改進實驗細節落實行為體驗

摘 要：黃土高原水土流失是中學地理教學中的難點和重點，針對有限的課堂時間，設計出耗時少、實驗材料簡單易得、實驗現象直觀明顯、可以讓每個學生都參與的水土流失課堂實驗。通過“行為體驗”，學生可以更好地理解水土流失的影響因素，并提升地理思維能力和學科素養。

關鍵詞：水土流失;行為體驗;實驗教學

一、黃土高原“水土流失”模擬實驗教學的背景

《普通高中地理課程標準（2017年版）》中指出，考察、實驗、調查等是地理學重要的研究方法，也是地理課程重要的學習方式。[1]“行為體驗”是上海地理課程標準修訂研究中的一項成果。“行為體驗”的教學形式意在強化學生參與學習的過程。學生的學習，不僅僅要經歷“閱讀”“聽講”的過程，更要經歷“外表活動”，如演示、實驗、制作、調查、小組活動等，力求使學生在“動中學”“做中學”。簡而言之，“行為體驗”的教學即是強調親身“做”的一種教學形式。[2]“行為體驗”讓學生在動中學，在做中學，通過實踐和體驗激發學生學習動力，促進三維目標的達成。

黃土高原水土流失是一個非常復雜的過程，特別是普通高中的學生對該部分的理解比較困難。由于等級考涉及內容較多，教學課時緊張，無法讓學生花費一節課的時間進行較大的實驗。如何在有限的時間內讓學生更好地理解水土流失的原因和影響因素，除了直接講解知識點以外，設計一個耗時少、實驗材料簡單易得、實驗現象直觀明顯、可以讓每個學生都參與的小實驗，可以讓學生更好地感受水土流失過程，通過具體的行為體驗領悟學習方法。

二、落實“行為體驗”的水土流失實驗過程及活動設計

（一）實驗目的

通過四組實驗，讓學生了解土壤、地形、降水和植被等自然因素對水土流失的影響。

通過實驗落實行為體驗，提升學生人地協調觀和地理實踐力等地理學科素養。

（二）實驗器材

8個表面皿;2個燒杯;2個大噴壺;1個小噴壺;1塊苔蘚;適量黃土;適量校園的泥土（較黏重）。

（三）實驗過程

用表面皿模擬地面，噴壺噴水模擬自然降水，苔蘚模擬自然植被，實驗步驟見實驗操作單。

第1組實驗：土壤因素

步驟一：將1號、2號表面皿斜放在燒杯上方。（1號表面皿是黃土，2號表面皿是較黏重的校園土）

步驟二：保持傾斜角度相同。

步驟三：用大噴壺分別噴20次。

實驗結論：如表1所示。

結論 黃土更易被流水侵蝕。

第2組實驗：地形因素

步驟一：將3號、4號表面皿斜放在燒杯上方。

步驟二：3號傾斜角度較小，4號傾斜角度較大。（傾斜角度大小分別模擬坡度的大小）

步驟三：用大噴壺分別噴20次。

實驗結論：如表2所示。

結論 坡度越大，水土流失越嚴重。

第3組實驗：氣候（降水）因素

步驟一：將5號、6號表面皿斜放在燒杯上方。

步驟二：保持傾斜角度相同。

步驟三：用大噴壺噴10次，小噴壺噴20次。（大噴壺模擬高強度降水，小噴壺模擬降水強度較小的降水）

實驗結論：如表3所示。

結論 降水強度越大，水土流失越嚴重。

第4組：植被因素

步驟一：在8號表面皿土面上覆蓋一塊苔蘚，模擬植被。

步驟二：將7號、8號表面皿斜放在燒杯上方。

步驟三：保持傾斜角度相同。

步驟四：用大噴壺分別噴20次。

實驗結論：如表4所示。

結論 植被覆蓋越差，水土流失越嚴重。

1.實驗總結

根據實驗結合黃土高原黃土、地形、氣候、植被覆蓋率等特征，分析出黃土高原水土流失嚴重的原因是：

（1）土壤因素：黃土土質疏松，多孔隙，極易被流水侵蝕。

（2）地形因素：黃土高原溝壑縱橫、坡陡谷深，加劇水土流失。

（3）氣候因素：黃土高原降水集中在夏季，且多暴雨，侵蝕土壤嚴重。

（4）植被因素：黃土高原多荒山禿嶺，植被覆蓋少，土壤易被侵蝕。

三、黃土高原水土流失實驗優點及不足之處

（一）主要創新點

1.實驗耗時短，實用性強

經過多次課堂實踐，本實驗在教師指導下，通過課件直觀的實驗示意圖展示，配合實驗觀察表格，大多數可在10分鐘左右完成，適用于課時緊張的課堂。

2.實驗材料易得，操作簡單

實驗器材、材料主要為燒杯、表面皿等常見的化學實驗室常見實驗器材;噴壺、泥土、苔蘚等可以讓學生提前帶來，材料簡單易得，且通過課件展示簡單的實驗步驟及直觀的示意圖，學生能迅速理解，操作簡單易上手。

由于實驗材料易得且多，可以在分組時減少每組人數，增加組別，以做到所有學生都能親自參與實驗體驗。

3.實驗場所靈活，場地要求低

本次實驗所需器材無需特殊裝置，教室的課桌就可以，適用于常規課堂教學。

4.以觀察為主，對比性強。

本次水土流失實驗以現象觀察為主，淡化數據對比，更加省時。實驗成功率高，每組實驗的結果對比性強，可以讓學生直觀的感受到地形、降水、土壤、植被對水土流失的影響，增強其感性的認知。

5.提升學生地理思維能力和學科素養

在實驗探究中，通過問題的設置和動手實踐操作，提高學生地理實踐力。通過植被對水土流失的影響實驗中，反思人類對植被的破壞，會加劇水土流失，從而樹立尊重自然、保護植被，協調好人類與地理環境的關系的人地協調觀。

（二）不足之處

1.由于課堂時間有限，實驗的設步驟主要為教師提前設置，學生在實驗中的創新精神和自主設計實驗能力未能得到培養。

2.實驗設計中存在一定的科學性和嚴謹性問題，如沒有考慮黃土和校園土的濕度等差異對實驗結果的影響，用苔蘚模擬植被，不能模擬出植物根系對水土保持的影響等。

3.由于地理空間尺度的差異和地理現象成因的復雜化與模擬實驗尺度和因素控制的簡單化之間存在差異，本實驗存在一定的局限性。因為黃土高原水土流失的形式多樣，除流水侵蝕以外，還存在重力和風力侵蝕。本實驗沒有模擬出重力和風力等其他自然因素對黃土的綜合影響，僅能模擬出降水造成的流水侵蝕，具有一定的局限性。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4.

[2]殷育楠.中學地理：落實“行為體驗”，彰顯學科特質[J].上海課程教學研究，2016，（6）：14-17.

[3]周維國.中學地理水土流失實驗開展成果綜述[J].地理教學，2014，（4）：16-18.

[4]劉立新.水土流失對比實驗演示裝置的制作與使用[J].中國現代教育裝備，2013，（6）：27-28.

作者簡介：張麗君（1990.01—）.女，漢，江蘇省淮安市，碩士研究生，中學二級，研究方向：高中地理教學。