依托校園資源開展高中自然地理實驗活動初探

胡卓南

【摘要】高中自然地理課程學習是很多高一新生的“痛點”，因為該部分內(nèi)容抽象，要求學生有較強的空間想象力，能夠把前后知識聯(lián)系貫通，而開展自然地理實驗則有助于學生對知識的理解，也符合課程標準“培養(yǎng)學生實踐力”的要求。本文旨在探討如何在校園內(nèi)利用校園資源開展自然地理實驗，培養(yǎng)學生的實踐力。

【關鍵詞】高中自然地理;校園資源;地理實驗;實踐力

《普通高中地理課程標準（2017年版）》在“學科核心素養(yǎng)”部分提出要積極培養(yǎng)學生的地理實踐力，即“人們在考察、實驗和調(diào)查等地理實踐活動中所具備的意志品質和行動能力”，同時指明“考察、實驗、調(diào)查等是地理學重要的研究方法，也是地理課程重要的學習方式”，并在課程目標中強調(diào)“學生要能夠運用所學知識和地理工具，在室內(nèi)、野外和社會的真實環(huán)境下，通過考察、實驗、調(diào)查等方式獲取地理信息，探索和嘗試解決實際問題，具備活動策劃、實施等行動能力”。由此可見，為了滿足國家社會經(jīng)濟不斷發(fā)展而對技能型人才的需求以及學生個體發(fā)展需要，教育改革在不斷的深化，特別強調(diào)學生自主獲取知識能力和實踐能力的培養(yǎng)，也說明了地理實驗教學方法在培養(yǎng)學生實踐能力中具有重要作用。

一、自然地理課程特征與地理實驗

高中自然地理課程（即高中地理必修一），包括有地球的運動和大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈幾大圈層的物質循環(huán)運動等知識，這部分內(nèi)容抽象，空間感強，需要學生有足夠的知識儲備（主要從初中階段學習獲得），但這些都是高一新生所欠缺的。

長期以來，眾多高中地理老師靠傳統(tǒng)的教學方法板書畫圖講解，或者借助多媒體動畫、課件演示，但收效不容樂觀，很多自然地理知識反復講解，甚至到高考前學生依然對其一知半解。有沒有什么方法可以加深學生的印象呢？顯然是有的，譬如動手操作做實驗。例如，在講沖積扇的時候，沖積扇的形成過程、地貌特征等，不管在黑板畫多少次示意圖，總是有同學因空間思維較弱而理解不了，那么可以設計一個小實驗：一個夠大的托盤（可以去學校飯?zhí)媒瑁?，一段長50厘米、直徑10厘米的PVC管剖開要一半（或者類似的其它替代品）代表“峽谷”，PVC管底部鋪一層粗細不一的沙子，置于托盤上一端抬起大約5度并固定，取一個瓶子裝滿水從抬起那頭倒下，可以觀察到沙子在水流的沖刷下向下端運動，并在下端“出山口”處呈扇狀堆積。這個小實驗除了可觀察到?jīng)_積扇的形成過程和特征外，還可以觀察到流水的侵蝕作用、搬運作用和沉積作用，以及沉積物隨水力變化而產(chǎn)生的分選性等細節(jié)知識。通過這個小實驗，可以讓學生更直觀地理解沖積扇的有關知識。

二、自然地理實驗教學的意義及現(xiàn)狀

在教學過程中，教師設計一些小實驗，甚至是引導學生自己設計實驗開展地理實驗教學，把一些抽象的原理或者需要較強空間感的知識具體化、生動的展示，可以引起學生學習地理的興趣，激發(fā)學生探究地理問題的精神，也可以讓學生能夠更清楚、更直觀地去掌握地理知識，提高學習效率，還能夠培養(yǎng)學生的實踐能力、自主學習能力和創(chuàng)新能力，最終達成課程標準要求。

但是，目前高中地理教學極少做地理實驗。提起實驗一般都是想到物理、化學、生物這幾科理科的實驗，對地理實驗感到相當陌生。有些學校或老師甚至一次地理實驗都沒做過，有些偶爾做一些簡單的課堂演示，例如用力擠壓書本使其彎曲來演示褶皺的形成。這些情況都對學生更容易、更好地掌握地理知識造成了一定的影響。

