依托校园资源开展高中自然地理实验活动初探

胡卓南

【摘要】高中自然地理课程学习是很多高一新生的“痛点”，因为该部分内容抽象，要求学生有较强的空间想象力，能够把前后知识联系贯通，而开展自然地理實验则有助于学生对知识的理解，也符合课程标准“培养学生实践力”的要求。本文旨在探讨如何在校园内利用校园资源开展自然地理实验，培养学生的实践力。

【关键词】高中自然地理;校园资源;地理实验;实践力

《普通高中地理课程标准（2017年版）》在“学科核心素养”部分提出要积极培养学生的地理实践力，即“人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力”，同时指明“考察、实验、调查等是地理学重要的研究方法，也是地理课程重要的学习方式”，并在课程目标中强调“学生要能够运用所学知识和地理工具，在室内、野外和社会的真实环境下，通过考察、实验、调查等方式获取地理信息，探索和尝试解决实际问题，具备活动策划、实施等行动能力”。由此可见，为了满足国家社会经济不断发展而对技能型人才的需求以及学生个体发展需要，教育改革在不断的深化，特别强调学生自主获取知识能力和实践能力的培养，也说明了地理实验教学方法在培养学生实践能力中具有重要作用。

一、自然地理课程特征与地理实验

高中自然地理课程（即高中地理必修一），包括有地球的运动和大气圈、水圈、岩石圈、生物圈几大圈层的物质循环运动等知识，这部分内容抽象，空间感强，需要学生有足够的知识储备（主要从初中阶段学习获得），但这些都是高一新生所欠缺的。

长期以来，众多高中地理老师靠传统的教学方法板书画图讲解，或者借助多媒体动画、课件演示，但收效不容乐观，很多自然地理知识反复讲解，甚至到高考前学生依然对其一知半解。有没有什么方法可以加深学生的印象呢？显然是有的，譬如动手操作做实验。例如，在讲冲积扇的时候，冲积扇的形成过程、地貌特征等，不管在黑板画多少次示意图，总是有同学因空间思维较弱而理解不了，那么可以设计一个小实验：一个够大的托盘（可以去学校饭堂借），一段长50厘米、直径10厘米的PVC管剖开要一半（或者类似的其它替代品）代表“峡谷”，PVC管底部铺一层粗细不一的沙子，置于托盘上一端抬起大约5度并固定，取一个瓶子装满水从抬起那头倒下，可以观察到沙子在水流的冲刷下向下端运动，并在下端“出山口”处呈扇状堆积。这个小实验除了可观察到冲积扇的形成过程和特征外，还可以观察到流水的侵蚀作用、搬运作用和沉积作用，以及沉积物随水力变化而产生的分选性等细节知识。通过这个小实验，可以让学生更直观地理解冲积扇的有关知识。

二、自然地理实验教学的意义及现状

在教学过程中，教师设计一些小实验，甚至是引导学生自己设计实验开展地理实验教学，把一些抽象的原理或者需要较强空间感的知识具体化、生动的展示，可以引起学生学习地理的兴趣，激发学生探究地理问题的精神，也可以让学生能够更清楚、更直观地去掌握地理知识，提高学习效率，还能够培养学生的实践能力、自主学习能力和创新能力，最终达成课程标准要求。

但是，目前高中地理教学极少做地理实验。提起实验一般都是想到物理、化学、生物这几科理科的实验，对地理实验感到相当陌生。有些学校或老师甚至一次地理实验都没做过，有些偶尔做一些简单的课堂演示，例如用力挤压书本使其弯曲来演示褶皱的形成。这些情况都对学生更容易、更好地掌握地理知识造成了一定的影响。

三、校园地理教学资源的优点

校园地理教学资源，即校园内适合应用于地理教学活动的一切事物，诸如校园规划（包括位置、朝向、建筑物布局、校道分布等）、校园地形、植物类型、地理园，乃至其它学科的实验室及实验器材等。校园地理教学资源拥有以下优点：一是容易获取。因为就在校园内，“垂手可得”;二是成本低。本身就属于校园建设的一部分，不用再购置器材，节约成本;三是容易上手。学生对学校环境都很熟悉，很清楚校园里有什么、在哪里，实验的开展就更加的顺畅，操作起来更容易代入知识。

四、开展地理实验活动的原则

第一，要强调学生参与。所谓实验，就是实际动手操作验证。整个实验的过程包括实验设计、实验准备、演示验证和总结评价，学生应该参与到整个过程当中。同时，强调学生为主体，教师为辅，使学生做到深入了解实验，能对实验的整个过程进行详细分析和记录，即使在实验过程中出现意外或误差，也鼓励学生自主解决问题，提出自己的见解，把实验现象和课本知识相联系，独立完成实验的总结，最后达到理解知识、掌握知识，切实培养学生的实践能力。

第二，实验活动要符合学情。纵观高中自然地理课程内容，涉及原理、规律非常多，也几乎都可以开展实验活动，但原理有深浅，使到实验也有难易、简单复杂之分。如何选择合适的实验来开展？首先实验要切合课标要求，和教学目标相适应，不能为了追求“高大上”而开展一些超出大纲要求的、复杂的实验，因为这样的实验对高中阶段的地理学习毫无帮助。其次，要根据学生的知识掌握程度去选择实验，不能一些浅显易懂的原理规律也做一通实验，这样的话只会适得其反，一来浪费本来就紧张的教学时间，二来会将简单的问题复杂化，甚至使学生产生不必要的误解。

第三，要有较强的可操作性。实验的目的是培养学生的实践能力，以加深对抽象知识的理解。开展实验除了要符合学情外，还应该要注意可操作性，也就是说在校园内能够容易获取实验工具及材料，要能让学生动得了手操作。

第四，不能妨碍正常教学进度。学生都有较强的好奇心，实验也能引起学生的兴趣，开展实验能激发学生对地理学科的学习积极性。但是，高中地理必修一课程内容多且难度大，教学课时又少，如果大量开展实验的话势必影响正常教学进度，所以就要求有所取舍，选择一些有针对性的、典型的开展。

五、自然地理实验案例分析

实验项目名称：降雨对地表的侵蚀作用

实验类型：室外实验

实验目的：认识降雨对不同性质地表的侵蚀差异

实验设计：

（1）准备实验材料：软水管、莲蓬头、地理园或校园内其它空地。

（2）改变地表性质：根据实验要求设计两类4种地表状况。

平地 坡地

裸地 草地 裸地 草地

（3）数据分析。

（4）总结：根据实验结果联系课文知识，对水土流失和水土保持工作进行分析并思考。

操作过程：

（1）教师强调实验操作流程及注意事项。

（2）学生分组完成实验，并记录及拍照：用软水管连接莲蓬头模拟降雨对4种地表进行冲刷，观察泥沙流失情况。

（3）学生自主设计新的实验条件并完成，如控制水流量模拟不同强度降雨、不同坡度等。

（4）分析实验结果并总结，验证所学知识。

此外，本实验还可以稍作延伸，如观察沟谷的发育过程、沉积地貌的形成过程及沉积物的分选特征等。

六、总结

适宜的开展地理实验，符合课标培养课程核心素养的要求，能够激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和创新能力，同时也能促进教师在教学模式的转变和教学水平的提高，做到“教学相长”。