地理小實驗在中學地理課堂教學中的應用研究

丁高健

摘 要：隨著新時期課程改革的進行，教育部對課程進行了新的規劃。特別是2014年我國教育部發布《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》以來，各級各類學校要從實際情況和學生的特點出發，把核心素養和學業質量要求落實帶各學科教學中。地理課程在我國中小學教育階段一直處于“弱勢”地位，因而地理課堂中地理實驗教學幾乎沒有進行實施，地理實驗課程開設更加是少之又少。學生的地理思維能力和動手實踐能力得不到培養和提高。但是在我國的《普通高中地理課程標準（實驗）2003》中，課程性質、基本理念、課程目標和內容標準等部分已經明確提出關于高中地理實驗的基本要求。同時我國實驗教學仍處于不成熟的待完善階段，并不同于物理、化學和生物實驗那樣已經擁有專門的實驗室與課時安排。

關鍵詞：地理小實驗;中學地理;課堂教學;應用研究

引言：地理實驗室課堂教學的有機組成部分，作為輔助手段配合課堂講授進行，而不是以實驗課的形式出現，因其可以在短時間內說明某種地理現象，證明某個地理原理，解釋某個地理概念，所以非常有利于學生對地理概念和地理原理的理解。以下是筆者實踐過的幾種不同類型的地理實驗。

一、演示類實驗

演示類實驗是利用實驗的手段再現地理現象、驗證地理規律。通過實驗可以將一些地理現象生動、形象地展示出來。

【例1】證明地轉偏向力的存在。

選取的材料十分簡易，操作步驟簡單，演示效果明顯。

實驗材料：白色透明雨傘一把，礦泉水、紅墨水各一瓶。

實驗步驟：①打開白色透明雨傘，一人握住傘柄不動，另一人將少量紅墨水滴入礦泉水瓶后，將水緩慢從傘頂倒下，觀察并記錄水在傘面上的流動方向與軌跡。②打開白色透明雨傘，一人握住傘柄，并緩慢進行逆時針方向（模擬北半球）的旋轉，另一人將少量紅墨水滴入礦泉水瓶后，將水緩慢從傘頂倒下，觀察并記錄水在傘面上的流動方向與軌跡。③打開白色透明雨傘，一人握住傘柄，并緩慢進行順時針方向（模擬南半球）的旋轉，另一人將少量紅墨水滴入礦泉水瓶后，將水緩慢從傘頂倒下，觀察并記錄水在傘面上的流動方向與軌跡。

實驗結論：當傘柄不發生轉動的時候，水流動過程中不發生偏轉;當傘柄發生逆時針轉動（模擬北半球）的時候，水流動過程中往運動方向的右邊偏轉;當傘柄發生順時針轉動（模擬南半球）的時候，水流動過程中往運動方向的左邊偏轉。進而得出結論：地轉偏向力存在，北半球右偏，南半球左偏。

【例2】模擬溫室效應

實驗材料：兩支溫度計，一個密封性較好的玻璃瓶。

實驗步驟：①制定實驗計劃、設計實驗記錄表格②中午時分，將兩支溫度計同時拿到室外，觀察兩支溫度計的度數是否一致③若兩支溫度計的度數一致，記錄數據之后，再將其中任意一支溫度計插入玻璃瓶中，密封好，與另一支溫度計一起置于室外陽光下④一小時后，再仔細觀察兩支溫度計的度數。

實驗結論：第一次溫度計度數相同，第二次溫度計度數不同，玻璃瓶中的溫度計度數比另一支溫度計的度數要高，從而驗證了溫室效應的存在。

【例3】模擬水土流失

實驗材料：紅壤土堆，薄木塊，泡沫箱，鐵絲網與布，塑料水管，噴頭，電子表，電子秤，量筒等。

實驗步驟：①將塑料水管兩端分別連接噴頭和水龍頭，同時用支架將噴頭進行固定②將高度約80cm的紅壤土堆底層墊高，土堆迎水坡面的前下方用泡沫箱設計一個土壤侵蝕量的回收水池，水池上方用鐵絲網與布覆蓋以攔淤泥土③用彩色貼紙在水龍頭調節閥處設定兩個刻度，小雨狀況通過小水量刻度來模擬，大雨狀況通過大水量刻度來模擬④每次實驗活動前根據實驗目的調整土堆形狀或土堆迎水面的覆蓋物⑤實驗中通過電子表準確記錄每次實驗土堆被“不同雨水”沖刷的時間，同時學生通過電子秤稱回收水池里上方攔沙網攔淤的坡面土壤侵蝕量，用量筒計量回收水池中的水量。

實驗結論：水量不同，土壤被侵蝕的量也不同，降水量越大，被侵蝕的土壤越多。

二、觀測類實驗

觀測類實驗一般要在室外進行，需要學生花一定的時間。

【例1】觀測太陽方位以及太陽高度的日變化

實驗材料：高度為1米左右的桿子、尺子。

實驗步驟：①設計好實驗記錄表格

②確定觀測的時間（夏季的某一晴天）與地點（開闊的平地）③將桿子固定在地面上，并垂直于地面④用尺子量出桿子的高度，并記錄下來⑤在表格中記錄不同時間對應的太陽大致方位、桿影方位、桿影長度⑥根據桿子的高度與影子長度計算出不同時間的太陽高度。

實驗分析：①分析太陽方位與桿影方位之間的關系②寫出太陽高度計算公式，并畫出示意圖③用曲線圖表示出該地太陽高度一日的變化和桿影長度的變化④通過實驗觀測某地一年中正午太陽高度的變化規律，如何選取典型觀測日期？正午太陽高度變化的主要原因是什么？⑤觀測一天中不同時刻，太陽所在方位的變化，畫出太陽的視運動軌跡圖。

實驗結論：①太陽方位與桿影方位剛好相反②太陽高度的日變化：小-大-小;桿影長度的變化：長-短-長③觀測正午太陽高度的年變化可選取：春分日、夏至日、秋分日、冬至日等特殊日期進行觀測。主要是受太陽直射點的南北回歸運動影響。

三、結語

素質教育下的地理課堂對老師的要求越來越高，學生提出地理問題的能力增強，那老師解決地理問題所必需的地理技能也必須要增強。所以教師可以在教學中將地理實驗與實際教學相結合，充分發揮小實驗在地理教學中的有效性，這樣一來教學手段變得多樣化，教學內容也變得更加生動、具體，從課本中的地理走進生活中的地理，提高課堂的效率，從而更好地實現教學目標，完成教學任務。