核心素養(yǎng)理念下高中地理實驗教學方法的探究

王穎

摘 要：在高中地理課程活動中，通過實驗教學活動能夠培育學生地理學科核心素養(yǎng)，學生在研究實驗器材、實驗現(xiàn)象的前提下，能夠熟練運用地理課程知識，強化對學科理論知識的記憶和理解，讓地理知識結構更加完善，促進學生的綜合發(fā)展。同時，在核心素養(yǎng)理念引領下，教師要基于真實情境來開展地理實驗教學活動，注重問題引導、生活拓展，讓學生更為自主參與地理實驗教學活動，實現(xiàn)地理理論知識和實踐活動的融合，讓學生在實踐中檢驗真理，鍛煉學生學科思辨能力、動手操作能力、知識應用能力，提高地理課程活動效率、質(zhì)量。

關鍵詞：核心素養(yǎng)理念；高中；地理；實驗；教學

在《普通高中地理課程標準》中表明：“一定要在地理課程中培育學生良好的地理實踐力，讓學生在實驗、調(diào)查等地理實踐活動中鍛煉自身的行動能力、意志品質(zhì)?！币虼耍诟咧械乩碚n程活動中，教師要重視開展地理實驗教學，并且要基于核心素養(yǎng)理念來優(yōu)化、創(chuàng)新、更新地理實驗教學過程，幫助學生構建完整地理知識結構，培育學生良好的地理學科核心素養(yǎng)。通過地理實驗教學活動，能夠生動、形象展示地理現(xiàn)象變化過程，讓學生對地理事物有詳細、直觀的認知，增強學生的地理實踐意識，感知到參與地理實驗活動的趣味性，端正學生學習態(tài)度，學會深度探究地理知識、地理現(xiàn)象中的規(guī)律，提升學生的觀察能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，提高地理實驗教學活動質(zhì)量。

一、開展地理實驗教學的原則

（一）科學性的原則

地理學主要是研究人類活動和地理環(huán)境關系、地球表層各圈層相互作用的學科，具備較強的動態(tài)性、區(qū)域性、綜合性特征。因此，在高中地理實驗教學活動中，一定要遵循科學性的原則，基于地理學角度作為切入點、出發(fā)點，全面呈現(xiàn)地理學中的本質(zhì)內(nèi)容、基本方法、基本思想，注重鍛煉學生的地理實踐能力、綜合思維能力，讓學生形成人地和諧的理念、觀念[1]。

（二）可行性的原則

通過地理實驗活動，能夠把一些人們不易理解、較為抽象的地理原理與現(xiàn)象詳細化展示出來，結合實驗設備、實驗材料，在特定條件與情境之下實施人為模擬，以此來呈現(xiàn)地理課程知識、地理實驗原理，全面化解釋地理事物中的變化規(guī)律、發(fā)展規(guī)律、分布規(guī)律。因此，在高中地理實驗活動中，一定要保證實驗操作過程、步驟的簡單易行，杜絕出現(xiàn)過程復雜、煩瑣的地理實驗設計，讓地理實驗教學活動順利開展下去[2]。

（三）探究性的原則

在高中地理實驗教學活動中，教師要遵循探究性的原則，學生在教師的點撥、指導之下，能夠基于自然環(huán)境、社會生活、地理教材來提煉與研究問題，通過地理實驗活動的方式讓學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，激發(fā)學生的知識探究精神。同時，在高中地理實驗教學活動中，教師要改變之前機械式模仿的實驗形式，而是要鼓勵學生大膽探究、質(zhì)疑，通過搜集資料、交流合作、動手操作，對地理現(xiàn)象、地理事物有全面化的認知，實現(xiàn)地理要素間的相互作用、聯(lián)系，鍛煉學生地理學科綜合思維能力[3]。

（四）針對性的原則

在高中地理實驗活動中，教師要遵循針對性的原則，改變以往把地理教材知識全部灌輸給學生的現(xiàn)狀，而是要圍繞教學重點、難點內(nèi)容來開展地理實驗活動，這樣既能夠鍛煉學生地理學科實踐能力，還能夠讓學生的地理課程知識結構更加完善，提高地理課程活動效率、質(zhì)量，培育學生地理學科核心素養(yǎng)。另外，在地理實驗活動中，教師要利用地理實驗來幫助學生鞏固、復習難點地理知識，讓地理教學活動具備較強的導向性，取得最佳的地理教學成果[4]。

