高中地理實驗教學方式選擇與教學環節優化

李文娟

摘 ?要：實驗教學是高中地理重要的教學方式，是地理科學主要的研究方法之一，加強實驗教學符合目前高中倡導的培養地理核心素養的基本要求。文章就高中地理開展實驗教學的三種方式和三個環節進行了探索，有利于師生在教學過程中共同參與、深度體驗，實現教學相長。

關鍵詞：實驗方式;實驗環節; 地理實驗教學

地理實驗教學可以激發學生興趣，提高學科吸引力，將知識轉化為能力，不斷體驗“發現”與“成功”的喜悅;可以加深對地理規律和原理的理解和分析，訓練邏輯思維，培養綜合素質。本文以高中地理人教版必修1中“土壤”為例進行分析，探討地理實驗教學活動的實施方式和途徑。

一、多方式開展實驗教學，促進學生思維發展

1.教師演示實驗，促進學生理解

教師根據教學目標，利用實驗器材，通過演示和講解結合的方式，分析地理事物和現象的演變過程，使學生便于理解問題。具有省時間省空間、消耗材料少且成本低、學生易于理解、課堂效率高等特點。

如觀察水下滲現象的實驗（實驗①）：教師向有土壤并栽好花的花瓶里澆少量水，觀察水的流向——水滲入土壤中，說明土壤里有空隙，空隙里有空氣（圖1）。學生觀察到澆灌水既未下滲又未流失，開始思考水去了哪里。被土壤吸收？從而引出土壤水的三相組成：液相水、氣相水和固態水，知道土壤的組成除水體外，還有空氣、固相的礦物質及有機質。同時理解土壤中水和空氣的體積隨外界因素的變化而此消彼長的關系，進而思考理想土壤的四個組成部分。

2.學生操作實驗，鍛煉動手能力

讓學生參與實驗過程，通過實際操作，分工協作，掌握步驟，最大限度地調動學生的積極性，達到學以致用的目的。這種實驗需要專用地理實驗室，投入較大，但可以讓學生成為學習的真正主體，最符合培養學生地理實踐力的基本要求。

如探究土壤四個組成部分的實驗（實驗 ②）：用紙板隔斷玻璃器皿，一邊裝沙子一邊裝土壤（圖2），讓學生觀察土壤標本，捏一捏土壤，并讓學生展示被土壤弄“臟”的手，讓學生注意土壤的主要組成成分包括液態的水分、固態的物質等。深度思考：為什么說土壤是有生命的？

把一只125毫升的可樂瓶從中間剪斷，把有瓶口（瓶蓋取下）的一端倒置放進土壤并栽好植物，將其套在另一端里（圖3）。這樣可營造成透明盆栽植物的效果，并可依據教學需要取出下半截瓶子，觀察所澆水的滲漏情況及水的清澈程度。

實驗③：讓學生用同樣的力量去抓土壤和沙子，讓學生感受并思考土和沙的不同。通過觀察沙的“松散”和土的“團聚”現象，讓學生意識到“一盤散沙” 是因為有機質很少;土壤的“團聚”是因為有機質的吸附作用，具有團粒結構。以此理解土壤團粒結構的形成正是微生物在起主導作用。

取少許學校沙坑里已經長出小草的土壤標本放在玻璃器皿中，讓學生觀察該閑置時間較長的（已長有少量草的沙），并用手去抓提，體會提草時拖泥帶水的感覺（圖4）。思考沙坑里的沙為什么會長有植物？

3.互聯網+演示實驗，營造生動課堂

時間尺度大或時間尺度極小的地理事物和現象的發展過程，由于受時空限制和實驗條件制約，可以利用多媒體視頻音像方式，通過互聯網+平臺進行實驗教學，特點是受眾面廣、影響力大、機動靈活，可最大限度地提高地理實驗教學的效率和效果。如觀察生物在土壤形成過程中的主導作用的實驗（實驗④）：土壤的形成和發育是一個漫長的過程，實驗中不可能進行演示和操作，這需要借助多媒體演示實驗來完成（視頻略）。

