基于地理實踐力培養(yǎng)的地理實驗教學探究

［摘 要］文章根據(jù)地理實驗教學對培養(yǎng)學生地理實踐力的作用，以廣東省中山市濠頭涌水環(huán)境質量研究為例，將地理實驗引入傳統(tǒng)課堂，讓學生通過參與地理實驗過程，深入理解地理學理論，形成正確的人地協(xié)調觀，提高地理實踐力。

［關鍵詞］地理實踐力；地理實驗；水質檢測；水質凈化

［中圖分類號］" " G633.55" " " " " " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2025）04-0087-05

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，地理實踐力指人們在考察實驗和調查等地理實踐活動中所具備的意志品質和行動能力。換句話說，地理實踐力是指學生在室內、野外和社會的真實環(huán)境下，能夠運用所學知識和地理工具通過考察、實驗、調查等方式獲取地理信息，探索和嘗試解決實際問題的能力。相比地理考察和調查這兩種方式，地理實驗教學的開展和應用較少。受傳統(tǒng)教育觀念的影響，我國中學地理教育長期以來不太重視實驗教學。多年來，由于中學地理屬于基礎教育中的文科類，因此實驗教學更得不到重視?；谏鲜鲈?，新時代的地理教師應立足實際，積極開發(fā)身邊的資源，優(yōu)化課堂教學，提升自身的地理實踐力培養(yǎng)意識，讓學生通過參與和體驗地理實驗過程，深入理解地理學理論，形成正確的人地協(xié)調觀，提高地理實踐力。

一、實驗設計背景

（一）前言

人教版高三地理選擇性必修3第三章“環(huán)境安全與國家安全”中指出，人類活動造成的環(huán)境污染、生態(tài)破壞等環(huán)境問題會損害自然環(huán)境的服務功能。1992年，國際地理聯(lián)合會地理教育委員會在《地理教育國際憲章》中明確提出，保護世界持續(xù)發(fā)展的關鍵在于向全人類和在各個階段推行環(huán)境和發(fā)展教育；地理教育在這方面的貢獻是保證人們注意到個人和社會的行為所產(chǎn)生的影響，以及獲得準確的信息和技能，使他們能夠就環(huán)境問題作出正確的決定和建立一套環(huán)境道德規(guī)范，作為行動的指南[2]。地理實驗教學在對學生進行環(huán)境、資源、生態(tài)教育方面有著獨特的優(yōu)勢。

本次探究活動利用地理實驗課程的獨特優(yōu)勢，以實踐操作為主要手段，通過水質檢測實驗指導學生運用地理知識認識和解決環(huán)境問題，讓學生站在國家安全的高度，樹立”綠水青山就是金山銀山”的科學發(fā)展理念。

（二）研究點概況

本次水質檢測實驗的采樣點位于廣東省中山市火炬開發(fā)區(qū)濠頭涌聯(lián)富社區(qū)段，這里是中山市典型的重污染河涌之一。濠頭涌總體呈南北走向，始于東區(qū)大鰲溪村，經(jīng)濠頭水閘由南向北注入岐江河，全長約6.8千米，為火炬開發(fā)區(qū)重點整治河涌。中上游覆蓋段由于居民生活污水直排河涌，常年作為排污通道，多年來污水沉淀淤積，導致覆蓋段出口至東祥路河段污染嚴重。中下游河段受石岐河潮汐作用影響，水質較好，但氨氮、溶解氧、總磷等指標依然存在超標現(xiàn)象[3]。采樣點距中山市濠頭中學（以下簡稱“我?！保┐蠹s400米，既方便教師組織學生實地采樣，又有利于學生近距離了解學校周邊的水環(huán)境情況，激發(fā)學生學習和探究的熱情。

二、實驗準備階段

（一）知識準備

實驗準備階段，筆者通過查閱資料了解采樣點河涌的水文特征、污染狀況以及周邊地區(qū)的自然人文概況，同時學習水質檢測的相關知識。實驗開始前，筆者開設實驗操作須知課程，帶領學生提前了解采樣點河涌概況以及相關水質指標，為后面實驗的開展打下良好基礎。通過調查筆者發(fā)現(xiàn)，濠頭涌的污染源主要來自周邊居民的生活污水，故本次水質檢測實驗將側重其有機污染物的測定。