二、當前高中地理實驗教學現(xiàn)狀

在當前高中地理實驗教學活動中，依然存在諸多不足、問題，無法展示出地理實驗的指導意義、教學意義。首先，教師缺乏開展地理實驗活動的意識，只是形式化設計、開展地理實驗活動，依然把教學重點放在理論講解層面，無法引領學生深層次剖析地理現(xiàn)象、地理原理，學生的思辨性思維能力、實踐能力有待提升。其次，在高中地理實驗教學活動中，學生缺少動手、實踐、操作的學習機會，通常都是在教師的點撥、指導下來操作地理實驗，學生無法融入自己獨特的想法和見解，學生缺乏參與地理實驗活動的自主性。最后，在地理實驗活動中，實驗內(nèi)容、實驗形式存在局限性，導致地理實驗活動單一、枯燥，無法取得理想化的地理實驗教學成果[5]。

三、核心素養(yǎng)理念下高中地理實驗教學方法

（一）借助虛擬仿真地理實驗培育學生核心素養(yǎng)

基于核心素養(yǎng)理念引領下，在高中地理實驗教學活動中，教師要借助虛擬仿真地理實驗培育學生核心素養(yǎng)，讓學生認真、全面分析地理實驗現(xiàn)象，鍛煉學生的觀察能力、實踐能力，提高地理實驗教學活動質(zhì)量。在5G網(wǎng)絡時代背景下，信息技術廣泛運用在教育行業(yè)、現(xiàn)實生活中，高中地理教師也要跟隨時代發(fā)展步伐，把傳統(tǒng)地理實驗教學中“無法展示”“危險系數(shù)高”的地理實驗現(xiàn)象，用信息技術多樣化、形象化展示出來，加深學生的記憶和深度剖析，做到“虛實結合”“以虛補實”，培育學生地理學科核心素養(yǎng)。比如：在高中地理“生態(tài)保護”“土壤調(diào)查”模塊活動中，教師要借助互聯(lián)網(wǎng)平臺來協(xié)助學生開展地理實驗活動。首先，在課堂導入環(huán)節(jié)中，教師可以利用信息技術為學生展示我國中山公園明代社稷壇“五色土”，以此來引發(fā)“五色土”的地理課程知識，引發(fā)學生的勇于發(fā)問、積極思考，教師可以繼續(xù)提出問題：“社稷壇為何把土壤放進去？為何選擇這些顏色？顏色差異如何形成的？”通過課堂提問的形式來引出“土壤”知識，讓學生了解土壤的概念、組成、關鍵特點，讓學生內(nèi)化地理課程知識。其次，在地理實驗教學活動中，教師需要讓學生觀察土壤，但是由于實驗條件有限，無法把所有的土壤展示給學生，這時候教師可以利用信息技術的形式來展示土壤，并且采用虛擬仿真實驗來展示“土壤剖面”實驗活動，讓學生通過土層的厚度與特點，掌握獲取剖面數(shù)據(jù)的基本步驟、基本方法，拓展學生地理課程知識面。

