高中地理實驗教學模式的探索

李麗

實驗法是指學生在教師指導下，通過實驗設計得出結論，從而完成既定學習任務的教學方法。高中地理實驗教學一直以來比較傳統，在新課改的理念下，筆者進行大膽嘗試，科學探索，通過幾個具體案例加以說明。

地理實驗有著諸多的優點，它通過利用地理教具、學具、多媒體設備等多種實驗手段，簡捷而生動地展示了地理知識、地理規律和地理原理，在地理課堂教學中是一種形象、直觀的教學方法。它有利于培養學生探索地理奧秘，解決地理問題的創新意識和實踐能力，具有將知識化難為易，調動學生興趣，激發學生求知欲望，提高學生技能的優勢。現以下面幾個實驗作為簡例加以闡述。

1 演示太陽日與恒星日的區別

【目的】通過學生參與實驗，培養觀察能力和探究意識，降解難點。

【器材】地球儀、太陽（學生甲）、遙遠的一顆恒星（學生乙）

【步驟】地球儀赤道取一點A，最前排一學生甲扮演太陽，同組最后排一學生乙扮演遙遠的一顆恒星。點A、甲和乙都在同一線上，地球儀繞學生甲（太陽）一邊公轉一邊自轉。當點Ａ自轉一周，A第二次面向恒星乙，所花時間23時56分4秒，是一個恒星日。但是，點Ａ還沒有第二次面對甲。點A接著再自轉59′，此時點Ａ第二次面對太陽甲。點Ａ共自轉了360°59′，所花的時間是24小時。其他情況：地球只自轉不公轉、地球只公轉不自轉和地球公轉方向是自東向西時，再比較恒星日和太陽日的區別。這種教學方式，大大激發學生的學習興趣，解決教學難點。

2 探究晝夜長短的變化

【目的】讓學生觀察晝夜長短和極晝極夜變化，以動態的效果激發學生的想象力。

【器材】以一張圓形硬紙，畫上赤道、南北回歸線、南北極圈，另一張黑卡紙剪成半圓形代表黑夜，覆蓋在底盤。

【步驟】教師牽動底盤，演示太陽直射點不斷南北移動，導致晨昏圈的擺動，晨昏圈切割緯線，造成晝弧和夜弧長短發生變化；教師要重點演示春秋分日、夏至日和冬至日晨昏圈的位置關系，分4個節氣段演示；學生根據演示實驗，填入事先設計好的表格中，通過分析得出結論。這樣的教學方式有效激發學生創新思維的火花。

3 探究沿地球水平運動物體的

偏移

【器材】撐開的雨傘，墨水和清水等。

【原理】地球自轉產生地轉偏向力，導致沿地表水平運動的物體方向發生偏轉。

【步驟】第一步，將雨傘傘尖代表北極點朝上，在傘尖滴適量的墨水滴；第二步，模擬地球自轉方向進行旋轉，觀察并描述墨水滴流痕的偏轉方向；第三步，再將雨傘傘尖代表南極點，重復二、三步驟，但自轉方向與二步驟相反。分析得出結論：地表物體做水平運動時，運動方向會發生偏轉，在北半球向右偏、南半球向左偏。

4 測定學校的經度和緯度

【原理】利用地方時差，推導經度；利用正午太陽高度角公式，推導緯度。

【器材】1支1米長木桿，手機，直尺，指南針，數學用表等。

【步驟】測定經度：利用直桿確定當地正午時刻：當桿影最短時，即為當地正午時刻；當地正午時，看手機時刻，此時時刻即為北京時間；根據當地地方時與東經120°的地方時差，即可求出當地經度。公式：當地經度=東經120°±時差×15°/小時。

測定緯度：在春分或秋分日，將木桿直立于操場上，觀察桿影朝向；當觀察到一天中桿影最短時，用直尺測量桿影長度，用數學方法算出正午太陽高度角H；利用正午太陽高度角公式計算出當地緯度；H=90°－緯度差。

5 演示季風的成因

【目的】演示由于海陸熱力性質差異產生的季風及其風向變化規律。

【器材】一束香、電爐子、盛有冰塊的小盤、大型玻璃缸、板蓋等。

【步驟】點燃香放入玻璃缸的中央，蓋上板蓋，觀察煙氣的飄移方向。打開板蓋，把盛有冰塊的小盤和電爐子分別放置在玻璃缸的兩端，蓋上板蓋，將電爐通電幾分鐘后，觀察煙氣的飄移方向。打開板蓋，把盛有冰塊的小盤和電爐子交換位置后，觀察煙的飄移方向。