（二）其他準備

筆者根據(jù)實驗設計列出所需器材，讓學生提前準備好待用，同時培訓學生學會使用簡易的儀器進行實地采樣。印發(fā)水質指標科普表、實驗檢測項目表和實驗操作流程表，讓學生課前預習相關實驗內容。因水質檢測實驗會涉及化學試劑的使用，相關的安全操作須知也應提前告知學生。

三、實驗操作階段

本次實驗研究課程分三部分對中山市火炬開發(fā)區(qū)濠頭涌水環(huán)境質量進行探究。首先，通過濠頭涌水資源調查，讓學生對采樣點水資源概況有大致了解，激發(fā)學生的探索欲望。其次，帶領學生實地采樣，將樣品帶回地理研究室進行水質檢測分析。最后通過簡易的水質凈化裝置對污染水體進行水質凈化實驗，共同探討如何維護我們身邊的水環(huán)境安全。

（一）水資源調查

雖然濠頭涌距我校僅幾百米，但大多數(shù)學生對它并不十分了解。因此筆者布置學生利用周末時間對濠頭涌的水資源狀況進行調查，并設置5個調查問題，要求學生以調查報告的形式完成本次調查活動，調查設計見表1。

（二）水質檢測實驗

1.確定相關指標

本次實驗從物理性指標和化學性指標兩個角度來研究水質狀況。具體的物理指標為顏色、濁度、氣味；化學指標為pH值、總磷、氨氮、化學需氧量、陰離子表面活性劑。

2.水質樣品準備

為確保本次實驗設計科學合理，在綜合考慮學生的建議后，筆者選取了中山市石岐河干流、中山市樹木園的山泉水以及學校的自來水作為對照組同時進行水質檢測分析。由于部分采樣點較遠，故筆者提前布置部分學生利用周末時間就近去石岐河和樹木園采樣帶回學校待用。

3.實驗過程

本次實驗過程以小組合作的形式開展，4人為一組，小組通過分工合作完成水樣的檢測工作，實驗設計見表2，水質檢測實驗項目表見表3，水質檢測實驗器材見圖1。

4.實驗結果及分析

學生通過共同努力得到的水質檢測實驗結果如圖2所示。學生經(jīng)過對比分析得出以下結論：濠頭涌水質無論是物理性指標還是化學性指標都明顯差于其他對照組，其水體整體顏色呈黃綠色且有明顯臭味，污染情況較為嚴重；山泉水和自來水的水質清澈透明，各項指標測定結果為優(yōu)良，水質較優(yōu)，符合日常飲用水標準；石岐河水質指標雖然優(yōu)于濠頭涌的水質指標，但是水體顏色較黃且渾濁，各項化學性指標依然較高。

5.問題討論

教師引導學生就本次水質檢測實驗結果進行思考：總結本次實驗結果，并分析4個水樣水質優(yōu)劣程度；根據(jù)本次實驗結果，嘗試分析濠頭涌水污染的原因；對濠頭涌污染治理提出自己的看法和建議。各小組分組討論，然后推選一人代表小組作總結，小組代表分享交流后教師作簡單的總結。

（三）水質凈化實驗

1.制作簡易的過濾器

取一個空礦泉水瓶并剪去其底部，將瓶子倒置，瓶內由下往上分層放置洗凈的膨松棉、活性炭、沙子、小卵石四層，每層間可用雙層紗布分隔。簡易過濾器設計圖見圖3，制作好的簡易過濾器見圖4。

2.實驗方案設計

在水質檢測項目實驗中學生發(fā)現(xiàn)，濠頭涌的水體存在較為嚴重的污染情況。針對這一情況筆者根據(jù)過濾吸附原理，設計了水質凈化實驗，具體實驗設計見表4，水質凈化實驗器材見圖5。