（二）基于真實情境來開展地理實驗教學活動

基于核心素養(yǎng)理念下，教師要改變以往單獨演示、理論灌輸?shù)男问介_展地理實驗活動，而是要基于真實情境來開展地理實驗教學活動，讓學生在真實情境中去感知、理解、操作，強化對地理實驗現(xiàn)象、知識的記憶，提高地理實驗教學活動質(zhì)量。首先，在高中地理實驗教學活動中，教師要先帶領學生深度解讀課標，以此來設計地理實驗教學方案、活動、內(nèi)容。比如：筆者在講解、學習“河流的凹岸與凸岸”地理知識難點期間，注重情境引入，利用世界水利史的奇跡——都江堰工程的原理來突破這個知識難點。通過制作一定比例的都江堰模型（魚嘴分水堤、飛沙堰、寶瓶口三個主要部分），把地理實驗作為切入點，引領學生探索流水在魚嘴分水堤分流后，借助水流沖力影響，流水在凹岸侵蝕，清澈的水流入寶瓶口灌溉了成都平原；而渾濁的泥沙則通過飛沙堰進行排沙。借助地理實驗形象地把凹岸侵蝕、凸岸堆積的地理過程和原理來進行闡釋，并且圍繞地理實驗成果來解釋實踐中的現(xiàn)象，實現(xiàn)地理課程知識的遷移、應用。其次，在開展地理實驗教學活動期間，在研學實踐活動中，讓學生去觀察福鼎市區(qū)桐山溪兩岸的河床，結合所學知識原理來探究流水處于彎曲河段中的作用方式。教師可以帶領學生自主制作河流模型，利用河流模型來分析流水在河流凹岸與凸岸的作用，了解實驗中的原理，精準化解釋“凹岸侵蝕、凸岸堆積”。筆者通過該節(jié)課的創(chuàng)新實驗探索榮獲2011年福建省新課程高三地理教學現(xiàn)場評選之片段教學特等獎，榮獲2015年福建省地理微課高中組一等獎。在地理實驗活動中，能夠鍛煉學生地理實踐能力、創(chuàng)新能力、觀察能力，實現(xiàn)地理實驗活動和生活情境的融合，學生圍繞實際生活來解析實驗原理，也能夠圍繞實驗成果來解釋生活現(xiàn)象，促使學生的深刻反思，培育學生地理學科核心素養(yǎng)。

（三）在問題的引領下落實地理實驗實踐活動

基于核心素養(yǎng)理念的引領之下，教師要在問題的引領下落實地理實驗實踐活動，讓地理實驗活動具備較強的導向、方向，幫助學生掌握核心、重點地理知識，提高地理課程活動質(zhì)量。比如：在學習“地震”地理課程知識期間，教師可以把“汶川地震”作為教學案例，借助實驗演示活動，讓學生對地震發(fā)生機制、造成傷害、有效措施有全面化的了解。同時，通過提出問題、剖析問題，讓學生利用地理實驗活動來解析問題，強化對“地震”課程知識的全面記憶，取得理想化的實驗成效。首先，教師可以開展“模擬巖層錯動”實驗活動，并且提出問題：“巖層縱向切割模擬的是什么？”“在地理實驗中所模擬的情境為什么？”“對應施力方式會讓模擬巖層出現(xiàn)哪些錯位形式？”通過教師的問題點撥，讓學生去探索、操作，教師可以讓學生在花泥中用記號筆作出平行線，并且用小刀來任意分割花泥，具體演示、展示被切割花泥相互運動形式。通過學生操作實驗、解析問題，得出正確的地理實驗結論。同時，教師還可以播放動畫解讀《為何受傷的總是四川》視頻資料，增強地理實驗活動的趣味性、導向性，引領學生深度解讀地理課程知識。其次，教師可以開展“體會地震波特性”地理實驗活動，為學生準備小錘、筆芯、銅絲、花泥等實驗材料，并且提出問題：“紅標、藍標都代表什么？”“在模擬地震活動期間，彈簧會做出哪些晃動？”“小錘在桌側、桌底敲擊分別模擬的是什么？”學生在問題的引領下，讓地理實驗步驟更加清晰、明了，提高地理實驗活動效率。

（四）帶領學生走入社會生活開展地理實驗

地理課程知識來源于現(xiàn)實生活，同樣最終也會回歸于、應用于現(xiàn)實生活，因此，在高中地理實驗活動中，教師要帶領學生走入社會生活開展地理實驗，這樣既能夠讓學生意識到學習、探索地理知識的意義，還能夠鍛煉學生地理知識應用能力，實現(xiàn)地理課程知識的遷移，拓展、豐富學生的地理課程知識面。在高中地理實驗活動中，教師不要把實驗場所局限在實驗室、教室之中，也不要把地理實驗內(nèi)容局限在地理教材中，而是要圍繞現(xiàn)實生活來讓學生去探索、挖掘、拓展，拓寬學生知識視野、生活視野。比如：在“工業(yè)生產(chǎn)活動對環(huán)境的影響”地理課程活動中，教師除了要在課堂中去探究、操作、實踐，還需要帶領學生在社會生活中實地調(diào)查附近的河流，對周圍河流出現(xiàn)嚴重污染現(xiàn)象、原因展開具體化的探究。同時，教師還可以讓學生詢問自己的父輩、祖輩，當時他們那個年代的河水質(zhì)量、地質(zhì)情況，通過對比分析，能夠讓學生感知到工業(yè)化發(fā)展給人們生活帶來的消極影響和積極影響，基于生態(tài)平衡、生活環(huán)境層面來分析工業(yè)生產(chǎn)活動。另外，教師還可以讓學生在社區(qū)生活中，全面了解社區(qū)群眾的衛(wèi)生意識，積極宣傳環(huán)保知識，提升學生的社會實踐能力。

