高中地理模擬實驗教學應用探究

楊文英

地理實驗對于培養學生的地理核心素養有重要的推動作用，而模擬實驗更是其中不可或缺的一種。本文基于中圖版高中地理知識內容，對模擬實驗在高中地理課堂教學中的開展進行簡要分析。

高中地理 模擬實驗 應用探究

【中圖分類號】G633.5【文獻標識碼】A【文章編號】 1005-8877（2018）33-0000-01

1.地理模擬實驗分類

（1）按照呈現方式分類

地理模擬實驗根據所使用器材和材料的不同，可分為實物模擬和虛擬實驗兩種。部分實驗的設計大多容易找到模擬材料和設計條件，所以多采用實物進行模擬實驗，較為便利的同時也更加貼近學生的生活認知，如使用顆粒物模擬河流的分選沉積作用等。此外，也有一些模擬難度較大的實驗，使用實物模擬很難滿足實驗教學要求，展示的效果較差，但教師可以通過借助一定的技術手段，來達到教學目的。如使用Flash展示“兩極上空看自轉”“月相的變化”“地球自轉、公轉運動”“開普勒定律等”，還可以使用虛擬星象儀軟件來模擬宇宙景觀，有效地幫助學生認識和了解宇宙、觀察天體星象。

（2）按照實驗內容分類

高中地理教學中的模擬實驗內容主要集中在自然地理知識部分，人文地理則較少。根據課標和教材中的實驗內容來進行分類，主要有地球運動模擬實驗、大氣模擬實驗、地貌模擬實驗、水文模擬實驗、自然地理環境模擬實驗等等。例如，在“中國黃土高原水土流失的治理”中，教師以“黃土高原”區域作為研究范圍，從區域的角度來對黃土高原的植被、土壤、降水、徑流、坡度等因素進行分析，培養學生從區域角度認識地理事象及特征的意識和習慣。接著，采用模擬實驗的方式，開展分組教學，提高學生的協作交流能力。通過合作實驗探究，學生掌握的自然地理要素對黃土高原環境的影響后，較為全面地認識和了解了黃土高原的地貌成因，及應采取什么方式進行防治等，有效地培養了學生整體掌握地理環境和整體性特征的能力。

（3）按照實驗與知識的關系分類

地理模擬實驗能夠對學生知識、能力等多方面進行培養，也對能夠在實驗過程中對地理知識進行探索。所以，根據模擬實驗與地理知識之間的關系，可以分為探究性和驗證性兩種模擬實驗。探究性模擬實驗指的是在實驗中促使學生對新知識展開探究，認識新的學科知識，掌握新的學習方法等。例如，在模擬“沖積扇的形成”實驗中，就是通過模擬實驗來展示河流沉積的分選作用，進而展示沖積扇在形成過程中所經歷的沉積物被侵蝕、搬運，進而形成沖積扇形態，通過實驗幫助學生了解河流在不同河段的主要力量和主要地貌的形成過程及表現形式。驗證性模擬實驗指的是通過模擬實驗來重現某一地理知識在自然環境演變中的應用，在觀察實驗現象并得出相關結論后，引導學生驗證這一知識點。例如，在“荒漠化的產生于防治”中，通過模擬實驗來重現知識中提到的“草方格沙障”是如何起到防沙功能的，通過干草等模擬材料在模擬的荒漠環境中設置草方格，再通過電吹風的風力來模擬大風氣候環境，進而引導學生通過觀察實驗過程，與無草方格沙障的荒漠進行對比，驗證其防風治沙作用。

2.充分展示模擬實驗特點

（1）事物和環境的模擬性

模擬實驗不但實現了對地理事物的模擬，還能夠對地理景觀及發生環境進行模擬，實現了時空間的轉化。有些地理事物的演變需要千萬甚至上億年，其發生區域也極為遼闊，時間和空間的局限性決定了人類在進行相關研究的過程中只能采取模擬手段，將整個現象的發生過程按比例縮小至可控的范圍內。例如，在模擬“影響沖刷土壤因素”的實驗中，可以通過小范圍使用模擬材料，如植被、坡度等因素來進行實驗演示。

（2）過程的實踐性

地理實驗是利用相關材料展示相關地理信息的實踐活動，其實踐性就是實驗的一大本質特征。地理模擬實驗作為實驗中的一種，在實際教學過程中，教師和學生共同進行操作，完成實驗的設計、準備、實施和總結等多個環節，如在“褶皺山”的模擬實驗中，教師就可以引導學生親自體驗“張力”和“壓力”，具有明顯的實踐性。

（3）知識呈現具象化

知識上升到抽象層面會更容易被識記和傳播，所以在人類歷史的發展過程中，知識是被不斷概念化和模式化的。但在實際教學過程中，過于抽象的知識很難被學生理解，而通過模擬實驗的展示則可以將抽象的文字知識具象化。

3.模擬實驗實際運用分析

中圖版教材中的模擬實驗相較于其他版本而言更為多樣化，例如，在“海陸熱力性質差異”的模擬實驗中，教師可以通過使用大功率的白熾燈來模擬太陽光照射，再用燒杯裝盛一定量的干沙和水，代表陸地和海洋，分別記錄經由白熾燈照射之前，照射5分鐘和10分鐘，照射之后的5分鐘和10分鐘燒杯中的溫度。該模擬實驗通過對比干沙與水在同熱量照射下，溫度上升和下降的速率對比得出海陸之間所存在的熱力性質差異，實現了時空間轉換。該實驗的主要目的是探究季風形成的原因，與“熱力環流”知識相聯系，體現了知識探究的連貫性。

綜上所述，地理模擬實驗具有明顯的實踐性特征，也能夠系統地呈現地理學科的基本特征，通過實驗的方式來演示學科知識，可以充分實現對地理本質、特征、規律、演變等地理知識的探究學習，促進學生對知識的理解和能力的強化。

參考文獻

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