淺談地理實驗在地理教學中的應用

江暢

【摘要】素質教育強調教育以培養學生的創新精神和實踐能力為重點，關注學生的終身可持續發展；2017年《普通高中地理課程標準》從學科核心素養的高度強調了對地理實驗的重視。本文對地理實驗教學進行了基本介紹，同時以人教版必修一《山地的形成》一節中“褶皺山”板塊為例，展示了地理實驗在地理教學中的應用。

【關鍵詞】地理實驗 地理教學 地理實驗教學 “褶皺山”

【中圖分類號】G633.55 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）27-0153-02

1.引言

上個世紀90年代，我國提出了素質教育改革的發展戰略，強調教育要以培養創新精神和實踐能力為重點，促進學生個性發展，著眼于學生的終生可持續發展[1]。素質教育的全面開展促使地理學科教學愈發重視地理實驗在教學中的運用。2017年新頒布的《普通高中地理課程標準》提出地理學科核心素養包括人地協調觀、綜合思維、區域認知和地理實踐力，其中地理實踐力強調地理實驗等是地理學重要的研究方法。地理實驗教學的重要性不言而喻。

但是目前我國實驗教學現狀是中學課時緊張，缺乏相關實驗設計引領，沒有實驗設施資源的支撐，教師重結果輕過程的教育觀念等種種原因，導致了我國中學地理教師開展實驗教學的探索實踐非常有限[2]。然而枯燥單一的教學方式極易讓學生對地理這門學科逐漸減少興趣，在如今高中學生中，地理學科“被‘放棄”的偏科情況較為嚴重。所以，在目前的高中進行地理實驗教學應用就顯得很有現實意義，同樣也是新形勢下對高中地理教學的現實需求。

2.地理實驗教學概述

用于教學的地理實驗，不僅是一種地理實踐教與學的方法和一種教學手段，而且是一種由地理實驗教學目的、教學內容、教學方法等地理教學要素組成的地理實踐教學活動，包括地理觀察、地理制作、地理觀測、地理調查和地理考察等[3]。

關于地理實驗的類別，若按照地理學傳統的二分法學科體系區分，地理實驗可分為自然地理實驗和人文地理實驗，前者多屬自然科學實驗，如地質地貌實驗、氣象模擬觀測實驗等；后者則偏向人文社會調查，如商業網點布局調查等。

從理論層面上出發，地理實驗教學具有一定的原則和規律。地理學作為一門兼具“人文與社會”和“科學”兩種特性的學科[4]，科學性是地理實驗最基本的要求。而就教學而言，地理實驗需要有可操作性、教學目標針對性、有效的啟發性和探究性等等。此外，地理實驗教學也要遵循地理教學的一般規律，運用好地圖這一地理學的“第二語言”，關注區域差異和綜合聯系，緊緊圍繞 “人地關系”核心，深入淺出地進行教學。

3.高中地理實驗教學實例——褶皺山

3.1“褶皺山”教學準備

3.1.1教學分析

“褶皺山”屬于第四章“地表形態的塑造”中的第二節《山地的形成》內容。從章節構成上來看，本章首先講述營造地表形態的內力及外力，其后本文研究的第二節《山地的形成》是以山地作為典型案例，說明內力作用對地表形態的塑造，第三節《河流地貌的發育》是以河流地貌來說明外力作用對地表形態的塑造。

本節“山地的形成”屬于自然地理核心內容，研究內力作用對地形地貌的影響及其作用結果。由于這是學生第一次接觸內力作用，內力作用較難以直接觀測，且本節較為抽象的概念性知識、定理性內容較多，對于高一的學生來說難以理解和掌握。因此通過山地形成過程的實驗教學，可以使學生對內力作用有更加直觀的感受和認識，加深學生對知識的理解，充分提高他們學習的積極性[5]。

3.1.2褶皺山情境分析

山地的形成和發展都與內力作用相關，有褶皺山、斷塊山、火山等多種類型。其中褶皺山為例，在本小節內容中，褶皺的形成過程、向斜背斜的判別方式、向斜成山背斜成谷的原因等知識，若單靠教師講授或者演示較為枯燥乏味，容易讓學生失去學習興趣。若利用幾個簡單的地理實驗，將探尋知識的過程交給學生做，動用多種感覺器官來全方位充分理解，能讓他們在做中學，在學中樂，真正提高學生的地理實踐力。

3.1.3褶皺山實驗目的

通過實驗，可以使學生獲得一定的直接經驗，其中最突出的就是觀察到了褶皺的形成過程，并且結合教師的言語指導和講解可以掌握背斜、向斜知識，用地層年代新老順序區分背斜和向斜，并掌握向斜山、背斜谷的成因。另外，通過實驗還能使得學生受到規范的實驗訓練，更重要的是使學生認識到實驗是科學研究最基本也是最為重要的方法[6]，是科學結論最為重要的源泉。因此，褶皺山實驗目的歸納如下：

①學習褶皺的形成過程和背斜、向斜相關知識。

②提高地理實驗技能，培養地理實驗意識。

3.1.4褶皺山實驗注意事項及器材準備

褶皺山實驗注意事項：①規范實驗操作。一般認為褶皺的形成是由于地層受到水平及壓力，因此在實驗過程中，要強調只給予水平擠壓力來觀察真實的實驗結果，而不是為了制造出一個褶皺而扭曲用力方向。②配演言語講解。在組織進行實驗時，教師應當及時進行講解，指導學生對實驗的現象進行觀察和分析，認識現象的本質屬性和現象之間的因果聯系，從而得出科學的結論[6]。③強調安全性。實驗過程包括小刀劃刻，需要不斷提醒學生注意安全。

