基于地理實踐力培養(yǎng)的地理實驗教學(xué)探究

［摘 要］文章根據(jù)地理實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生地理實踐力的作用，以廣東省中山市濠頭涌水環(huán)境質(zhì)量研究為例，將地理實驗引入傳統(tǒng)課堂，讓學(xué)生通過參與地理實驗過程，深入理解地理學(xué)理論，形成正確的人地協(xié)調(diào)觀，提高地理實踐力。

［關(guān)鍵詞］地理實踐力；地理實驗；水質(zhì)檢測；水質(zhì)凈化

［中圖分類號］" " G633.55" " " " " " " " ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2025）04-0087-05

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出，地理實踐力指人們在考察實驗和調(diào)查等地理實踐活動中所具備的意志品質(zhì)和行動能力。換句話說，地理實踐力是指學(xué)生在室內(nèi)、野外和社會的真實環(huán)境下，能夠運用所學(xué)知識和地理工具通過考察、實驗、調(diào)查等方式獲取地理信息，探索和嘗試解決實際問題的能力。相比地理考察和調(diào)查這兩種方式，地理實驗教學(xué)的開展和應(yīng)用較少。受傳統(tǒng)教育觀念的影響，我國中學(xué)地理教育長期以來不太重視實驗教學(xué)。多年來，由于中學(xué)地理屬于基礎(chǔ)教育中的文科類，因此實驗教學(xué)更得不到重視?；谏鲜鲈颍聲r代的地理教師應(yīng)立足實際，積極開發(fā)身邊的資源，優(yōu)化課堂教學(xué)，提升自身的地理實踐力培養(yǎng)意識，讓學(xué)生通過參與和體驗地理實驗過程，深入理解地理學(xué)理論，形成正確的人地協(xié)調(diào)觀，提高地理實踐力。

一、實驗設(shè)計背景

（一）前言

人教版高三地理選擇性必修3第三章“環(huán)境安全與國家安全”中指出，人類活動造成的環(huán)境污染、生態(tài)破壞等環(huán)境問題會損害自然環(huán)境的服務(wù)功能。1992年，國際地理聯(lián)合會地理教育委員會在《地理教育國際憲章》中明確提出，保護(hù)世界持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵在于向全人類和在各個階段推行環(huán)境和發(fā)展教育；地理教育在這方面的貢獻(xiàn)是保證人們注意到個人和社會的行為所產(chǎn)生的影響，以及獲得準(zhǔn)確的信息和技能，使他們能夠就環(huán)境問題作出正確的決定和建立一套環(huán)境道德規(guī)范，作為行動的指南[2]。地理實驗教學(xué)在對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境、資源、生態(tài)教育方面有著獨特的優(yōu)勢。

本次探究活動利用地理實驗課程的獨特優(yōu)勢，以實踐操作為主要手段，通過水質(zhì)檢測實驗指導(dǎo)學(xué)生運用地理知識認(rèn)識和解決環(huán)境問題，讓學(xué)生站在國家安全的高度，樹立”綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)發(fā)展理念。

（二）研究點概況

本次水質(zhì)檢測實驗的采樣點位于廣東省中山市火炬開發(fā)區(qū)濠頭涌聯(lián)富社區(qū)段，這里是中山市典型的重污染河涌之一。濠頭涌總體呈南北走向，始于東區(qū)大鰲溪村，經(jīng)濠頭水閘由南向北注入岐江河，全長約6.8千米，為火炬開發(fā)區(qū)重點整治河涌。中上游覆蓋段由于居民生活污水直排河涌，常年作為排污通道，多年來污水沉淀淤積，導(dǎo)致覆蓋段出口至東祥路河段污染嚴(yán)重。中下游河段受石岐河潮汐作用影響，水質(zhì)較好，但氨氮、溶解氧、總磷等指標(biāo)依然存在超標(biāo)現(xiàn)象[3]。采樣點距中山市濠頭中學(xué)（以下簡稱“我?！保┐蠹s400米，既方便教師組織學(xué)生實地采樣，又有利于學(xué)生近距離了解學(xué)校周邊的水環(huán)境情況，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的熱情。

二、實驗準(zhǔn)備階段

（一）知識準(zhǔn)備

實驗準(zhǔn)備階段，筆者通過查閱資料了解采樣點河涌的水文特征、污染狀況以及周邊地區(qū)的自然人文概況，同時學(xué)習(xí)水質(zhì)檢測的相關(guān)知識。實驗開始前，筆者開設(shè)實驗操作須知課程，帶領(lǐng)學(xué)生提前了解采樣點河涌概況以及相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)，為后面實驗的開展打下良好基礎(chǔ)。通過調(diào)查筆者發(fā)現(xiàn)，濠頭涌的污染源主要來自周邊居民的生活污水，故本次水質(zhì)檢測實驗將側(cè)重其有機污染物的測定。