【現象與原理】開始時香煙垂直向上。因為玻璃缸內在不受外界氣流影響下，香燃燒形成單一的熱力環流。放入盛有冰塊的小盤和電爐子后，無論兩者位置如何變化，衛生香的煙總是飄向電爐子后再上升。因為電爐上方空氣被加熱，氣壓降低形成低壓氣流上升；冰塊上方空氣相對冷卻，氣壓升高形成高壓氣流下沉；水平氣流由高壓流向低壓。

【結論】冬夏季節海陸熱力性質不同，高低氣壓產生季節性互換，因此產生風向有規律變化的冬夏季風。

6 探究冷鋒和暖鋒的形成過程

【目的】冷空氣（藍色的冷水）主動向暖空氣（紅色的暖水）移動，暖空氣頂蓋上出現“云雨”現象。

【器材】透明的長方形的中間有凹槽的玻璃容器、隔板、藍色冷水、紅色熱水、冰塊。在容器里，一側放溫度較低、比重較大的藍色液體，其頂蓋上面放有冰塊；另一側放溫度較高、比重較小的紅色液體，中間用一隔板把兩種液體隔開。

【步驟】迅速抽去隔板，打開藍色（或紅色）冷水一側的動力，觀察、記錄實驗現象。

【現象】在短時間內，可以見到藍色液體滲入到紅色液體之下，并形成一個傾斜的分界面，且頂蓋上出現“云雨”現象。

【結論】冷暖氣團相遇時，會形成一個傾斜的交界面，即鋒面。由于冷空氣密度大，暖空氣密度小，當冷暖氣團相遇時，一般是冷氣團位于鋒面的下方，暖氣團位于鋒面的上方，并沿鋒面上升。由于鋒面兩側的溫度、濕度、氣壓、風等都有明顯的差異，所以在鋒面附近常伴有云、雨、風等天氣。

7 溫室模擬實驗

【器材和場地準備】平盤、溫度計各兩只、空礦泉水瓶、沙土、手表、剪刀、紙筆等。地點在本校籃球場，天氣環境為晴朗的午間。

【原理】溫室阻止了空氣在室內外對流或湍流方式的熱交換，從而使室內增溫。

【目的】利用身邊的事物，理解地理原理，并了解該實驗與“大氣保溫作用”的區別。

【步驟】將一些沙土分別放入兩個玻璃盤，用剪刀將礦泉水瓶攔腰剪斷，將底部碗狀部分倒扣在盛有沙土的盤中，這樣就制成“微型溫室”。在“微型溫室”頂部鉆一個小洞，將溫度計插進去；將“微型溫室”放置在陽光下，將另外一支溫度計放置在沒有“微型溫室”的盤中，保證兩支溫度計接受同樣光源照射；觀察升溫過程，每隔1小時觀察一次溫度計，并記錄溫度值。對數據進行分析，得出結論。

【結論】兩支溫度計顯示的溫度有所不同，塑料瓶內的溫度明顯高于瓶外溫度。

8 探究酸雨的危害

【目的】認識酸雨的危害，增強環境保護意識。通過查閱書刊、上網等方式，了解酸雨的有關資料。

【器材】教師準備SO2，裝于6個集氣瓶中并加入少量的水；鎂條或鋅粒；植物葉子，果皮、廢棄大理石等；紙張、手帕。

【步驟】第一步，分別將植物葉子、果皮、鎂條或鋅粒、大理石等物質放入教師準備的酸雨中，觀察現象并分析原因，從而得出結論；第二步，加入其他物質，包括紙張、手帕，觀察現象并分析原因，從而得出結論。

9 探究海陸風的形成

【實驗器材】煤氣爐、輕軟的紙巾、一盆冰水。

【實驗步驟】第一步，打開煤氣爐，把手伸在爐火的上方，感受空氣的溫度；第二步，拿輕軟的紙巾在爐火旁邊不同的位置，觀察紙巾的飄動方向；第三步，將一盆冰水放置爐火旁邊，輕軟的紙巾放于爐火和盆之間，觀察紙巾飄動的角度和第二步有何差異？

【實驗結果】手放在燃燒的煤爐上方，很快感覺到發熱、發燙。紙巾無論在爐火旁邊的什么位置，都會向爐火方向飄動。加放一盆冰水后，紙巾飄動的角度變大。

這種實驗探究式教學方法改變傳統的理論教學模式，放飛學生思維和想象的翅膀，通過思考、交流、親自實踐，不僅使課堂充滿生機，還使學生的思維能力和解決問題的能力得到了訓練，給予了學生施展才華的足夠空間。

（作者單位：河北省遷安市第三中學）