實驗材料的選擇與準備：選擇代表地層的材料應該較為柔軟又不易折斷，如海綿等。教師提前將材料剪成相同大小，4-5個疊成一摞，各層涂上不同顏色，并用膠水粘合，作為一套材料。

課堂中分發給學生的材料：①一套“地層”材料；②小刀。

3.2“褶皺山”實驗教學過程

【環節一】創設情景 引入課題

師：展示2009年第12期《中國國家地理》“奇路中國”系列中的照片，讓學生感知山地和平原的交通建設難易程度的差別。提問導致山地高低不平的原因，導入新課。

生：欣賞圖片，思考問題。

設計意圖：帶領學生感受祖國河山和興國建設，吸引注意，提高探索山地的興趣，讓他們認識學習山地的實際意義。

【環節二】新課講授 知識學習

師：展示水平巖層圖片，講解水平巖層知識；展示褶皺圖片，請學生觀察巖層的特點，并討論巖層是如何形成這種形態的。

生：觀察圖片，回答問題，了解相關背景知識。

設計意圖：補充內容，讓學生更好地理解褶皺相關知識。

【環節三】實驗配合 在做中學

師：以四人小組為單位，每個小組領取一份實驗材料，并對巖層新老順序進行講解。根據剛才對“巖層如何形成這種形態”這一問題的猜想，進行實驗驗證。最后邀請一個小組展示驗證結果。

生：以小組為單位進行實驗驗證，并回答問題、展示結果。

設計意圖：讓學生自行通過實驗驗證結果，將地理學可驗證的、嚴謹的“科學性”融入課堂教學中。

師：（學生展示驗證結果后）講解褶皺、褶曲知識點。要求帶著思考題再次進行實驗。思考題：

（1）實驗過程中褶皺是如何形成的？

（2）大家做出來的褶皺有哪幾種形態？可以形成什么樣的地貌？

（3）不同形態的褶皺巖層新老關系有何不同？

生：小組進行實驗，回答問題。

師：觀察協助，提醒引導。

設計意圖：帶著問題進行實驗，發揮學生主觀能動性。

師：實驗討論結束后邀請學生回答問題，并在自己的實驗材料上進行展示。

師：進行知識點歸納，板書。（褶皺、褶曲、背斜、向斜、巖層形態、巖層新老關系判定方法）

【環節四】新的疑問 實驗驗證

師：展示向斜山、背斜谷圖片，提問地貌形態、褶曲形態。

生：觀察圖片，回答問題。

師：邀請學生試用小刀用大致相同的力劃刻塑料泡膜的凹處和凸處，看兩個劃刻部位中哪個更容易被劃損。

生：進行實驗，觀察結果。

師：解釋原因。背斜頂部受到張力更容易破損，被侵蝕形成背斜谷；而向斜由于槽部收到擠壓不易被侵蝕，反而形成山嶺。

師：強調背斜與向斜判定方法應用地層年代判定而非用地貌形態判定。

設計意圖：提前設疑，再引導學生用實驗證實真相，用知識總結真理。

【環節五】板書筆記 總結歸納

師：整合學生實驗信息，總結知識點，完善板書。

3.3“褶皺山”實驗小結

“褶皺山”實驗包括兩個小實驗。第一個小實驗通過水平擠壓塑料泡膜，模擬了褶皺的形成過程，并根據形成的褶皺模型講解了褶皺山相關知識點，如褶皺、褶曲、背斜、向斜、巖層新老關系等；第二個小實驗則通過小刀對塑料泡膜的劃刻，探究了“向斜山”、“背斜谷”的成因。實驗基本完成預想效果，通過實驗學生可以清楚明了地看出褶皺的形成過程，從中提煉出學習的知識點，并驗證了受張力處易破損、擠壓處不易被侵蝕的真理，對于褶皺山的理解和記憶會更加深刻和科學。

4.總結

新版課程標準提出的地理實踐力素養要求教師重視地理實驗教學。地理實驗不僅能增強學生對地理知識的理解、提升地理相關實驗技能，更能全方位培養學生的綜合能力，提高他們的綜合能力。但是我們也能看到，地理實驗教學仍存在一些問題，不論是教師的實驗教學素質不足或是教學評價考核制度的不完善都制約了地理實驗教學的開展，地理實驗教學理論仍有待完善，實驗資源亟需開發拓展。不過，相信在地理教育界眾人齊心努力下，不久的將來，地理實驗能真正以優秀的質量走入每一堂地理課程中。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國務院. 中共中央、國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定[Z].1999-6-13.

[2]賀曉飛，方賽軍，郭慶華.新課改以來我國高中地理實驗教學研究的統計分析與啟示[J].地理教學，2014（10）：6-8+21.

[3]陳澄.新編地理教學論[M].上海：華東師范大學，2006：90-91.

[4]王冬梅.高中地理實驗教學的必要性及主要功能[J].中學地理教學參考，2014（10）：27-28.

[5]李方平.“山地的形成”教學設計[J].中學地理教學參考，2014（21）：41-43.

[6]何美龍.加強中學地理科學實驗教學的若干建議[J].地理教學，2012（01）：4-7.