。相对于传统课堂总设计好的问题，实验操作中产生的问题具有更强的可见性和生成性，更能与实践经验紧密关联，提升学生的高阶思维能力。

“水资源”实验操作的过程中，就“跨流域调水”，有学生提出疑问——长江水引入太湖，太湖水溢出来怎么办？这个问题的生成，对于“跨流域调水”的教学而言，是提升学生思维品质的契机。“引江济太”工程中的常熟水利枢纽、望亭水利枢纽具有调节作用，使得太湖水经太浦河、黄浦江流入长江;太湖水位的季节变化图，让学生明白“引江济太”工程在改善水质的同时，对枯水期的太湖进行水位调节，发挥重要的作用。“跨流域调水”的必要性，顺理成章地在实验中生成并明晰。同时，实验中生成的关于调节太湖水位的内容，可以帮助学生更好地理解“水库、水利枢纽”等地理概念，助力学生高中地理的学习。

2.“抛锚体验”，提升思维品质

依托贯穿整节课的实验主线，“引江济太”的案例为学生提供抛锚体验，目的在于为学生参与探究跨流域调水提供经验。教学中，水资源的地区分布差异可以补充“甘肃会宁状元县”的例子：以前，会宁的孩子理想“就是要考上大学，以后到城市去生活，去一个有水的地方”。怎样帮助会宁摆脱困境？在会宁县的地图上，学生看到了黄河支流“洮河”，直接联想到实验操作“跨流域调水”的案例也真实地发生在中国的脱贫攻坚战中。“2019年9月，洮河水已经延伸覆盖到会宁县最偏僻边远的乡村，会宁人从此彻底告别了靠天吃水的历史。”“跨流域调水”的必要性、人地协调、家国情怀，就这样通过“水资源”的实验真正落地。

地理实验教学，将学生的“生活体验、实践操作”这两条线交织在一起，核心素养在真实的情境中、在学生的直接经验中、在学生的思考质疑中，随着学生思维品质的进阶而逐渐提炼、提升，助力学生在地理学习的道路上越走越远。

参考文献

[1][4] 中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012：31，3.

[2] 赵彩霞，郭迎霞.具身空间视域下的地理空间思维建模探索[J].地理教学，2020（04）：54-56.

[3] 钟启泉，崔允漷.核心素养研究[M].上海：华东师范大学出版社，2018：32-33.

[5] 陈炳飞.地理实验教学的生成策略[J].教学与管理，2016（10）：64-66.

【责任编辑  郑雪凌】