（二）其他準(zhǔn)備

筆者根據(jù)實驗設(shè)計列出所需器材，讓學(xué)生提前準(zhǔn)備好待用，同時培訓(xùn)學(xué)生學(xué)會使用簡易的儀器進(jìn)行實地采樣。印發(fā)水質(zhì)指標(biāo)科普表、實驗檢測項目表和實驗操作流程表，讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)相關(guān)實驗內(nèi)容。因水質(zhì)檢測實驗會涉及化學(xué)試劑的使用，相關(guān)的安全操作須知也應(yīng)提前告知學(xué)生。

三、實驗操作階段

本次實驗研究課程分三部分對中山市火炬開發(fā)區(qū)濠頭涌水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行探究。首先，通過濠頭涌水資源調(diào)查，讓學(xué)生對采樣點水資源概況有大致了解，激發(fā)學(xué)生的探索欲望。其次，帶領(lǐng)學(xué)生實地采樣，將樣品帶回地理研究室進(jìn)行水質(zhì)檢測分析。最后通過簡易的水質(zhì)凈化裝置對污染水體進(jìn)行水質(zhì)凈化實驗，共同探討如何維護(hù)我們身邊的水環(huán)境安全。

（一）水資源調(diào)查

雖然濠頭涌距我校僅幾百米，但大多數(shù)學(xué)生對它并不十分了解。因此筆者布置學(xué)生利用周末時間對濠頭涌的水資源狀況進(jìn)行調(diào)查，并設(shè)置5個調(diào)查問題，要求學(xué)生以調(diào)查報告的形式完成本次調(diào)查活動，調(diào)查設(shè)計見表1。

（二）水質(zhì)檢測實驗

1.確定相關(guān)指標(biāo)

本次實驗從物理性指標(biāo)和化學(xué)性指標(biāo)兩個角度來研究水質(zhì)狀況。具體的物理指標(biāo)為顏色、濁度、氣味；化學(xué)指標(biāo)為pH值、總磷、氨氮、化學(xué)需氧量、陰離子表面活性劑。

2.水質(zhì)樣品準(zhǔn)備

為確保本次實驗設(shè)計科學(xué)合理，在綜合考慮學(xué)生的建議后，筆者選取了中山市石岐河干流、中山市樹木園的山泉水以及學(xué)校的自來水作為對照組同時進(jìn)行水質(zhì)檢測分析。由于部分采樣點較遠(yuǎn)，故筆者提前布置部分學(xué)生利用周末時間就近去石岐河和樹木園采樣帶回學(xué)校待用。

3.實驗過程

本次實驗過程以小組合作的形式開展，4人為一組，小組通過分工合作完成水樣的檢測工作，實驗設(shè)計見表2，水質(zhì)檢測實驗項目表見表3，水質(zhì)檢測實驗器材見圖1。

4.實驗結(jié)果及分析

學(xué)生通過共同努力得到的水質(zhì)檢測實驗結(jié)果如圖2所示。學(xué)生經(jīng)過對比分析得出以下結(jié)論：濠頭涌水質(zhì)無論是物理性指標(biāo)還是化學(xué)性指標(biāo)都明顯差于其他對照組，其水體整體顏色呈黃綠色且有明顯臭味，污染情況較為嚴(yán)重；山泉水和自來水的水質(zhì)清澈透明，各項指標(biāo)測定結(jié)果為優(yōu)良，水質(zhì)較優(yōu)，符合日常飲用水標(biāo)準(zhǔn)；石岐河水質(zhì)指標(biāo)雖然優(yōu)于濠頭涌的水質(zhì)指標(biāo)，但是水體顏色較黃且渾濁，各項化學(xué)性指標(biāo)依然較高。

5.問題討論

教師引導(dǎo)學(xué)生就本次水質(zhì)檢測實驗結(jié)果進(jìn)行思考：總結(jié)本次實驗結(jié)果，并分析4個水樣水質(zhì)優(yōu)劣程度；根據(jù)本次實驗結(jié)果，嘗試分析濠頭涌水污染的原因；對濠頭涌污染治理提出自己的看法和建議。各小組分組討論，然后推選一人代表小組作總結(jié)，小組代表分享交流后教師作簡單的總結(jié)。

（三）水質(zhì)凈化實驗

1.制作簡易的過濾器

取一個空礦泉水瓶并剪去其底部，將瓶子倒置，瓶內(nèi)由下往上分層放置洗凈的膨松棉、活性炭、沙子、小卵石四層，每層間可用雙層紗布分隔。簡易過濾器設(shè)計圖見圖3，制作好的簡易過濾器見圖4。

