基于地理實踐力培養的地理實驗探究

摘要：在素質教育背景下，地理實踐力成為地理教學的核心內容，旨在強化學生的地理觀察力、地理分析力、地理描述力、地理問題解決力。作為地理教學的關鍵環節，地理實驗將抽象的地理知識具象化，能幫助學生在操作中理解和掌握知識。文章以地理實驗為研究對象，闡述地理實驗和地理實踐力的概念，并分析二者的內在聯系，提出利用地理實驗培養學生地理實踐力的策略。

關鍵詞：地理實踐力；地理實驗；地理科學

地理學科最大特點就是知行合一，這要求學生不僅要掌握理論知識，還要具備將知識應用于實踐的能力。地理實驗作為培養學生地理實踐力的重要渠道，需要教師充分結合學生特點和學科特征，優化實驗教學過程，從而推進理論與實踐的有機結合，突出學生的主體地位。

一、地理實驗與地理實踐力的概念及內在聯系

（一）地理實驗與地理實踐力的概念

1.地理實驗

地理實驗是指基于實驗分析研究方式，運用實驗器材、設備、儀器等對課堂內外地理問題進行研究和分析。地理實驗指向學生實驗設計力、實驗操作力、實驗分析力和實驗描述力的培養，也是培養學生地理觀察力、地理分析力、地理問題解決力的主要形式。當前，地理實驗被廣泛應用在地理教學中，基于教育任務和教育目標的不同，地理實驗存在多種類型：段玉山根據時間角度，將地理實驗分為地理感知性實驗和地理驗證性實驗；袁書棋根據儀器，將地理實驗劃分為真實實驗和模擬實驗；彭清思根據活動方式，將地理實驗劃分為演示地理實驗、繪制地圖實驗和實驗類地理實驗。地理實驗雖然分類較多，但都強調學生的參與和操作，是幫助學生理解和掌握知識的重要途徑，也是提高學生地理綜合實踐力的重要渠道。

2.地理實踐力

在素質教育背景下，地理實踐力是地理核心素養的重要組成。地理實踐力，即學生通過親身體驗和實踐操作，對地理問題、地理現象、地理結構等形成一定的認知。地理實踐力指向的是學生地理思維和地理認知的發展，是基于地理實踐活動，學生逐漸形成的解決地理問題的能力。

（二）地理實驗與地理實踐力的內在聯系

1.地理實驗是地理實踐力培養的載體

地理實踐力是一個廣泛的概念，主要包含地理觀察力、地理分析力、地理操作力和地理問題解決力。而地理實驗針對的是地理結構、現象、問題的研究方法，在操作過程中包含了地理觀察、地理分析、地理描述和地理問題解決等環節。所以說，地理實驗是培養學生地理實踐力的載體，也是發展學生地理實踐力的重要途徑。

2.地理實踐力是地理實驗進行的目標

開展地理實驗能幫助學生將所學知識進行內化和吸收，即提高理解和應用能力。同時，學生深刻理解和掌握知識，能提高學科素養和品質，具備適應社會和崗位發展的能力。具體來說，地理實驗聚焦素養教學背景、學科教育任務，圍繞學生知識理解、能力發展等目標實施教學，旨在使學生通過地理實驗學習，獲得地理實踐力。

3.地理實驗與地理實踐力相互促進、共同發展

地理實驗承載了地理實踐力培養的關鍵內容和主要活動，而地理實踐力的實現和達成，充分彰顯了地理實驗在學生成長和學科教學中的重要作用。教師對地理實驗進行優化、調整和完善，能推進學生地理實踐力的培養，學生地理實踐力的不斷強化，也會助推地理實驗目標、流程、內容、過程的完善，從而形成良性循環。

二、利用地理實驗培養學生地理實踐力的策略

（一）遵循實驗原則，科學開展地理實驗

1.安全性原則

安全性原則是開展地理實驗首要遵循的原則。安全既是對學生生命安全的負責，也是確保實驗教學有序、高效開展的前提。尤其是在進行課外實驗時，教師應強調實驗的安全性，讓學生知曉實驗操作過程中存在的危險因素和危險性。比如，在進行自然環境調查實驗時，教師要讓學生知道自然植物有毒和無毒的區別，告誡學生不要隨意摘取和食用野外植物。在進行地質結構調查實驗時，教師要讓學生知道地形地貌形成的原因和原理，并強調石板巖的穩固性和沙土巖石的脆弱性，告誡學生不能隨意踩踏和破壞原有地形地貌，以免發生安全事故。

2.可行性原則

可行性原則是指，所選定的實驗項目和設定的實驗流程等具備可操作性，即實驗能基于學生主體的參與和自主操作，有效解決實驗預設問題，最終實現實驗開展目標。比如，教師在設計實驗時，不僅要考慮學生的知識和能力水平，還要考慮實驗資源的可獲取性、實驗環境的適應性、實驗時間的合理性，確保實驗的有效開展。

3.實踐性原則

實踐性原則是指開展的實驗應指向學生實踐操作力的培養，并對學生愿意操作和能夠操作具有一定的引導性、助推性，從而使學生在實踐操作中獲得必備的能力和品質。這要求教師在設計和實施地理實驗時，要樹立以學生為中心的理念，把握學生的實際學習水平、能力和已有經驗，設計符合并契合學生需要的地理實驗任務，使學生真正參與其中，在實踐操作中提高地理實踐力。

