核心素養理念下高中地理實驗教學方法的探究

王穎

摘 要：在高中地理課程活動中，通過實驗教學活動能夠培育學生地理學科核心素養，學生在研究實驗器材、實驗現象的前提下，能夠熟練運用地理課程知識，強化對學科理論知識的記憶和理解，讓地理知識結構更加完善，促進學生的綜合發展。同時，在核心素養理念引領下，教師要基于真實情境來開展地理實驗教學活動，注重問題引導、生活拓展，讓學生更為自主參與地理實驗教學活動，實現地理理論知識和實踐活動的融合，讓學生在實踐中檢驗真理，鍛煉學生學科思辨能力、動手操作能力、知識應用能力，提高地理課程活動效率、質量。

關鍵詞：核心素養理念；高中；地理；實驗；教學

在《普通高中地理課程標準》中表明：“一定要在地理課程中培育學生良好的地理實踐力，讓學生在實驗、調查等地理實踐活動中鍛煉自身的行動能力、意志品質?！币虼?，在高中地理課程活動中，教師要重視開展地理實驗教學，并且要基于核心素養理念來優化、創新、更新地理實驗教學過程，幫助學生構建完整地理知識結構，培育學生良好的地理學科核心素養。通過地理實驗教學活動，能夠生動、形象展示地理現象變化過程，讓學生對地理事物有詳細、直觀的認知，增強學生的地理實踐意識，感知到參與地理實驗活動的趣味性，端正學生學習態度，學會深度探究地理知識、地理現象中的規律，提升學生的觀察能力、實踐能力、創新能力，提高地理實驗教學活動質量。

一、開展地理實驗教學的原則

（一）科學性的原則

地理學主要是研究人類活動和地理環境關系、地球表層各圈層相互作用的學科，具備較強的動態性、區域性、綜合性特征。因此，在高中地理實驗教學活動中，一定要遵循科學性的原則，基于地理學角度作為切入點、出發點，全面呈現地理學中的本質內容、基本方法、基本思想，注重鍛煉學生的地理實踐能力、綜合思維能力，讓學生形成人地和諧的理念、觀念[1]。

（二）可行性的原則

通過地理實驗活動，能夠把一些人們不易理解、較為抽象的地理原理與現象詳細化展示出來，結合實驗設備、實驗材料，在特定條件與情境之下實施人為模擬，以此來呈現地理課程知識、地理實驗原理，全面化解釋地理事物中的變化規律、發展規律、分布規律。因此，在高中地理實驗活動中，一定要保證實驗操作過程、步驟的簡單易行，杜絕出現過程復雜、煩瑣的地理實驗設計，讓地理實驗教學活動順利開展下去[2]。

（三）探究性的原則

在高中地理實驗教學活動中，教師要遵循探究性的原則，學生在教師的點撥、指導之下，能夠基于自然環境、社會生活、地理教材來提煉與研究問題，通過地理實驗活動的方式讓學生發現問題、解決問題，激發學生的知識探究精神。同時，在高中地理實驗教學活動中，教師要改變之前機械式模仿的實驗形式，而是要鼓勵學生大膽探究、質疑，通過搜集資料、交流合作、動手操作，對地理現象、地理事物有全面化的認知，實現地理要素間的相互作用、聯系，鍛煉學生地理學科綜合思維能力[3]。

（四）針對性的原則

在高中地理實驗活動中，教師要遵循針對性的原則，改變以往把地理教材知識全部灌輸給學生的現狀，而是要圍繞教學重點、難點內容來開展地理實驗活動，這樣既能夠鍛煉學生地理學科實踐能力，還能夠讓學生的地理課程知識結構更加完善，提高地理課程活動效率、質量，培育學生地理學科核心素養。另外，在地理實驗活動中，教師要利用地理實驗來幫助學生鞏固、復習難點地理知識，讓地理教學活動具備較強的導向性，取得最佳的地理教學成果[4]。

二、當前高中地理實驗教學現狀

在當前高中地理實驗教學活動中，依然存在諸多不足、問題，無法展示出地理實驗的指導意義、教學意義。首先，教師缺乏開展地理實驗活動的意識，只是形式化設計、開展地理實驗活動，依然把教學重點放在理論講解層面，無法引領學生深層次剖析地理現象、地理原理，學生的思辨性思維能力、實踐能力有待提升。其次，在高中地理實驗教學活動中，學生缺少動手、實踐、操作的學習機會，通常都是在教師的點撥、指導下來操作地理實驗，學生無法融入自己獨特的想法和見解，學生缺乏參與地理實驗活動的自主性。最后，在地理實驗活動中，實驗內容、實驗形式存在局限性，導致地理實驗活動單一、枯燥，無法取得理想化的地理實驗教學成果[5]。

