地理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用

李成月

實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生提供了多動(dòng)手、多觀察、多思考的機(jī)會(huì)，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好平臺(tái)。在地理課堂教學(xué)中，教師若能巧妙地設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)”情景，就能充分激發(fā)學(xué)生的參與熱情，掀起學(xué)生的思維火花。

一、巧用實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)，玩中長(zhǎng)智

為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)順利進(jìn)行，教師要重視直接經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)地理的影響，想辦法為學(xué)生創(chuàng)造條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

如在講“洋流成因”時(shí)，密度流的成因是相當(dāng)抽象的，它涉及物理、化學(xué)知識(shí)，而且在軍事、科技和海洋開發(fā)等方面的應(yīng)用較多。筆者在教學(xué)過(guò)程中，在模擬鋒面形成的基礎(chǔ)上，探索并設(shè)計(jì)了密度流實(shí)驗(yàn)。

材料魚缸一個(gè)(長(zhǎng)80～100厘米、寬40～50厘米、高40-50厘米)，略小于魚缸寬度的打磨光滑的有機(jī)玻璃板一塊，橡膠密封條若干，防水膠、食鹽、紅藍(lán)墨水、電水壺、水、兩支溫度計(jì)、天平等。

制作將橡膠密封條裁剪成窄條，中間開一淺槽。用防水膠將其牢牢地粘在魚缸底部中線和相連的兩側(cè)位置，形成一防水導(dǎo)槽，并將有機(jī)玻璃板插入密封條，注意松緊適度。這樣就將魚缸分成體積相等、防水隔板分開的兩部分。

實(shí)驗(yàn)一模擬鋒面的形成：

方案1在魚缸板的兩側(cè)分別加入等質(zhì)量的熱水(在90～100度)和冷水(在4℃左右)，約35厘米高。在熱水中加入紅墨水若干，混勻；在冷水中加入藍(lán)墨水若干，混勻，以示區(qū)別。

演示時(shí)，緩緩地抽出隔板。這時(shí)可以觀察到：兩種顏色的水相遇后，藍(lán)色水(代表冷氣團(tuán))將沉入紅色水的底部，紅色水(代表暖氣團(tuán))則停留在頂部。兩層水在一定的時(shí)間內(nèi)將保持分層狀態(tài)，基本不混合。

方案2把魚缸的水倒掉，洗凈魚缸。兩側(cè)換上同樣水溫(如25～30度)的水，分別加入紅、藍(lán)墨水若干。并在藍(lán)墨水一側(cè)中加入一定量的食鹽，混勻。重做上述演示。

在實(shí)驗(yàn)中，教師可提出各種問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)獨(dú)立探究或小組討論找到答案。例如，若水中不放鹽，結(jié)果會(huì)怎樣呢?若兩種顏色的水溫不一樣，結(jié)果又會(huì)如何呢?兩側(cè)的水溫相差多少實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好?

實(shí)驗(yàn)二密度流。

方案1將魚缸分成左、右兩池，其中右池中加人水溫在4℃左右的水，左側(cè)池中則加入水溫在90℃～100℃間的水，再滴幾滴紅墨水混合，水的質(zhì)量同右池。待水面平穩(wěn)后，用溫度計(jì)測(cè)溫使之符合既定要求，然后緩緩地將隔板抽出(盡量減少對(duì)兩側(cè)水體的摩擦力)，并讓學(xué)生仔細(xì)觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象底層水由右池流入左池，與此同時(shí)，溫度較低的右池水面有所下降，溫度較高的左池水面則上升，溫度較高的左泄(紅色)水由表層流入右池。

方案2用水溫相同(如25℃)的兩盆純凈水，一瓶藍(lán)墨水。其中一盆加一定量的食鹽(按照3．5％鹽度配制)，并攪拌均勻至全部溶解，加入藍(lán)墨水混勻，然后將水倒入右池；將另一盆純凈水倒入左池中，要求水的質(zhì)量同右池。待水保持平靜后，再將隔板抽出。引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并加以描述。

現(xiàn)象加入食鹽的右池(藍(lán)色)水體下降并由底部流入左池，與此同時(shí)，未加食鹽的左池水面相對(duì)上升，并由表層流入右池。

通過(guò)方案1和方案2的觀察，讓學(xué)生歸納總結(jié)兩池水體流動(dòng)的方向和原因(也可提示溫度、鹽度與密度的關(guān)系)，在講解形成原理后回到教材，結(jié)合直布羅陀海峽示意圖，突破密度流這一教學(xué)難點(diǎn)。

二、巧用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證原理，樂(lè)在成長(zhǎng)

在地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以通過(guò)合作探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生形成求真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和實(shí)踐能力。

如在講解“溫室效應(yīng)”時(shí)，怎樣用實(shí)驗(yàn)證明c0：為溫室氣體呢?

根據(jù)“溫室效應(yīng)”的原理，學(xué)生以小組為單位，以解決實(shí)驗(yàn)裝置為突破口，設(shè)計(jì)、交流、完善方案。下面是學(xué)生設(shè)計(jì)的兩種實(shí)驗(yàn)方案。

方案1設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，如圖5裝置兩個(gè)，一個(gè)充入空氣，另外一個(gè)充人高濃度CO2，同時(shí)放在陽(yáng)光與照射。一段時(shí)間后，觀察水滴的移動(dòng)情況。

假若CO2是溫室氣體，可看到裝CO2氣體的玻璃瓶中水滴上升較快。

方案2受上述方案的啟發(fā)，裝置中的兩個(gè)瓶之間共用一根玻璃管，在陽(yáng)光下照射。一段時(shí)間后，觀察水滴的移動(dòng)情況。

假若CO2是溫室氣體，可看到中間的水滴移向裝空氣的一方。怎樣制備純凈、干燥的CO2氣體?這是每組學(xué)生需解決的首要問(wèn)題。結(jié)合化學(xué)課所學(xué)的已經(jīng)掌握的氣體制備的一般過(guò)程，學(xué)生討論形成的裝置。

操作步驟(1)取兩只完全相同的玻璃瓶，塞上插有玻璃管的橡皮塞，將水滴封在玻璃管中相同高度。

(2)充入氣體，一只瓶中充滿空氣，另一只瓶中充入高濃度的CO2。

(3)同時(shí)放在陽(yáng)光下照射一段時(shí)間。

(4)觀察水滴上升或移動(dòng)情況。

觀察現(xiàn)象通過(guò)實(shí)驗(yàn)可看到，在相同時(shí)間內(nèi)，裝有CO2氣體的瓶中的水滴上升得快或水滴偏向裝空氣的一方。由此證明，CO2對(duì)紅外線有較高的吸收率，CO2是一種溫室氣體。

當(dāng)然，地理實(shí)驗(yàn)沒(méi)有專用的實(shí)驗(yàn)教室、設(shè)備，但只要教師有心，勤于積累，就會(huì)發(fā)現(xiàn)教材中許多知識(shí)的教學(xué)可改變一些常規(guī)做法，采用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)，以此讓學(xué)生創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)，并使地理課堂更生動(dòng)、更有活力。