基于核心素養(yǎng)下高中地理實驗模型的制作與應用

李麟

摘 要：對新課標高中地理必修一“地球運動”相關內(nèi)容進行實驗模型制作與應用，引導學生對“兩分兩至日”地理現(xiàn)象進行探究實驗，培養(yǎng)學生的地理實踐力。運用動機理論和思維五步法激發(fā)學生對地理實驗的探究，教師通過指導學生進行地理實驗模型的制作、操作以及分析，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，讓學生在真實的情境中運用所學的地理知識和技能，有助于培養(yǎng)學生的實踐能力、空間想象能力、綜合思維、人地觀念，學以致用，是學生地理核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。主要包括：演示模擬類地理實驗的教學策略、模型制作類地理實驗的教學策略、觀察調(diào)研類地理實驗的教學策略對學生地理實驗模型制作進行分析，為新課標中學地理實驗教學提供參考價值，為中學生地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)打下基礎。

關鍵詞：高中生；地理實驗；核心素養(yǎng)

多年來，由于高中地理屬于基礎教育中的“文科”類，使它脫離了“科學”領域；還有一個更主要的原因是，高中的教學圍繞高考這一指揮棒轉(zhuǎn)，課時緊張，而實驗教學從設計、制作和完成需要時間成本；另外，實驗教學需要演示場地及實驗設備器材，也是一筆不小的經(jīng)濟成本，因此地理教學就更加遠離“實驗”了。針對現(xiàn)今高中生現(xiàn)狀，為從本質(zhì)上實現(xiàn)高中生“考分”與“素質(zhì)”同步提高，我探索、實踐了“高中地理模型的制作與應用”。

人教版高中地理必修一第一章《行星地球》第三節(jié)《地球運動》一直以來是高中地理教學的重點和難點章節(jié)，學生總有一種“想說愛你不容易”的感覺。為了幫助學生更加直觀、生動地理解這一個知識點，我策劃“自制模擬太陽直射點移動的學具”的地理實驗。讓學生在實踐活動中提出自己的困惑，并明確問題；提出問題所有假設，并進行推理；通過實際實驗，自制模具進行實驗操作，來驗證檢驗地理現(xiàn)象，形成一個科學系統(tǒng)的解決問題的認知模式[1]。此問題解決的策略正符合“杜威的思維五步法”。

一、實驗教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)

學習對生活有用的地理、培養(yǎng)學生地理核心素養(yǎng)是時代的呼喚。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個長期的過程，學生具備良好的核心素養(yǎng)需要強烈的學習動機，學習動機的強弱直接影響學生在整個實踐操作活動中的穩(wěn)定性和持久性。激發(fā)學生思維使其具有強烈的學習動機，能夠在實踐探究過程中表現(xiàn)出堅強的意志和認真的學習態(tài)度[2]。從而調(diào)動學生敢于猜測、敢于質(zhì)疑、敢于實踐的積極性，提高實驗探究的質(zhì)量，培養(yǎng)地理實踐能力。實驗探究中的學習動機是學生進行有效學習行為產(chǎn)生的支持性條件，激發(fā)與維持學生學習動機是提升學生自主探究、地理考察、地理實驗等學習效果的重要途徑。

地理實驗模具制作正是一個“做中學”的活動，讓學生在實踐活動中提出自己的問題，然后學生提出實驗并開展實驗，最后通過實驗來理解所學的地理知識，打破傳統(tǒng)課堂束縛，讓學生在“做中學”，利于學生地理實踐能力的提高以及地理學科知識的深入理解。

二、“地球運動”中模擬“兩分兩至日”的實驗流程

1.實驗問題的提出

太陽直射點的移動與黃赤交角的關系。

2.學生實驗操作

（1）利用地理實驗課將文科2班42名同學分成6組。組內(nèi)成員分工進行操作、觀察、記錄等。

（2）各組成員提前準備器材，結(jié)合自己的理解設計實驗。

（3）學生實驗操作情況：

用礦泉水瓶表示地球，箍三根橡皮箍在礦泉水瓶上，分別表示赤道和南北回歸線，將礦泉水瓶里裝上一定量的水（礦泉水瓶平放時水面高度與中間的橡皮箍重合即水面與赤道重合），將礦泉水瓶傾斜66°34調(diào)節(jié)好上下兩根橡皮箍，讓他們正好與水面相切，這恰好可以演示出23°26的黃赤交角。

利用鐵架臺，將礦泉水瓶底部固定在鐵圈之內(nèi)，用一根小鐵絲綁在礦泉水瓶上面，將鐵絲另一頭固定在鐵架臺上的另一個試管夾上面，不僅可以起到固定的作用，還可以進行傾斜角度的調(diào)節(jié)，在化學實驗室用NaOH（氫氧化鈉）和酚酞調(diào)制了靚麗的粉紅色，讓水瓶中的水立刻“活”起來。

插花用的“插花泥”和一個“用鐵絲擰成的底座”，將乒乓球安放在底座上，把鐵絲的一頭插進插花泥里面固定工作就做好了，關鍵是這個固定太陽的裝置不僅可以平穩(wěn)地放置太陽，還可以調(diào)節(jié)太陽的高低位置。

用長繩連接每組的四個模擬地球的礦泉水瓶時，發(fā)現(xiàn)地球運動到公轉(zhuǎn)軌道的不同位置時，直射點的位置也隨之發(fā)生了改變。將公轉(zhuǎn)軌道綁成一個面時，黃道平面就自然出現(xiàn)了，而且學生還發(fā)現(xiàn)直射點的位置始終是在黃道平面上的，更進一步地理解了在地球與太陽兩球的球心之間做一條連心線，與連心線平行的光線就是直射光線，而直射光線與地球表面的交點就是太陽直射點。

拿出事先準備好的學習卡片，各組學生填寫自己制作的模擬地球模型分別表示北半球的哪一個節(jié)氣，并且將寫好的卡片掛在相對應的礦泉水瓶上。

三、不忘初心，砥礪前行，地理實踐力才能落地生根

在教學中，地理學科核心素養(yǎng)的落地生根要從學科本質(zhì)或地理學科特點出發(fā)，幫助學生建立學科內(nèi)的邏輯聯(lián)系、體現(xiàn)學科教育價值的知識體系，用問題引領啟發(fā)學生展開思維過程，幫助學生提煉、提升、升華、感悟和凝練出學科思想方法，用學科思想啟迪和生成智慧，從而提升地理學科的核心素養(yǎng)[3]。

當前很多地理學者圍繞“以德立人”這一主題，對地理學科的核心素養(yǎng)進行了研究，這確實是當務之急。但真正讓地理實踐力這個核心素養(yǎng)起到“以德立人”的作用，關鍵還要依靠一線教師，對于一線教師而言，其主要任務是要讓地理實踐力落地生根，接上“地氣”。何謂“落地”？我認為將地理實踐力落實在課堂上，它是學生生長素養(yǎng)的重要“土地”；何謂“生根”？就是學生在課堂上生長，其根扎在課堂上。通過這次自制這個模擬實驗裝置，提高了學生對地理探究活動的興趣與激情，激發(fā)了他們參與學習、主動學習的熱情。真正是把地理實踐力帶到了課堂中，讓它落地生根。

參考文獻：

[1]朱鵬飛.學科核心素養(yǎng)的研究進展及其對中學化學教學的啟示[J].化學教學，2017（1）：8-15.

[2]單華.高中地理學科能力培養(yǎng)的研究[D].魯東大學，2013.

[3]劉志林，角媛梅，丁銀平，等.新課改視野下地理核心素養(yǎng)的再認識[J].中學地理教學參考，2016（22）：4-7.