基于地理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力

錢(qián)茜

摘要：開(kāi)展地理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力的一條重要途徑?！饵S河的治理與開(kāi)發(fā)》一課教學(xué)，通過(guò)感知實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展了基于地理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力的探索。具體而言，感知實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生感知對(duì)象，夯實(shí)基礎(chǔ)，激發(fā)地理實(shí)踐力;對(duì)比實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生對(duì)比研究，直觀體會(huì)，鍛煉地理實(shí)踐力;探究實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生科學(xué)探究，加強(qiáng)認(rèn)知，提升地理實(shí)踐力。

關(guān)鍵詞：地理實(shí)驗(yàn);地理實(shí)踐力;《黃河的治理與開(kāi)發(fā)》

地理實(shí)踐力是指“人們?cè)诳疾?、?shí)驗(yàn)和調(diào)查等地理實(shí)踐活動(dòng)中所具備的意志品質(zhì)和行動(dòng)能力”②中華人民共和國(guó)教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：4，3。，是地理學(xué)科核心素養(yǎng)之一。地理實(shí)踐力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”“學(xué)習(xí)對(duì)終身發(fā)展有用的地理”②的理念，對(duì)學(xué)生的終身可持續(xù)發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。

研學(xué)課程的開(kāi)發(fā)與探索是目前比較流行的一條培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力的路徑，但課程在實(shí)施過(guò)程中，常會(huì)受到資金短缺、教師專業(yè)能力不足等因素的影響。因此，筆者認(rèn)為，地理教師應(yīng)該立足課堂，將課堂作為發(fā)展學(xué)生地理實(shí)踐力的主陣地。教師可以充分挖掘、優(yōu)化多方教學(xué)資源，積極開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)地理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在直觀的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)習(xí)地理知識(shí)和技能，發(fā)展地理實(shí)踐力。

下面，筆者將結(jié)合《黃河的治理與開(kāi)發(fā)》一課中的感知實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)要論述在地理教學(xué)中開(kāi)展地理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力的途徑。

一、開(kāi)展地理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐探索

（一）感知實(shí)驗(yàn)：感知對(duì)象，夯實(shí)基礎(chǔ)，激發(fā)地理實(shí)踐力

實(shí)驗(yàn)名稱：感知黃土特性。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)比黃土高原上的土和校園里的土，認(rèn)識(shí)黃土的特性。實(shí)驗(yàn)器材：200克黃土高原的黃土、200克校園里的土、兩個(gè)250毫升的燒杯。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將取自黃土高原的黃土和校園內(nèi)的土放在課桌上進(jìn)行觀察。（2）將兩種土分別放入盛有水的燒杯中進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)觀察與問(wèn)題研究：（1）從土壤顏色、質(zhì)地、濕度等方面觀察黃土和校園內(nèi)的土有什么不同。（2）觀察兩個(gè)燒杯內(nèi)的土有什么變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）顏色上，黃土高原的土呈黃色，校園內(nèi)的土呈棕褐色;質(zhì)地上，黃土高原的土比較疏松，校園內(nèi)的土比較細(xì)膩;濕度上，黃土高原的土比較干燥，校園內(nèi)的土比較濕潤(rùn)。（2）黃土高原的土在燒杯里迅速散開(kāi)，燒杯的水呈黃色;校園內(nèi)的土在燒杯里沒(méi)有散開(kāi)，燒杯的水基本無(wú)色。

此實(shí)驗(yàn)較易操作，學(xué)生可以在課堂上以小組合作的方式完成。通過(guò)觸摸黃土，觀察土壤溶于水后的變化，學(xué)生很快了解了黃土疏松、易溶于水的特性，知道了黃河流經(jīng)黃土高原時(shí)，由于攜帶大量泥沙入河，從而使黃河呈現(xiàn)黃色。

感知實(shí)驗(yàn)是進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，操作簡(jiǎn)單，對(duì)學(xué)生的要求較低。在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的觀察、操作，基本能夠了解實(shí)驗(yàn)對(duì)象的特點(diǎn)。通過(guò)這樣的直接觀察，學(xué)生對(duì)地理基礎(chǔ)知識(shí)的掌握能夠更加牢固，也能激活學(xué)習(xí)的興趣與實(shí)驗(yàn)的動(dòng)機(jī)，為接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和地理學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。這樣的感知實(shí)驗(yàn)，對(duì)于發(fā)展學(xué)生的地理實(shí)踐力有一定的幫助，因?yàn)閷W(xué)生在此過(guò)程中容易獲得成就感，在以后的實(shí)際生活中，學(xué)生就愿意主動(dòng)地開(kāi)展探究。

