高中課堂自然地理實驗素材選取研究

鄭曉龍

【摘要】新課標更加注重學生核心素養的提升，高中地理必修一的內容對于高一學生來講既抽象又難理解，對學生的思維能力和空間想象能力要求比較高。實驗是高中地理教學中的一個組成部分，通過實驗可以激發學生學習地理知識的興趣，提高學生的實踐力，從而培養學生的核心素養。而我們在地理教學中往往對實驗重視不夠。本文著重從高中地理課堂實驗教學素材選取的角度進行研究，主要是自然地理方面比較簡單的實驗，能夠在課堂上完成，起到輔助學生理解掌握地理原理和規律的作用，同時也增加課堂的樂趣，引導他們進行素材的選取和實驗的設計改進。

【關鍵詞】高中課堂;自然地理實驗;素材

一、高中地理實驗的特點

1.地理實驗要易于操作

許多地理過程，地理原理和規律在日常教學當中不能通過實驗的方法加以認識，因而地理實驗過程的設計要盡量做到簡單易行，實驗器具的選擇應盡量做到可以就地取材，使用生活中常見的物品和廢舊材料。

2.地理實驗要針對性強

很多地理事物和規律無法通過實驗的手段加以再現。因而在地理教學過程中應有針對性地選擇那些通過地理實驗能夠直觀有效的理解和掌握地理知識的內容進行實驗。

二、自然地理實驗素材的選取

新課標地理更注重對學生核心素養的培養，全國卷比較重視對自然地理原理和規律演變過程的考察，重視學生邏輯思維能力的闡述，因此在地理課堂教學中運用實驗來完成教學任務和目標就越發顯得意義深遠。而由于傳統教學對于高中地理實驗重視不夠，而必修一模塊又是自然地理內容，學生剛一上高一就接觸這部分內容，學生普遍感覺到難以理解，這就需要我們教師在進行地理實驗教學的時候，花多點心思在地理實驗素材的選取上面，做到簡單易懂，又容易操作，直觀明了，以求讓地理實驗教學達到令人比較滿意的效果，同時也能夠讓學生更好的掌握地理原理和規律。下面通過幾個簡易地理實驗進行論述。

1.熱力環流演示實驗

我們實驗的工具需要一個長方形的透明亞克力柜，可以向廣告設計公司定制，長方形柜子長度在1米左右，寬度是0.3米左右，高0.4米左右，膠合板，熱水和冰塊各一盆，一束香，火柴等。實驗步驟如下：將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在亞克力柜子的兩端，用平整的膠合板將亞克力柜上部開口處蓋嚴，在放置冰塊的盆上方開一個小洞，同時將一束香點燃，放進小洞內。接下來讓學生觀察煙霧在玻璃缸內是如何飄動的，并問學生能否發現什么規律，由實驗可以得出什么樣的結論？讓學生思考以下問題：這個實驗能否作一些改進？如何改進？對實驗結果有沒有影響？（例如，熱水不要，直接在熱水位置放置一束香，在柜子的中間設置紙片，或者熱水改成電爐，但是電爐會不會有風險？）這些問題都可以讓學生探討。

2.地球自轉驗證實驗

找六根木棍搭建成一個高約2.5米的支架，選擇硬版紙，用紙制成一個圓錐體。圓錐體尖留一個小孔，另一端系三根長約2m的細繩，三根細繩須均勻系在紙上，使圓錐體尖端垂直向下，再將繩子系在三角支架上。將準備好的沙漏尖端小孔用塞子塞住，里面裝入彩色沙子，推動沙漏做鐘擺運動，并撥掉圓錐體尖端的塞子讓細沙流出。分析沙跡，發現沙漏并不是來回做直線運動，而且近似的扁長的橢圓形運動軌跡，由此可以證明地球自轉的存在。

3.褶皺斷層演示實驗

選兩塊厚約8厘米左右的海綿塊，可以到汽車用品店購買洗車用的海綿塊，長方形，密度比較大的，用不同顏色的彩筆分別在兩塊海綿的剖面上染上不同的顏色，用來表示巖層的剖面。也可以指導學生用不同顏色的書自己堆積成巖層的形狀，表示不同的巖層。完了之后其中一塊海綿用小刀將其斜向割斷。在演示褶皺的形成時，可以將第一塊海綿平放在講臺上，兩手抓住海綿的兩端，用力向中間擠壓，海綿便鼓起來，這樣可以形象的把褶皺表現出來。在講解斷層的時候，可以將第二塊海綿平放在講臺上，重復以上動作，海綿便出現了斷裂，可以演示斷層。在選取素材的時候，我們可以不用海綿，而是找幾條不同顏色的毛巾，把它們疊放在一起，然后兩手按住毛巾，朝相對的方向推移，如下圖3-4所示，能夠動態演示褶皺的形成過程，簡單易懂，學生一看就明白，同時也能演示背斜構造也向斜構造。但是用毛巾不能演示斷層。斷層最好用海綿塊來展示比較好。

4.沉積物分選作用演示實驗

我們將大致相同比例的碎石、粗砂和黏土混合，放入一個比較大的透明塑料瓶中，并將塑料瓶子用自來水注滿，蓋上瓶蓋，劇烈搖動，然后讓瓶子平放，使瓶中物質自然沉淀。讓學生觀察沉淀成分的排列順序，是否是大顆粒在下部，黏土細粒在上部。在這個實驗中，所用材料以及沉積過程與自然過程基本一樣，只是縮小了規模，放在透明塑料瓶里進行的。這個實驗還可以進行改進，如下圖3-5所示，在礦泉水瓶子中裝上黃豆、赤小豆、小米等幾種顆粒大小不一樣的物體，從中間打開課本，下面墊一張報紙，讓礦泉水瓶里面的東西沿著書本中間的“山谷”自然滑落，然后觀察這幾種顆粒物的排列順序，并讓學生思考總結規律。

5.水土流失演示實驗

定制兩個透明的亞克力盒子，上面不封頂，一般為0.5米長、0.1米高，0.3米寬，在末尾各留一個小出水口，直徑大概2公分。兩個盒子都放滿泥土，一個鋪上雜草，并讓其生長一段時間，另外一個什么都不種。待雜草生長一段時間后將兩個盒子放置在水龍頭的下方并與地面成30°傾斜角。打開水龍頭，放水的速度適中，將水淋到兩個盒子上，在盒子下方放置兩個量杯，讓學生觀察流出的水中含的泥沙量，也可以將流出的水收集到水桶中，經過沉淀計算一下含沙量。

三、總結

由于高中地理實驗教學的起步較晚、尚未形成完善的體系，中學開展地理實驗的條件有限，地理教師實驗觀念和能力欠缺等原因的影響，當前的高中地理實驗教學中還存在許多問題，高中地理實驗教學方面開展的并不理想。調查發現，絕大部分高中教師和學生只做過1—2次地理實驗，從未做過實驗的比例也不在少數。地理教育工作者有必要直面問題、探討對策，開發真正有價值的地理實驗，構建高效、完整的地理實驗教學體系。

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