二、多環節推進實驗教學，打造高效地理課堂

1.設疑導入，為實驗活動奠定基礎

課堂導入是教學過程的第一個環節，可以盡快吸引學生注意力，激發學習興趣，溝通師生情感，點明教學重點，所以導入語必須富有啟發性、針對性和條理性。導入方法很多，就“土壤”這節新課而言，用問題懸念法導入比較恰當。如用案例分析“學校的沙坑在春季為什么長出了草？”學生猜測這可能是沙子即將變成土壤的標志，繼續追問“土壤是怎樣形成的？”讓學生形成一種懸而未決但又必須解決的求知狀態，激活學生思維，做好接受新課的準備，帶著問題主動學習。

2.實驗導思，突破課堂教學難點

導思是一節課的核心環節，教師在教學過程中，要因勢利導，巧妙設問，拓展思路，開啟心智，讓學生獲得真知灼見。導思要突出學生主體，把地理課變成學生的活動課，在學生思維受阻時給予點撥，在思維岔路口給予引導，通過啟發、誘導對學生的思維進行調控，淺者深掘、深者淺出，做到啟發而不束縛，誘導而不替代。如體驗土壤的干燥度和濕度的實驗（實驗⑤）：讓學生用手感觸濕潤的土壤和干燥的土壤表面的溫度。平時學生接觸土壤，并未注意干濕的不同會對土溫有什么影響。活動的目的就是要引發學生進行深層思考：土壤中水分對熱量會有什么影響？從而推導出：當水分過多，空氣就會受排擠，造成土壤溫度的下降;當水分過少，而空氣過多，就會造成養分輸送受阻。從而使學生理解土壤肥力高低取決于水、肥、氣、熱四個因素的協調程度，并引導出理想土壤的構成比例。

3.靈活導用，鞏固實驗活動效果

引導學生將理論知識和實踐活動中積累的經驗轉化為行動能力和學習成效，導用就是必不可少的橋梁和紐帶，也是教學過程的最終環節。高中地理課程標準明確指出：應“有助于提升人們的行動意識和行動能力，更好地在真實情境中觀察、感悟地理環境及其與人類活動的關系，增強社會責任感”[1]。

前面的實驗，實際上就是在培養高中生的地理實踐能力，學生一旦具備了較強的實踐能力，就有助于提高思考、分析和解決地理問題的能力;學會發現和觀察生活中的地理、科學實踐中的地理、傳統文化中的地理，最終符合高中地理課程標準中提出的四個考核要求，即基礎性、綜合性、應用性和創新性。同時，還可以樹立學生的自信心、責任感和團結協作等意志品質。這節課的落腳點，在于引導學生對知識和方法進行歸納總結，設計一些關于土壤治理的真實案例，來完成鞏固練習和應用實踐。

三、高中地理實驗教學的反思

通過“土壤”這節課多方式和多環節的地理實驗教學，其核心價值在于地理教學活動應注重科學性，直觀性、定量性和反思性。

科學性是自然科學實驗最基本的要求。具體來說，就是實驗要能科學反映地理學科的知識和原理，模擬情景要盡量接近真實的地理環境，實驗步驟要規范，設計提問要準確，結論要經得住反復的實踐檢驗。

直觀性表現在實驗材料取材方便，實驗過程簡單，操作簡便。鑒于課時限制，地理課堂實驗的操作應盡可能簡單方便，如“土壤”這節課的實驗材料在生活中易獲得，操作簡單方便，每個活動小組配備一套實驗裝置，可以在課堂上讓學生小組合作探究，土壤的物質組成和發育過程也可生動形象地呈現在學生面前。

重視實驗結果的分析和運用。地理實驗與化學、物理、生物實驗有所不同，并不需要十分精確的實驗數據，只是對地理事物和現象的模擬重現，從中學會分析地理問題的方法和程序。因此，并不要求所有的地理實驗都能獲得精準的定量指標，但同樣可以成為學習地理科學的課程資源。

學會對實驗成果進行總結。地理實驗教學的總結環節，教師可以采用板書、板畫、板圖形式，幫助學生記憶基礎知識，促進學生提高解決問題的能力。如“土壤”這節課的真實情境和五個實驗貫穿整個課堂，體現了“三導”教學方式，其過程可概括如圖5所示。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）[M].北京.人民教育出版社，2018.