三、核心素養理念下高中地理實驗教學方法

（一）借助虛擬仿真地理實驗培育學生核心素養

基于核心素養理念引領下，在高中地理實驗教學活動中，教師要借助虛擬仿真地理實驗培育學生核心素養，讓學生認真、全面分析地理實驗現象，鍛煉學生的觀察能力、實踐能力，提高地理實驗教學活動質量。在5G網絡時代背景下，信息技術廣泛運用在教育行業、現實生活中，高中地理教師也要跟隨時代發展步伐，把傳統地理實驗教學中“無法展示”“危險系數高”的地理實驗現象，用信息技術多樣化、形象化展示出來，加深學生的記憶和深度剖析，做到“虛實結合”“以虛補實”，培育學生地理學科核心素養。比如：在高中地理“生態保護”“土壤調查”模塊活動中，教師要借助互聯網平臺來協助學生開展地理實驗活動。首先，在課堂導入環節中，教師可以利用信息技術為學生展示我國中山公園明代社稷壇“五色土”，以此來引發“五色土”的地理課程知識，引發學生的勇于發問、積極思考，教師可以繼續提出問題：“社稷壇為何把土壤放進去？為何選擇這些顏色？顏色差異如何形成的？”通過課堂提問的形式來引出“土壤”知識，讓學生了解土壤的概念、組成、關鍵特點，讓學生內化地理課程知識。其次，在地理實驗教學活動中，教師需要讓學生觀察土壤，但是由于實驗條件有限，無法把所有的土壤展示給學生，這時候教師可以利用信息技術的形式來展示土壤，并且采用虛擬仿真實驗來展示“土壤剖面”實驗活動，讓學生通過土層的厚度與特點，掌握獲取剖面數據的基本步驟、基本方法，拓展學生地理課程知識面。

（二）基于真實情境來開展地理實驗教學活動

基于核心素養理念下，教師要改變以往單獨演示、理論灌輸的形式開展地理實驗活動，而是要基于真實情境來開展地理實驗教學活動，讓學生在真實情境中去感知、理解、操作，強化對地理實驗現象、知識的記憶，提高地理實驗教學活動質量。首先，在高中地理實驗教學活動中，教師要先帶領學生深度解讀課標，以此來設計地理實驗教學方案、活動、內容。比如：筆者在講解、學習“河流的凹岸與凸岸”地理知識難點期間，注重情境引入，利用世界水利史的奇跡——都江堰工程的原理來突破這個知識難點。通過制作一定比例的都江堰模型（魚嘴分水堤、飛沙堰、寶瓶口三個主要部分），把地理實驗作為切入點，引領學生探索流水在魚嘴分水堤分流后，借助水流沖力影響，流水在凹岸侵蝕，清澈的水流入寶瓶口灌溉了成都平原；而渾濁的泥沙則通過飛沙堰進行排沙。借助地理實驗形象地把凹岸侵蝕、凸岸堆積的地理過程和原理來進行闡釋，并且圍繞地理實驗成果來解釋實踐中的現象，實現地理課程知識的遷移、應用。其次，在開展地理實驗教學活動期間，在研學實踐活動中，讓學生去觀察福鼎市區桐山溪兩岸的河床，結合所學知識原理來探究流水處于彎曲河段中的作用方式。教師可以帶領學生自主制作河流模型，利用河流模型來分析流水在河流凹岸與凸岸的作用，了解實驗中的原理，精準化解釋“凹岸侵蝕、凸岸堆積”。筆者通過該節課的創新實驗探索榮獲2011年福建省新課程高三地理教學現場評選之片段教學特等獎，榮獲2015年福建省地理微課高中組一等獎。在地理實驗活動中，能夠鍛煉學生地理實踐能力、創新能力、觀察能力，實現地理實驗活動和生活情境的融合，學生圍繞實際生活來解析實驗原理，也能夠圍繞實驗成果來解釋生活現象，促使學生的深刻反思，培育學生地理學科核心素養。