三、校園地理教學資源的優(yōu)點

校園地理教學資源，即校園內(nèi)適合應用于地理教學活動的一切事物，諸如校園規(guī)劃（包括位置、朝向、建筑物布局、校道分布等）、校園地形、植物類型、地理園，乃至其它學科的實驗室及實驗器材等。校園地理教學資源擁有以下優(yōu)點：一是容易獲取。因為就在校園內(nèi)，“垂手可得”;二是成本低。本身就屬于校園建設的一部分，不用再購置器材，節(jié)約成本;三是容易上手。學生對學校環(huán)境都很熟悉，很清楚校園里有什么、在哪里，實驗的開展就更加的順暢，操作起來更容易代入知識。

四、開展地理實驗活動的原則

第一，要強調(diào)學生參與。所謂實驗，就是實際動手操作驗證。整個實驗的過程包括實驗設計、實驗準備、演示驗證和總結評價，學生應該參與到整個過程當中。同時，強調(diào)學生為主體，教師為輔，使學生做到深入了解實驗，能對實驗的整個過程進行詳細分析和記錄，即使在實驗過程中出現(xiàn)意外或誤差，也鼓勵學生自主解決問題，提出自己的見解，把實驗現(xiàn)象和課本知識相聯(lián)系，獨立完成實驗的總結，最后達到理解知識、掌握知識，切實培養(yǎng)學生的實踐能力。

第二，實驗活動要符合學情?？v觀高中自然地理課程內(nèi)容，涉及原理、規(guī)律非常多，也幾乎都可以開展實驗活動，但原理有深淺，使到實驗也有難易、簡單復雜之分。如何選擇合適的實驗來開展？首先實驗要切合課標要求，和教學目標相適應，不能為了追求“高大上”而開展一些超出大綱要求的、復雜的實驗，因為這樣的實驗對高中階段的地理學習毫無幫助。其次，要根據(jù)學生的知識掌握程度去選擇實驗，不能一些淺顯易懂的原理規(guī)律也做一通實驗，這樣的話只會適得其反，一來浪費本來就緊張的教學時間，二來會將簡單的問題復雜化，甚至使學生產(chǎn)生不必要的誤解。

第三，要有較強的可操作性。實驗的目的是培養(yǎng)學生的實踐能力，以加深對抽象知識的理解。開展實驗除了要符合學情外，還應該要注意可操作性，也就是說在校園內(nèi)能夠容易獲取實驗工具及材料，要能讓學生動得了手操作。

第四，不能妨礙正常教學進度。學生都有較強的好奇心，實驗也能引起學生的興趣，開展實驗能激發(fā)學生對地理學科的學習積極性。但是，高中地理必修一課程內(nèi)容多且難度大，教學課時又少，如果大量開展實驗的話勢必影響正常教學進度，所以就要求有所取舍，選擇一些有針對性的、典型的開展。

五、自然地理實驗案例分析

實驗項目名稱：降雨對地表的侵蝕作用

實驗類型：室外實驗

實驗目的：認識降雨對不同性質地表的侵蝕差異

實驗設計：

（1）準備實驗材料：軟水管、蓮蓬頭、地理園或校園內(nèi)其它空地。

（2）改變地表性質：根據(jù)實驗要求設計兩類4種地表狀況。

平地 坡地

裸地 草地 裸地 草地

（3）數(shù)據(jù)分析。

（4）總結：根據(jù)實驗結果聯(lián)系課文知識，對水土流失和水土保持工作進行分析并思考。

操作過程：

（1）教師強調(diào)實驗操作流程及注意事項。

（2）學生分組完成實驗，并記錄及拍照：用軟水管連接蓮蓬頭模擬降雨對4種地表進行沖刷，觀察泥沙流失情況。

（3）學生自主設計新的實驗條件并完成，如控制水流量模擬不同強度降雨、不同坡度等。

（4）分析實驗結果并總結，驗證所學知識。

此外，本實驗還可以稍作延伸，如觀察溝谷的發(fā)育過程、沉積地貌的形成過程及沉積物的分選特征等。

六、總結

適宜的開展地理實驗，符合課標培養(yǎng)課程核心素養(yǎng)的要求，能夠激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，同時也能促進教師在教學模式的轉變和教學水平的提高，做到“教學相長”。