基于核心素養下高中地理實驗模型的制作與應用
——以“地球運動”為例

李 麟

（江西科技學院附屬中學，江西 南昌）

多年來，由于高中地理屬于基礎教育中的“文科”類，使它脫離了“科學”領域；還有一個更主要的原因是，高中的教學圍繞高考這一指揮棒轉，課時緊張，而實驗教學從設計、制作和完成需要時間成本；另外，實驗教學需要演示場地及實驗設備器材，也是一筆不小的經濟成本，因此地理教學就更加遠離“實驗”了。針對現今高中生現狀，為從本質上實現高中生“考分”與“素質”同步提高，我探索、實踐了“高中地理模型的制作與應用”。

人教版高中地理必修一第一章《行星地球》第三節《地球運動》一直以來是高中地理教學的重點和難點章節，學生總有一種“想說愛你不容易”的感覺。為了幫助學生更加直觀、生動地理解這一個知識點，我策劃“自制模擬太陽直射點移動的學具”的地理實驗。讓學生在實踐活動中提出自己的困惑，并明確問題；提出問題所有假設，并進行推理；通過實際實驗，自制模具進行實驗操作，來驗證檢驗地理現象，形成一個科學系統的解決問題的認知模式[1]。此問題解決的策略正符合“杜威的思維五步法”。

一、實驗教學培養學生核心素養

學習對生活有用的地理、培養學生地理核心素養是時代的呼喚。核心素養的培養是一個長期的過程，學生具備良好的核心素養需要強烈的學習動機，學習動機的強弱直接影響學生在整個實踐操作活動中的穩定性和持久性。激發學生思維使其具有強烈的學習動機，能夠在實踐探究過程中表現出堅強的意志和認真的學習態度[2]。從而調動學生敢于猜測、敢于質疑、敢于實踐的積極性，提高實驗探究的質量，培養地理實踐能力。實驗探究中的學習動機是學生進行有效學習行為產生的支持性條件，激發與維持學生學習動機是提升學生自主探究、地理考察、地理實驗等學習效果的重要途徑。

地理實驗模具制作正是一個“做中學”的活動，讓學生在實踐活動中提出自己的問題，然后學生提出實驗并開展實驗，最后通過實驗來理解所學的地理知識，打破傳統課堂束縛，讓學生在“做中學”，利于學生地理實踐能力的提高以及地理學科知識的深入理解。

二、“地球運動”中模擬“兩分兩至日”的實驗流程

1.實驗問題的提出

太陽直射點的移動與黃赤交角的關系。

2.學生實驗操作

（1）利用地理實驗課將文科2班42名同學分成6組。組內成員分工進行操作、觀察、記錄等。

（2）各組成員提前準備器材，結合自己的理解設計實驗。

（3）學生實驗操作情況：

用礦泉水瓶表示地球，箍三根橡皮箍在礦泉水瓶上，分別表示赤道和南北回歸線，將礦泉水瓶里裝上一定量的水（礦泉水瓶平放時水面高度與中間的橡皮箍重合即水面與赤道重合），將礦泉水瓶傾斜66°34調節好上下兩根橡皮箍，讓他們正好與水面相切，這恰好可以演示出23°26的黃赤交角。

利用鐵架臺，將礦泉水瓶底部固定在鐵圈之內，用一根小鐵絲綁在礦泉水瓶上面，將鐵絲另一頭固定在鐵架臺上的另一個試管夾上面，不僅可以起到固定的作用，還可以進行傾斜角度的調節，在化學實驗室用NaOH（氫氧化鈉）和酚酞調制了靚麗的粉紅色，讓水瓶中的水立刻“活”起來。

插花用的“插花泥”和一個“用鐵絲擰成的底座”，將乒乓球安放在底座上，把鐵絲的一頭插進插花泥里面固定工作就做好了，關鍵是這個固定太陽的裝置不僅可以平穩地放置太陽，還可以調節太陽的高低位置。

用長繩連接每組的四個模擬地球的礦泉水瓶時，發現地球運動到公轉軌道的不同位置時，直射點的位置也隨之發生了改變。將公轉軌道綁成一個面時，黃道平面就自然出現了，而且學生還發現直射點的位置始終是在黃道平面上的，更進一步地理解了在地球與太陽兩球的球心之間做一條連心線，與連心線平行的光線就是直射光線，而直射光線與地球表面的交點就是太陽直射點。

拿出事先準備好的學習卡片，各組學生填寫自己制作的模擬地球模型分別表示北半球的哪一個節氣，并且將寫好的卡片掛在相對應的礦泉水瓶上。

三、不忘初心，砥礪前行，地理實踐力才能落地生根

在教學中，地理學科核心素養的落地生根要從學科本質或地理學科特點出發，幫助學生建立學科內的邏輯聯系、體現學科教育價值的知識體系，用問題引領啟發學生展開思維過程，幫助學生提煉、提升、升華、感悟和凝練出學科思想方法，用學科思想啟迪和生成智慧，從而提升地理學科的核心素養[3]。

當前很多地理學者圍繞“以德立人”這一主題，對地理學科的核心素養進行了研究，這確實是當務之急。但真正讓地理實踐力這個核心素養起到“以德立人”的作用，關鍵還要依靠一線教師，對于一線教師而言，其主要任務是要讓地理實踐力落地生根，接上“地氣”。何謂“落地”？我認為將地理實踐力落實在課堂上，它是學生生長素養的重要“土地”；何謂“生根”？就是學生在課堂上生長，其根扎在課堂上。通過這次自制這個模擬實驗裝置，提高了學生對地理探究活動的興趣與激情，激發了他們參與學習、主動學習的熱情。真正是把地理實踐力帶到了課堂中，讓它落地生根。