高中地理实验教学“四步曲”
2022-06-15陈艳
陈艳
摘要:地理实验是培养学生地理实践力的重要手段之一。本文以“探究土壤盐碱化的影响因素”实验为例,从情境引思考、引导求探究、观察启深思、反思促成长四个方面探讨高中地理实验教学的策略。
关键词:高中地理 实验教学 策略
《普通高中地理課程标准(2017年版)》明确提出了学生必备的地理学科核心素养,强调了培养学生“地理实践力”的重要目标,并指出:“考察、调查和实验等是地理学的重要研究方法,也是地理课程重要的学习方式。”相较于考察、调查,实验更易实施,因此,实验教学成为地理课程落实“地理实践力”培养的主要渠道,也成为深化地理教学改革的重要方式之一。本文以“探究土壤盐碱化的影响因素”实验为例,从情境促思考、引导求探究、观察启深思、反思促成长四个方面探讨高中地理实验教学的策略。
一、情境引思考
笔者在进行人教版地理必修三第二章第一节“荒漠化的防治——以我国西北地区为例”教学时,讲解到不同地区荒漠化的主要表现,通过PPT给学生展示了一幅土壤盐碱化的图片。图片引起了学生极大的兴趣,学生展开了激烈的讨论:地面上的白色物质到底是什么?
一石激起千层浪。有学生说是雪,有学生说是霜,有学生反对,原因是图片里的树上、草上以及有的地面上并没有白色物质,因此不是雪也不是霜,应该是盐碱物质,是土壤的盐碱化现象。笔者追问道:“盐碱物质是怎么产生的?土壤盐碱化受到哪些因素的影响?”有学生说是太阳晒出来的,有学生说盐是溶解在地下水里的,水被蒸发掉了,盐碱物质积聚在地表,形成了盐碱化现象。影响土壤盐碱化的因素到底有哪些呢?
二、引导求探究
为了让学生更加直观地了解并理解盐碱化的影响因素,笔者引导学生思考并设计实验,试图通过实验引导学生来探究土壤盐碱化的主要影响因素。
实验分为教师演示实验和学生自主实验。学生自主实验是教师根据教学目标,引导和帮助学生自主设计或操作实验,使其深刻理解地理现象、原理和规律。实验过程中,教师的任务是引导;学生的任务是设计、操作实验,验证理论。
本次实验,笔者引导学生进行自主实验,从实验器材的选取到实验过程的设计及实验操作,都是学生合作完成的。
学生通过查找资料、小组合作讨论,最终确定了室外模拟的实验形式,来探究土壤盐碱化的影响因素。用到的实验器材主要有量杯、方形水槽、食盐、沙土和清水,实验方法包括控制变量法、观察法和比较法。通过控制地下沙土的含盐量、地下水位的高低、地表起伏程度及蒸发量的大小,设计了五组实验(见表1)。
土壤盐碱化的实验需要几天甚至更长时间才能看到效果。每天每组学生必须仔细观察土壤及地下水位的变化情况,并进行详细的记录(见表2)。
三、观察启深思
通过6天的观察、记录、比较和分析,学生得出了影响土壤盐碱化的因素主要有蒸发量、地下水位、地下水的含盐量以及地势的高低,其中导致土壤盐碱化比较显著的因素有地下水位和地势。学生还有一个非常重要的发现,第三组实验和第五组实验表面土壤的盐斑面积差别很大,学生用割补法估算出第五组盐斑面积是第三组盐斑面积的5倍。但是这两组实验只有一个因素的差异——地势,这个结果跟他们设想的完全不一样。学生认为,相差一个因素,盐斑的面积应该是相差2倍左右。课堂中生成的问题,就是学生最大的收获。通过五组实验的对比分析,引导学生思考并理解,某一个因素甚至两个因素的变化,并不一定会产生土壤盐碱化问题,但如果再加上某一个因素,问题就会产生,甚至可能产生突变。由此得出结论:要素与要素叠加,远远大于单要素之和;自然地理环境是一个整体,某一个要素的变化,可能会引起整个区域环境的变化,即“牵一发而动全身”。
高中地理实验教学“四步曲”2022年5月中第14期(总第114期)四、反思促成长
由于持续的阴雨天气,学生打算在室内做实验,用台灯来照射,结果两天过去了,土壤没有任何的变化,最终学生决定改在室外进行,有阳光、有热量、有风,更接近自然。同时合理设定盐量,第一次学生没有把盐定量,直接把盐跟沙土掺在一起,导致实验效果不明显。最后改用量杯量,用500克的盐和400毫升的水混合,很好地控制了变量。
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。通过做实验、改进实验装置、观察实验、交流讨论等活动,学生不仅学到了知识,也懂得了道理。通过这次实验,笔者对实验教学有更深刻的体会,实验对地理教学、实验教学以及学生成长都有良好的促进作用。
实验是为教学服务的,器材和装置都应该简单、廉价和环保。本次实验所用的器材都是日常生活中容易找到的材料和器具,实验内容简洁明了,实验过程易于操作。
在实验教学中,学生通过操作、观察、记录、思考、探究、推理、归纳等一系列活动,能发现问题、解决问题,思维得到有效提升。在本实验中,关于地下水及土壤含盐量的控制方面,学生最终使用量杯定量的方法,增强了控制实验变量的科学意识。
通过分析实验结果,学生发现相差一个要素,盐碱化面积相差好几倍。对这个结果的讨论让学生理解:自然地理环境是一个整体,一个要素的变化会引起其他要素甚至整个地理环境的变化。这样的探究活动,不仅培养了学生的地理实践力,也培养了其综合思维和人地协调观。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
[2]袁方,洪成旗.五位一体的高中地理实验教学探略——以城市下垫面对径流的影响实验为例[J],地理教育,2018(2).
责任编辑:黄大灿F2865D46-5A51-4018-B865-D6F9314B42D3