（二）對(duì)比實(shí)驗(yàn)：對(duì)比研究，直觀體會(huì)，鍛煉地理實(shí)踐力

實(shí)驗(yàn)名稱：探究水土流失的主要原因。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)模擬地表植被疏密、降水多少、坡度陡緩等探究水土流失的原因。實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)透明的塑料長(zhǎng)方體水槽（側(cè)面打孔）、兩根1米長(zhǎng)的乳膠管、兩個(gè)1升的燒杯、兩瓶600毫升的礦泉水、有植被覆蓋的土壤5000克、無(wú)植被覆蓋的土壤1000克等。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在一個(gè)水槽中填入無(wú)植被覆蓋的土壤1000克，另一個(gè)水槽中填入有植被覆蓋的土壤1000克，放置于一定的坡度上。將礦泉水倒入兩個(gè)水槽模擬降水，保持水量、水速基本一致。收集從兩個(gè)水槽流出的水。（2）在兩個(gè)水槽中分別填入有植被覆蓋的土壤各1000克，放置于相同的坡度上。用礦泉水模擬強(qiáng)度不同的降水，兩邊的水量、水速明顯不同，同時(shí)倒入兩個(gè)水槽。收集從兩個(gè)水槽流出的水。（3）在兩個(gè)水槽中分別填入有植被覆蓋的土壤各1000克，放置于不同的坡度上。用礦泉水模擬降水，保持水量、水速基本一致，同時(shí)倒入兩個(gè)水槽。收集從兩個(gè)水槽流出的水。實(shí)驗(yàn)觀察與問(wèn)題研究：（1）觀察實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)水槽的水各有什么不同。（2）思考植被疏密、降水多少、坡度陡緩和水土流失有什么關(guān)系。（3）結(jié)合感知實(shí)驗(yàn)，思考影響水土流失的主要因素有哪些。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，沒(méi)有植被覆蓋的土壤、較強(qiáng)降水、較大坡度三個(gè)變量對(duì)應(yīng)的燒杯中的水都更渾濁。（2）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，地表植被越少、降水越強(qiáng)、坡度越大，水土流失越嚴(yán)重。（3）影響水土流失的可能因素有：土壤性質(zhì)、地表植被的疏密、降水的多少、坡度的陡緩等。

該實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)讓學(xué)生探究黃土高原水土流失的原因，理解黃河泥沙含量高的原因。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，學(xué)生的已有認(rèn)知是正確的。實(shí)驗(yàn)中，在用礦泉水模擬降水時(shí)，學(xué)生普遍認(rèn)為，降水強(qiáng)度較難控制。他們集思廣益，嘗試了多種辦法，最后在礦泉水瓶蓋上鉆孔，在保證針孔大小一致的前提下，通過(guò)針孔的數(shù)量來(lái)調(diào)控降水的強(qiáng)度，從而順利地完成了實(shí)驗(yàn)。在動(dòng)手操作和實(shí)際體驗(yàn)中，學(xué)生深刻理解了除了黃土本身的特性外，水土流失還和植被覆蓋率、降水強(qiáng)度、坡度大小等因素有關(guān);真切感受到了水土流失的嚴(yán)重性，知道了嚴(yán)重的水土流失會(huì)導(dǎo)致諸多問(wèn)題，特別是黃河下游的憂患;也懂得了治理好黃河才能更好地開(kāi)發(fā)黃河，而治理的關(guān)鍵在于治沙。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)是地理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常開(kāi)展的一種實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比，學(xué)生能夠直觀、快速地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的異同點(diǎn)，找到需要探究的問(wèn)題的答案。對(duì)比實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，往往能夠給學(xué)生留下深刻的印象，幫助他們更好地理解地理知識(shí)。另外，由于對(duì)比實(shí)驗(yàn)中每次只能改變一個(gè)因素，對(duì)于鍛煉學(xué)生的邏輯思維和實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性也有一定的幫助。

（三）探究實(shí)驗(yàn)：科學(xué)探究，加強(qiáng)認(rèn)知，提升地理實(shí)踐力

實(shí)驗(yàn)名稱：體會(huì)黃河治理的成效。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)計(jì)算引黃渠運(yùn)城段黃河水樣的泥沙含量，體會(huì)治理黃河的成效。實(shí)驗(yàn)器材：引黃渠運(yùn)城段黃河水樣200毫升、濾紙、漏斗、250毫升燒杯、電子天平等。實(shí)驗(yàn)資料：2018年，三門(mén)峽水文站年均實(shí)測(cè)含沙量12.6千克每立方米，2019年減少到6.34千克每立方米。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）過(guò)濾黃河水樣，收集過(guò)濾后的水和泥沙。將過(guò)濾的泥沙晾曬、烘干，用電子天平分別稱量出泥沙和水的質(zhì)量。（2）計(jì)算此黃河水樣的泥沙含量。實(shí)驗(yàn)觀察與問(wèn)題研究：（1）如何計(jì)算黃河水樣的含沙量？（2）測(cè)得的數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)資料提供的三門(mén)峽水文站的數(shù)據(jù)相比，有何不同？為什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）含沙量是指單位體積渾水中含有的干沙的質(zhì)量，因此，在計(jì)算黃河水樣的含沙量時(shí)，要注意精確測(cè)量過(guò)濾后的泥沙和水的質(zhì)量，防止因操作失誤導(dǎo)致水或泥沙的損耗。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得，運(yùn)城段黃河水樣的含沙量大約為4.396千克每立方米，與資料顯示的數(shù)據(jù)相比，可發(fā)現(xiàn)，黃河含沙量在逐年減少。

