例谈地理实验在课堂教学中的应用

史小燕

地理实验是课堂教学的有机组成部分，作为辅助手段配合课堂讲授进行，而不是以实验课的形式出现，因其可以在短时间内说明某种地理现象，证明某个地理原理，解释某个地理概念，所以非常有利于学生对地理概念和地理原理的理解。以下是笔者归纳的几种类型的地理实验。

一、演示类实验

演示类实验是利用实验的手段再现地理现象、验证地理规律。通过实验可以将一些地理现象生动、形象地展示出来。例如，证明地转偏向力的存在。选取的材料十分简易，操作步骤简单，演示效果明显。

实验材料：小彩纸若干片、矿泉水瓶一个、图钉一枚。

实验步骤：①先将矿泉水瓶装大半瓶水，在水面上撒落几片小彩纸。②把矿泉水瓶倒置，架在半空中。③用图钉在矿泉水瓶盖中央扎一个小孔，用手指堵住。④待水面静止后，把手指拿开，让水流从小孔中流出。⑤观察漂浮在水面的彩纸的运动方向（顺时针还是逆时针）。

实验分析：①描述彩纸的运动方向。②分析形成彩纸运动方向的原因。③如果在南非的开普敦做这个实验，结果如何？

实验结论：水流在北半球地转偏向力的作用下，呈逆时针方向运动。南半球则相反。

二、观测类实验

观测类实验一般在室外进行，需要学生花一定的时间。因此，笔者通过自主报名的形式，组织了几个动手能力强、对地理实验感兴趣的学生来做这个实验。例如，观测太阳高度的日变化。

实验材料：高度为1米左右的杆子、尺子。

實验步骤：①设计好实验，记录表格。

②确定观测的时间（晴天）与地点（开阔的平地）。③将杆子固定在地面上，并垂直于地面。④用尺子量出杆子的高度，并记录下来。⑤在表格中记录不同时间对应的太阳大致方位、杆影方位、杆影长度。⑥根据杆子的高度与影子长度计算出不同时间的太阳高度。

实验分析：①分析太阳方位与杆影方位之间的关系。②写出太阳高度计算公式，并画出示意图。③用曲线图表示出该地太阳高度一日的变化和杆影长度的变化。④通过实验观测某地一年中正午太阳高度的变化规律，如何选取典型观测日期？正午太阳高度年变化的主要原因是什么？

实验结论：①太阳方位与杆影方位刚好相反。②太阳高度的日变化：小—大—小。杆影长度的日变化：长—短—长。③观测正午太阳高度的年变化可选取：春分日、夏至日、秋分日、冬至日等特殊日期进行观测。主要是受太阳直射点的南北回归运动影响。

三、多媒体实验

高中地理教材必修1中讲述的地球运动、水运动、大气运动等内容对于学生来讲，理解难度较大、空间思维能力要求高，而且实物演示难度大。这种情况下，就可以借助多媒体制作多媒体课件，模拟演示自然现象的发生过程，从而达到帮助学生理解、建构空间结构的目的。例如，模拟常见的天气系统——锋面系统。多媒体演示过程：①锋面的形成过程。动画演示冷暖气团的运动状况，观察冷暖气团的相对位置、锋面的形成、锋面附近的天气状况以及雨带位置。最终定格“锋面结构示意图”。

②冷锋的形成过程。动画演示冷气团主动移向暖气团的过程，当冷暖气团交汇时，形成降水。观察冷锋的形成、锋面附近的天气状况、雨带位置、锋面移动的方向。最终定格“冷锋示意图”。

③暖锋的形成过程。动画演示暖气团主动移向冷气团的过程，当冷暖气团交汇时，形成降水。

观察暖锋的形成、锋面附近的天气状况、雨带位置、锋面移动的方向。最终定格“暖锋示意图”。

通过多媒体动画演示锋面的形成过程，有助于学生对锋面知识的认识和理解。第一，空间感增强，不仅仅停留在课本中的平面图。第二，呈现变化的地理过程，不再局限于结果。第三，使未见过的地理现象近在咫尺。

在课堂教学中穿插地理实验，不仅可以帮助学生理解课堂中遇到的重点和难点，而且还有助于培养学生的动手、动脑能力，促进地理创新思维的开发和建立。但是在课堂教学中进行地理实验要注意几个问题：1.可操作性。实验设计要简单，材料选取要简易，时间不宜过长。2.适合性。一个实验往往有多种方案，教师可以根据学校的硬件条件和学生状况，选择适合本校学生的实验方案。3.有效性。选取的实验能对学生起到释疑解惑的作用，要知道不是每一个内容都适合实验。4.局限性。地理实验中特别是模拟类实验，演示的内容与真实的地理现象还是有所差异的，存在一定的局限性，所以要提醒学生辩证地看待模拟实验的演示结果。地理实验的类型是多种多样的，我们可以有目的地进行选择，最终目的是为配合课堂教学的需要达成教学目标。