2.實驗方案設(shè)計

在水質(zhì)檢測項目實驗中學(xué)生發(fā)現(xiàn)，濠頭涌的水體存在較為嚴(yán)重的污染情況。針對這一情況筆者根據(jù)過濾吸附原理，設(shè)計了水質(zhì)凈化實驗，具體實驗設(shè)計見表4，水質(zhì)凈化實驗器材見圖5。

3.實驗結(jié)果及分析

我們通過實驗發(fā)現(xiàn)，本次設(shè)計的簡易過濾器對污染水體有一定的凈化作用，具體實驗項目數(shù)據(jù)見表5，水質(zhì)凈化實驗結(jié)果見圖6。經(jīng)過簡易過濾器后的水質(zhì)在物理性指標(biāo)上變化較明顯，水體顏色變淺，濁度下降，氣味變淡?；瘜W(xué)性指標(biāo)中pH值、總磷、陰離子表面活性劑有所改善，但氨氮和化學(xué)需氧量沒有改變?？傮w上，凈化效果不明顯，和理想中的凈化效果差距較大，這也進(jìn)一步印證了想要走先污染后治理的道路是極為困難的。

四、實驗總結(jié)與評價

（一）實驗總結(jié)

本次水環(huán)境質(zhì)量研究實驗不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、地理實踐力和實驗操作能力，而且培養(yǎng)了他們的團隊合作精神和分析問題的能力。學(xué)生先通過親自采集水樣，切身感受當(dāng)下所面臨的水污染問題；然后通過對目標(biāo)水樣的水質(zhì)檢測，從科學(xué)層面印證了水污染的嚴(yán)重程度；最后利用簡單的水質(zhì)凈化實驗了解到水污染治理之難，深刻感受到保護(hù)環(huán)境的緊迫感，完成了一次參與度極高的沉浸式環(huán)境保護(hù)教育。

（二）學(xué)生感想

學(xué)生1：親自參與水樣的采集工作讓我直觀感受到周邊水環(huán)境受到的污染，這給我很大的感觸?；貋碜鰧嶒灥臅r候有點興奮，滴加試劑的時候手都在顫抖。實驗的所有流程都是自己動手操作。雖然準(zhǔn)備得很充分，但是在操作的過程中還是遇到了很多問題。通過小組的共同努力，我們最終還是順利地完成了這次實驗。很開心能學(xué)到很多教材上看不到的知識，感覺自己的動手能力更強了。

學(xué)生2：檢測水質(zhì)是一項非常有意義的活動，通過親手檢測得出的結(jié)果往往能令人信服。這次實驗活動采集的水樣不僅數(shù)量較多，而且與我們的生活息息相關(guān)。經(jīng)過檢測，我對學(xué)校的自來水、樹木園的山泉水、岐江水、濠頭水的優(yōu)良程度有了更清晰的了解。在檢測日常用水安全的同時，我還發(fā)現(xiàn)了周邊環(huán)境中存在的水污染問題，這讓我感覺到水資源的保護(hù)工作已經(jīng)迫在眉睫。

（三）實驗評價

為了保證本次地理實驗教學(xué)工作順利完成，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，筆者從地理知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀3個方面，通過自我評價、互相評價、教師評價3個角度對學(xué)生進(jìn)行評價，具體地理實驗評價表見表6。

五、結(jié)語與反思

本次地理實驗教學(xué)探究，筆者依托學(xué)校周邊現(xiàn)有的自然水體環(huán)境精心設(shè)計了3個實驗環(huán)節(jié)，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)地理的積極性，成功地提高了學(xué)生的地理實踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識和科學(xué)發(fā)展觀。

在實際的實驗操作過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了很多問題。第一，為了更快速地檢測出水體質(zhì)量的相關(guān)化學(xué)性指標(biāo)，筆者利用水質(zhì)快速檢測包進(jìn)行測定，這樣得出的數(shù)值只有大概的范圍，并不精準(zhǔn)。第二，在水質(zhì)凈化實驗中，由于制作的凈化裝置太過簡單，對污水的凈化效果不夠明顯。如何完善凈化裝置以獲得更好的凈化效果值得繼續(xù)研究與探討。第三，本次地理實驗教學(xué)是針對水體污染狀況的檢測和研究，涉及的化學(xué)知識和環(huán)境學(xué)知識較多，這讓地理教師深深體會到自身知識的有限。在未來的教學(xué)工作中，嘗試和其他學(xué)科教師或?qū)＜夜餐献鏖_展地理實驗教學(xué)是重點研究的方向。

［" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "］

[1]" 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]" 徐寶芳，張衛(wèi)青.中學(xué)地理實驗教學(xué)研究[M].西安：陜西師范大學(xué)出版社，2023.

[3]" 黃超敏，梁素敏，王佳.中山火炬開發(fā)區(qū)濠頭涌污染現(xiàn)狀分析及整治方案研究[J].廣東化工，2016（8）：136-138.

（責(zé)任編輯" " 陳" "明）