（五）圍繞地理教材開展地理拓展實驗活動

基于核心理念引領下，在高中地理實驗教學活動中，教師要圍繞地理教材開展地理拓展實驗活動，構建趣味化、多元化的地理實驗活動，實現(xiàn)課內(nèi)地理課程知識的拓展和延伸，讓學生的地理知識結構更加完整、系統(tǒng)。首先，在開展地理拓展性實驗活動之前，教師要提前檢驗模擬情境、地理實驗的科學性，明確地理實驗的設計意圖，讓學生有方向去操作、探究、學習。其次，教師要靈活選擇地理實驗器材，增強實驗活動的可操作性，促使學生的全員參與。最后，教師要讓學生在拓展性實驗活動中檢驗、鞏固、復習地理課程知識。比如：在講解“熱力環(huán)流”課程知識期間，教師可以設定“熱力環(huán)流”的拓展實驗；在講解“水環(huán)境意義”課程知識期間，教師可以設定“水環(huán)境下不同顆粒物的沉積作用”拓展實驗；在講解“海水的運動及其影響”課程知識期間，教師可以設定“寒暖流交匯對于海洋生物餌料分布的影響”拓展活動；在學習“風成地貌”課程知識期間，教師可以設定“模擬干旱環(huán)境下風力搬運作用”拓展實驗。通過開展拓展型地理實驗活動，能夠滿足學生的差異化、個性化學習需求，讓學生學會探索、思考，拓展課程知識面，提升學生地理學科綜合素質(zhì)。

結束語

綜上，在高中地理實驗教學活動中，教師要圍繞學科核心素養(yǎng)形成過程，靈活設定地理實驗教學活動內(nèi)容、形式，引發(fā)學生的探究學習、合作學習、自主學習，讓學生積極融入豐富多彩的地理實踐情境之中，以此來延伸學生的思維、發(fā)展學生的素養(yǎng)，促使學生深度探究、學習，培育學生良好的地理學科核心素養(yǎng)。另外，在高中地理實驗教學活動中，教師要給予學生更多參與調(diào)查活動、考察活動、演示活動、模擬活動、制作活動、觀測活動、觀察活動的機會，學生在野外考察、實驗活動、社會調(diào)查中，強化對地理實驗規(guī)律、現(xiàn)象的理解，培養(yǎng)學生良好的地理實踐力，促使學生的全面發(fā)展、成長。

參考文獻

[1]張云，胡茂永.基于問題情境的地理實驗教學：以湘教版高中地理新教材必修第一冊“地震”為例[J].地理教學，2020（12）：37-39+16.

[2]楊國兵.基于核心素養(yǎng)視域下的地理實驗探究與審思：以疏勒河沖積扇形成和發(fā)展為例[J].地理教學，2019（15）：57-60.

[3]朱燕.鄉(xiāng)土教學案例在地理核心素養(yǎng)中的探究：以“黃河三角洲土地鹽堿化”為例[J].地理教學，2021（6）：29-32.

[4]李輝.高中地理新課程的拓展實驗設計和教學策略：以上海版必修一為例[J].地理教學，2021（11）：20-24.

[5]譚湘霞.以核心素養(yǎng)為指向的高中地理實驗教學實踐與探索：以“氣旋（低氣壓）與反氣旋（高氣壓）”為例[J].教育觀察，2021，10（19）：35-38.

本文系寧德市普通基礎教育課程與課堂教學改革青年專項課題“基于核心素養(yǎng)的高中地理演示實驗教學研究”（編號：2019GGZXDL21）研究成果。