以實驗探究營造地理思維的磁場

江蘇省天一中學（214101） 魏潔英

教學經驗

以實驗探究營造地理思維的磁場

江蘇省天一中學（214101） 魏潔英

地理學是一門研究人地關系的綜合性科學，涉及自然和人文兩大領域。地理學科不僅有很強的知識性，也是一門實踐性很強的學科。而在高中地理教學中由于各種原因相對于理論教學而言，實踐教學是教學過程中薄弱的環節，特別是地理實驗的教學最為薄弱。隨著課程改革的實施以及進一步深入和深化，我國的地理教育逐漸重視地理實驗的教學。如《國務院關于基礎教育改革與發展的決定》（2001年5月29日）強調：實施素質教育必須全面貫徹黨的教育方針，端正教育思想，轉變教育觀念，面向全體學生，加強學生思想品德教育，重視培養學生的創新精神和實踐能力，為學生全面發展和終身發展奠定基礎；2003年制定的《地理課程標準（實驗）》提出了開展地理實驗與實習的明確要求：“倡導自主學習、合作學習和探究學習，開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調查和地理專題研究等實踐活動”；在課程目標的“知識與技能”方面要求“學會獨立或合作進行地理觀測、地理實驗、地理調查”；新課程標準的內容標準則在多處提出地理實驗的建議，如“利用身邊可以找到的材料（如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等）和溫度計，做一次模擬大氣溫室效應的小實驗”。

有關部門不僅在書面上提供了加強地理實驗的要求，而且有加強地理實驗教學的具體行動：近年來高考的命題越來越重視考查學生的素質和能力，重視考查學生動手實驗的能力；在許多地方的高考試題中已經出現了考查學生實驗動手能力的題目。因此，地理教師應充分挖掘地理教材，設計地理實驗，以地理實驗為媒介、以學生思維發展為經，以學生思維建模為緯，改變原來知識線索為主導的教學方式為思維建模、探究活動為主導的思維方式進行教學，實現地理教學目標。下面筆者就以人教版必修1“3．2 大規模的海水運動” 一節中“世界表層洋流的分布”為例來談談地理探究實驗在課堂教學中的應用。

引導：閱讀課本中洋流的定義，思考定義中的關鍵詞是什么？（常年、穩定、大規模）；自然界中“誰”可以常年穩定地驅使海水作大規模有規律的運動？（盛行風）從而引出盛行風是海水運動的主要動力。然后設計如下洋流模擬實驗。

實驗材料：兩人，一組每組一個盛滿2/3水的大號燒杯、吸管、滴管，食用油一瓶，藍黑墨水一瓶。

實驗過程1：在燒杯中滴入兩滴食用油。用吸管吹動水面，觀察水體如何運動？并在紙上用示意圖畫出水體運動方向。（如圖1）

圖1

探究：（1）如果燒杯為模擬大洋，那么洋流①運動的動力是什么？

（盛行風，這種洋流被稱為風海流）

（2）洋流②方向為什么發生了變化？（受“陸地”形狀影響）

（3）洋流③為什么又回到了出發地？（出發地海水減少，周圍海水過來補充─這種洋流被稱為補償流）

（4）補償流除了有水平方向，還有沒有其它方向上的？

實驗過程2：用滴管吸幾滴墨水，用餐巾紙把滴管外面擦干凈。

把滴管沿燒杯壁插入燒杯底部再放出墨水，然后用吸管吹動水面（如圖2），觀察水體的運動情況，并在剛才的紙上用示意圖畫出水體運動方向（如圖3）。

圖2

圖3

探究：實驗2說明了什么？（補償流既有水平方向的，也有垂直方的。）

小結：海水運動的主要動力：盛行風。洋流按成因分為風海流和補償流兩種，洋流前進時受陸地形狀和地轉偏向力的影響，方向會發生改變。

探究：（1）如果下圖橢圓為模擬大洋，在下面左圖中畫出六個風帶的風向（如圖4）。

（2）根據前面的實驗結果在右圖中試著畫出大洋中洋流的運動情況（如圖5）。

圖4

圖5

（3）試用盛行風、副熱帶海區、副極地海區、大洋環流等地理術語，描述全球海洋表層洋流的分布規律。

（4）對比太平洋和大西洋的實際洋流分布圖，分析它們和模式圖有哪些差異？如有差異請修正模式圖，讓其更能代表太平洋和大西洋并分析原因。（南半球缺乏以副極地為中心的大洋環流，因為南緯40°海區陸地很少，海面廣闊，終年受盛行西風影響，形成環球一周的西風漂流。）

（5）對比分析，南北半球在盛行西風吹拂下形成的洋流有什么差異，為什么？（南半球的西風漂流為寒流，且南半球中高緯度海洋面積廣，所以西風漂流可以一直自西向東環繞大陸一周；北半球的西風漂流為暖流，在大西洋中為北大西洋暖流，太平洋中為北太平洋暖流。）

（6）仔細閱讀世界洋流分布圖，探究寒流和暖流的分布規律。（洋流按照性質可分為寒流和暖流兩類，從水溫高（緯度較低）流向水溫低（緯度較高）的洋流為寒流，反之則為暖流。）

（7）對比分析印度洋中洋流分布狀況與模式圖的差異及原因。（北印度洋由于受季風環流的影響，形成季風洋流：夏季海水自西向東呈順時針方向流動，冬季海水自東向西呈逆時針方向流動。而印度洋南半球部分的洋流分布規律與模式圖中相應海區分布規律一致。）

（8）在世界海陸模式圖上繪制世界洋流分布示意圖，并用紅色表示暖流，藍黑色表示寒流。

（9）讀鄭和下西洋線路圖（圖略），分析我國明朝著名的航海家鄭和曾經七下西洋，為什么鄭和經過北印度洋時都選擇冬季向西航行，夏季返航？（順風順流，加快航行速度，節約時間。這說明洋流對地理環境和人類活動會產生影響，從而承轉到下一個內容洋流對地理環境的影響。）

美國教育家蘇娜丹戴克曾經說過：“告訴我，我會忘記，做給我看，我會記住，讓我參加，我就會完全理解?！钡乩韺W的認知過程是一個體驗過程、思維過程，地理實驗可以滿足學生探索未知知識的沖動和愿望，給學生實踐的機會。地理實驗無論在設計還是操作以及實踐成果展示的各個環節中，均包含著無數快樂因子。因此地理實驗能夠充分激發學生的地理學習興趣，調動學生的地理學習積極性，使學生保持對自然界的好奇，發展對科學的探索興趣，在了解和認識自然的過程中加深對知識的理解和掌握；同時通過實驗探索還可以讓學生養成良好的思維習慣，培養初步的科學探究能力。作為地理教師，應充分挖掘地理教材，設計地理實驗以實現地理教學目標。