該實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)讓學(xué)生計(jì)算引黃渠運(yùn)城段的黃河水樣含沙量，體會(huì)黃河的治理成效。實(shí)驗(yàn)花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，因此，筆者讓學(xué)生在課后分組合作完成。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有的小組出現(xiàn)了濾紙位置不正確、過(guò)濾次數(shù)較少、過(guò)濾不徹底等問(wèn)題，導(dǎo)致泥沙有所損耗，最終測(cè)得的數(shù)據(jù)誤差較大。還有的小組在泥沙晾曬、烘干環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，比如有的組選擇在室內(nèi)進(jìn)行，大概需要一周時(shí)間才能將泥沙徹底烘干;有的組選擇在室外（或高溫下）進(jìn)行，三至四個(gè)小時(shí)就能完成。但兩種方式或多或少都受到了外力的干擾，比如風(fēng)的作用，從而導(dǎo)致泥沙損耗。為了最大限度保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，學(xué)生多次實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多次過(guò)濾、修正濾紙?jiān)诼┒分械奈恢?、加防護(hù)罩來(lái)減少風(fēng)力的干擾等，最終，大部分學(xué)生得到的計(jì)算結(jié)果都接近4.396千克每立方米，得出了黃河含沙量在逐年減少的結(jié)論。

一般說(shuō)來(lái)，探究實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)的主體部分，通過(guò)為學(xué)生提供一個(gè)無(wú)法直接用認(rèn)知或經(jīng)驗(yàn)解答的問(wèn)題，讓學(xué)生自己通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得到結(jié)論。探究實(shí)驗(yàn)的要求較高，需要花費(fèi)的時(shí)間也較多，往往需要小組合作來(lái)完成。這樣的實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生地理實(shí)踐力的重要工具，也是幫助學(xué)生形成科學(xué)探究思維的重要載體。

從反饋結(jié)果來(lái)看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果是顯著的。學(xué)生以主體身份參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，在真實(shí)情境中感受、體悟，深刻認(rèn)識(shí)到了治理黃河的重要性和緊迫性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)生也能通過(guò)小組合作或查閱資料，自己復(fù)盤(pán)、反思、總結(jié)。當(dāng)然，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者始終引導(dǎo)學(xué)生用地理視角觀察、行動(dòng)、思考，真正將書(shū)本上的知識(shí)內(nèi)化于心，將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，從而較好地落實(shí)了對(duì)學(xué)生地理實(shí)踐力的培養(yǎng)。

二、開(kāi)展地理實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)思考

傳統(tǒng)的地理課堂中，學(xué)生習(xí)慣了以教師為中心，從教師講授中習(xí)得知識(shí)的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，地理演示、動(dòng)手操作等方面的能力較為薄弱。轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)的模式，通過(guò)地理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力，對(duì)學(xué)生的綜合發(fā)展有重要作用。在課堂中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，筆者建議，可以從簡(jiǎn)單易操作的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，由簡(jiǎn)到難，循序漸進(jìn)，使學(xué)生逐漸地由被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，使他們?cè)谛〗M實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，碰撞思維、交流生成，逐漸掌握地理知識(shí)，解決地理問(wèn)題，借行為上的主動(dòng)，實(shí)現(xiàn)思維上的主動(dòng)，最后上升到品質(zhì)上的主動(dòng)，即主動(dòng)運(yùn)用地理實(shí)踐力，解決實(shí)際問(wèn)題。

地理實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，對(duì)教師也提出了更高的要求。教師不再單純講授書(shū)本知識(shí)，而是要帶領(lǐng)學(xué)生“動(dòng)”起來(lái)，讓學(xué)生在地理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中習(xí)得地理知識(shí)，加深對(duì)地理原理、規(guī)律的感悟。但是，教材中現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不多，教師需要結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真鉆研、挖掘教材，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選取趣味性強(qiáng)、操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，真正做到讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)展地理實(shí)踐力。例如，教師可以開(kāi)展簡(jiǎn)易的地球儀DIY活動(dòng)，讓學(xué)生近距離地感知地球，了解地球;可以引導(dǎo)學(xué)生用手電筒和地球儀演示“地球的運(yùn)動(dòng)”，使抽象的地球運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的圖景印在學(xué)生的腦海里;還可以用沙子和水的升溫、降溫演示“海陸熱力差異”，讓這片人類賴以生存的地理環(huán)境變成學(xué)生可感可親的地理空間。

此外，在課堂實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)容易受到教學(xué)時(shí)間等因素的限制。因此，對(duì)簡(jiǎn)單、易操作的實(shí)驗(yàn)，教師可以直接在課堂演示;對(duì)較為復(fù)雜且花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，教師可以安排在課外進(jìn)行，把學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程拍成視頻，在課堂上播放，通過(guò)回顧、反思、講解等，幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固地理知識(shí)，掌握地理技能。

總之，教師要將培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力作為教學(xué)的重要目標(biāo)之一，積極整合多方資源，提高學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)的積極性和主動(dòng)性，提高地理實(shí)驗(yàn)的效能，讓地理實(shí)踐力的培養(yǎng)落到實(shí)處。

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