新課程高中地理實驗活動探究

　　一、從一個實驗說起
　　
　　2009年11月，筆者參加全省地理優質課評比觀摩活動，感觸良多。其中，一位教師展示地理必修一第二章第一節“冷熱不均引起的大氣運動”，為了描述清楚大氣的受熱過程，引導學生理解地面是大氣的直接熱源，該教師準備了如下實驗。
　　實驗準備：兩個帶瓶塞的大試管，一只試管底部放沙土（定為A），一只試管底部為空（定為B）；兩只溫度計；一座臺燈。
　　實驗過程：實驗前學生觀察兩只溫度計，溫度均為14℃。將兩只溫度計分別插入兩只大試管中，將兩只試管平放桌上。用一小臺燈對兩只試管加熱，十分鐘后讀取兩只溫度計溫度。A管中溫度計34℃，B管中溫度計24℃。
　　實驗結論：①假設臺燈為太陽；②假設A管中沙土為地面；③假設管中空氣為大氣。授課教師最后得出結論：A管溫度計溫度高是由于沙土相當于地球的地面，傳遞了更多的熱量給空氣。B管溫度計只能吸收臺燈釋放的太陽輻射，溫度低。從而得出結論，地面是大氣的直接熱源。
　　問題討論：實驗之后，幾位教師深入探討，發現這一實驗的幾個問題以及設置上的錯誤。①太陽應該是平行光線，不能用臺燈模擬。②實驗操作有問題，A管中溫度計接觸了沙土，沙土把熱量直接傳導給了溫度計，改變了熱量傳遞的方式。③實驗中，兩試管都放置于桌面上，桌面無形中充當了地面，也釋放了地面輻射。④實驗數據不能說明問題，如果說B管溫度升高了10℃是由于直接吸收太陽輻射。A管的溫度升高了20℃，是由于吸收地面釋放的地面輻射的10℃+直接吸收太陽輻射的10℃。那么直接吸收太陽輻射和吸收地面輻射均可讓溫度計溫度升高10℃。這樣如何說明地面是大氣的直接熱源？所以這個實驗有很多問題。
　　實驗修改：①改用平行光，最好是能釋放較高能量的光源，模擬短波輻射。②將兩試管吊于空中，不與地面和桌面接觸。③溫度計不能直接接觸沙土。④實驗時間應該更長。
　　
　　二、如何實施高中地理實驗活動
　　
　　《普通高中課程方案》將地理學科劃歸為“人文與社會”和“科學”兩個學習領域。地理實驗教學即學生在教師的指導下完成一系列的地理實驗，并得出相應的實驗結果，從而完成既定的學習任務。與理、化、生等“科學”類學科一樣，地理實驗具有很強的直觀性、實踐性和探究性，可以改變學生的學習方式，培養學生的科學素養，在地理教學中的作用和地位日顯重要。但是，由于實驗過程往往需要較長時間，其中包括實驗前期的準備工作（實驗材料、實驗室的儀器配套設施等），實驗中的演示、講解和操作過程，實驗后期的反饋和評價，因此教師只能將地理實驗作為一種新課導入方式，或一節課中的插曲，這也是導致地理實驗大多倉促、短暫、淺嘗輒止的主要原因，同時，高中地理實驗教學的起