3.實驗結果及分析

我們通過實驗發(fā)現(xiàn)，本次設計的簡易過濾器對污染水體有一定的凈化作用，具體實驗項目數(shù)據(jù)見表5，水質凈化實驗結果見圖6。經(jīng)過簡易過濾器后的水質在物理性指標上變化較明顯，水體顏色變淺，濁度下降，氣味變淡?；瘜W性指標中pH值、總磷、陰離子表面活性劑有所改善，但氨氮和化學需氧量沒有改變?？傮w上，凈化效果不明顯，和理想中的凈化效果差距較大，這也進一步印證了想要走先污染后治理的道路是極為困難的。

四、實驗總結與評價

（一）實驗總結

本次水環(huán)境質量研究實驗不僅提高了學生的學習積極性、地理實踐力和實驗操作能力，而且培養(yǎng)了他們的團隊合作精神和分析問題的能力。學生先通過親自采集水樣，切身感受當下所面臨的水污染問題；然后通過對目標水樣的水質檢測，從科學層面印證了水污染的嚴重程度；最后利用簡單的水質凈化實驗了解到水污染治理之難，深刻感受到保護環(huán)境的緊迫感，完成了一次參與度極高的沉浸式環(huán)境保護教育。

（二）學生感想

學生1：親自參與水樣的采集工作讓我直觀感受到周邊水環(huán)境受到的污染，這給我很大的感觸。回來做實驗的時候有點興奮，滴加試劑的時候手都在顫抖。實驗的所有流程都是自己動手操作。雖然準備得很充分，但是在操作的過程中還是遇到了很多問題。通過小組的共同努力，我們最終還是順利地完成了這次實驗。很開心能學到很多教材上看不到的知識，感覺自己的動手能力更強了。

學生2：檢測水質是一項非常有意義的活動，通過親手檢測得出的結果往往能令人信服。這次實驗活動采集的水樣不僅數(shù)量較多，而且與我們的生活息息相關。經(jīng)過檢測，我對學校的自來水、樹木園的山泉水、岐江水、濠頭水的優(yōu)良程度有了更清晰的了解。在檢測日常用水安全的同時，我還發(fā)現(xiàn)了周邊環(huán)境中存在的水污染問題，這讓我感覺到水資源的保護工作已經(jīng)迫在眉睫。

（三）實驗評價

為了保證本次地理實驗教學工作順利完成，達到預期的教學目標，筆者從地理知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀3個方面，通過自我評價、互相評價、教師評價3個角度對學生進行評價，具體地理實驗評價表見表6。

五、結語與反思

本次地理實驗教學探究，筆者依托學校周邊現(xiàn)有的自然水體環(huán)境精心設計了3個實驗環(huán)節(jié)，充分調動了學生學習地理的積極性，成功地提高了學生的地理實踐能力，培養(yǎng)了學生的環(huán)保意識和科學發(fā)展觀。

在實際的實驗操作過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了很多問題。第一，為了更快速地檢測出水體質量的相關化學性指標，筆者利用水質快速檢測包進行測定，這樣得出的數(shù)值只有大概的范圍，并不精準。第二，在水質凈化實驗中，由于制作的凈化裝置太過簡單，對污水的凈化效果不夠明顯。如何完善凈化裝置以獲得更好的凈化效果值得繼續(xù)研究與探討。第三，本次地理實驗教學是針對水體污染狀況的檢測和研究，涉及的化學知識和環(huán)境學知識較多，這讓地理教師深深體會到自身知識的有限。在未來的教學工作中，嘗試和其他學科教師或專家共同合作開展地理實驗教學是重點研究的方向。

［" "參" "考" "文" "獻" "］

[1]" 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]" 徐寶芳，張衛(wèi)青.中學地理實驗教學研究[M].西安：陜西師范大學出版社，2023.

[3]" 黃超敏，梁素敏，王佳.中山火炬開發(fā)區(qū)濠頭涌污染現(xiàn)狀分析及整治方案研究[J].廣東化工，2016（8）：136-138.

（責任編輯" " 陳" "明）