（二）進行情境建構，激發學生參與興趣

基于地理實驗培養學生地理實踐力，重點在于激發學生學習興趣，調動學生參與積極性。教師可以建構情境，將要研究的問題和項目與學生的認知經驗等產生聯系，提高學生的學習動力。在“氣候與氣象學”地理實驗開展過程中，教師可以設定與學生生活關聯緊密的實驗活動，如“觀察一周內的天氣變化”“觀察外界環境對室內環境影響”等。這樣的實驗不僅能夠讓學生親身感受到地理學的實際應用，還能調動學生學習熱情。另外，針對“氣候與氣象學”地理實驗涉及云的觀測、降水、蒸發和日照等天氣現象觀測，教師還可以利用多媒體、增強現實技術等為學生構建虛擬實驗環境，對應溫度、環境、風向和風速等形成的天氣變化，使抽象的氣象知識變得生動直觀。比如，通過虛擬現實技術，學生可以模擬操作氣象觀測設備，親身觀測和分析各種天氣現象，從而更好地理解和掌握相關知識。

（三）設定實驗流程，助力學生完成實驗

地理實驗是學生進行地理實驗觀察、操作、分析的主要路徑，涉及多方面的因素?？茖W設定實驗流程，能確保學生清晰了解實驗過程，進而完成實驗。

以“人類活動對地表水水質的影響”調查實驗為例，本實驗的主題聚焦人類活動對地表水水質的影響，教師指導學生進行實際操作和數據調查，揭示人類有哪些活動會改變水位、水體特性和水循環，以及這些活動是如何對地表水水質產生影響的，并據此提出改善策略。

在實驗前，教師和學生要準備好色度儀、生物毒性檢測儀等水質檢測工具，并選擇一個人類活動較為頻繁的區域，以確保實驗的科學性和典型性。在實驗過程中，學生應在同一區域內按照預定時間采集水質樣品，保證每一份樣品都能反映出特定時間和地點的水質狀況。在采集到樣品后，教師引導學生對樣品進行科學檢測，包括測量其pH值以了解酸堿度，檢測溶解氧含量以評估水體的生物活性，測定各種參數以了解水體的污染程度和自我凈化能力。之后，學生則需整理、分析實驗數據，通過對比和解析這些數據，得出人類活動對地表水的具體影響，如哪些活動導致了水質惡化，影響的程度如何，以及這些影響是如何隨時間和空間變化的。實驗的最后階段是總結和提出解決方案，學生將實驗的過程、觀察到的現象、分析出的結論整理成實驗報告，并基于這些信息，提出一系列旨在減輕人類活動對地表水影響的策略。

結合上述實驗設計，教師給學生提供明確的學習方向和科學的學習指導，使學生重視在實驗過程中需要注意的問題。教師通過科學的實驗流程，能提高學生自主分析能力、獨立思考能力和操作能力，為學生掌握實驗方法、學會實驗設計提供幫助，為學生綜合實踐力的發展奠定基礎。

（四）開展交流探索，拓展學生思維

地理實踐力集中反映了學生理論知識掌握情況和實際運用能力，其本質指向了學生是否能在真實的地理環境中，通過實際操作、觀察和分析，解決地理問題。因此，在通過地理實驗培養學生地理實踐力的過程中，教師應進一步優化指導方法，拓展學生的思維廣度和深度。

1.合作學習法

教師在地理實驗中運用合作學習法，培養學生觀察力、分析力，并發展學生創新思維。比如，在地理調查實驗中，教師結合實驗項目和實驗目標，將學生劃分為多個學習小組，明確每個小組的實驗項目。教師可以根據學生的不同能力、興趣進行合理分組，將學生劃分為實驗器材準備小組、實驗數據收集小組、實驗數據分析小組、實驗報告撰寫小組等，通過小組間的合作互助，保障實驗有序開展，并按規定完成。

2.探究學習法

在地理實驗教學中，教師應采用探究學習方式，以問題為引領，指導學生對實驗項目、實驗主題、實驗過程等進行觀察、分析和思考。以“氧化物礦物的觀察和鑒定”實驗開展為例，教師可以結合學習內容設定如下問題：氧化物顏色、形態、外觀有什么特點？氧化物可以通過幾種方法檢驗，操作步驟是什么？不同氧化物之間有何異同？教師通過這些問題讓學生明確實驗方向，有清晰的學習目的，并進行針對性思考。在問題的驅動下，學生能進一步鞏固理論知識，并在實驗操作中加強對知識的理解和掌握。

（五）加強反思，深化學習效果

地理實踐力既指向學生實驗操作力和問題解決力，又包含了學生地理學習力，即要求學生通過實驗學習逐漸具備自主設計實驗和開展實驗的能力。這其實是對學生實驗反思能力和總結能力的考查。因此，在地理實驗教學之后，教師需引導學生對地理實驗學習過程進行反思和總結，幫助學生發現問題，并提出改進方案，從而為學生地理綜合實踐力的發展奠定基礎。

比如，在“氧化物礦物的觀察和鑒定”實驗結束后，教師圍繞整個實驗設計和實驗開展過程，讓學生對實驗目標、實驗方案、實驗儀器、實驗數據等進行反思和評價，討論實驗目標是否合理、實驗方案是否完善、實驗儀器是否充足、是否在氧化物礦物的觀察和鑒定中發揮了作用。同時，基于學生提出的意見和指出的不合理之處，教師要鼓勵學生提出改進方案，并對整個實驗過程進行完善和優化。反思和總結既能幫助學生梳理實驗過程，深化學習體驗，又能通過逆向思維鍛煉學生觀察力、分析力和問題解決力，促進學生創新思維和創新能力的發展。

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