（三）在問題的引領下落實地理實驗實踐活動

基于核心素養理念的引領之下，教師要在問題的引領下落實地理實驗實踐活動，讓地理實驗活動具備較強的導向、方向，幫助學生掌握核心、重點地理知識，提高地理課程活動質量。比如：在學習“地震”地理課程知識期間，教師可以把“汶川地震”作為教學案例，借助實驗演示活動，讓學生對地震發生機制、造成傷害、有效措施有全面化的了解。同時，通過提出問題、剖析問題，讓學生利用地理實驗活動來解析問題，強化對“地震”課程知識的全面記憶，取得理想化的實驗成效。首先，教師可以開展“模擬巖層錯動”實驗活動，并且提出問題：“巖層縱向切割模擬的是什么？”“在地理實驗中所模擬的情境為什么？”“對應施力方式會讓模擬巖層出現哪些錯位形式？”通過教師的問題點撥，讓學生去探索、操作，教師可以讓學生在花泥中用記號筆作出平行線，并且用小刀來任意分割花泥，具體演示、展示被切割花泥相互運動形式。通過學生操作實驗、解析問題，得出正確的地理實驗結論。同時，教師還可以播放動畫解讀《為何受傷的總是四川》視頻資料，增強地理實驗活動的趣味性、導向性，引領學生深度解讀地理課程知識。其次，教師可以開展“體會地震波特性”地理實驗活動，為學生準備小錘、筆芯、銅絲、花泥等實驗材料，并且提出問題：“紅標、藍標都代表什么？”“在模擬地震活動期間，彈簧會做出哪些晃動？”“小錘在桌側、桌底敲擊分別模擬的是什么？”學生在問題的引領下，讓地理實驗步驟更加清晰、明了，提高地理實驗活動效率。

（四）帶領學生走入社會生活開展地理實驗

地理課程知識來源于現實生活，同樣最終也會回歸于、應用于現實生活，因此，在高中地理實驗活動中，教師要帶領學生走入社會生活開展地理實驗，這樣既能夠讓學生意識到學習、探索地理知識的意義，還能夠鍛煉學生地理知識應用能力，實現地理課程知識的遷移，拓展、豐富學生的地理課程知識面。在高中地理實驗活動中，教師不要把實驗場所局限在實驗室、教室之中，也不要把地理實驗內容局限在地理教材中，而是要圍繞現實生活來讓學生去探索、挖掘、拓展，拓寬學生知識視野、生活視野。比如：在“工業生產活動對環境的影響”地理課程活動中，教師除了要在課堂中去探究、操作、實踐，還需要帶領學生在社會生活中實地調查附近的河流，對周圍河流出現嚴重污染現象、原因展開具體化的探究。同時，教師還可以讓學生詢問自己的父輩、祖輩，當時他們那個年代的河水質量、地質情況，通過對比分析，能夠讓學生感知到工業化發展給人們生活帶來的消極影響和積極影響，基于生態平衡、生活環境層面來分析工業生產活動。另外，教師還可以讓學生在社區生活中，全面了解社區群眾的衛生意識，積極宣傳環保知識，提升學生的社會實踐能力。

（五）圍繞地理教材開展地理拓展實驗活動

基于核心理念引領下，在高中地理實驗教學活動中，教師要圍繞地理教材開展地理拓展實驗活動，構建趣味化、多元化的地理實驗活動，實現課內地理課程知識的拓展和延伸，讓學生的地理知識結構更加完整、系統。首先，在開展地理拓展性實驗活動之前，教師要提前檢驗模擬情境、地理實驗的科學性，明確地理實驗的設計意圖，讓學生有方向去操作、探究、學習。其次，教師要靈活選擇地理實驗器材，增強實驗活動的可操作性，促使學生的全員參與。最后，教師要讓學生在拓展性實驗活動中檢驗、鞏固、復習地理課程知識。比如：在講解“熱力環流”課程知識期間，教師可以設定“熱力環流”的拓展實驗；在講解“水環境意義”課程知識期間，教師可以設定“水環境下不同顆粒物的沉積作用”拓展實驗；在講解“海水的運動及其影響”課程知識期間，教師可以設定“寒暖流交匯對于海洋生物餌料分布的影響”拓展活動；在學習“風成地貌”課程知識期間，教師可以設定“模擬干旱環境下風力搬運作用”拓展實驗。通過開展拓展型地理實驗活動，能夠滿足學生的差異化、個性化學習需求，讓學生學會探索、思考，拓展課程知識面，提升學生地理學科綜合素質。

結束語

綜上，在高中地理實驗教學活動中，教師要圍繞學科核心素養形成過程，靈活設定地理實驗教學活動內容、形式，引發學生的探究學習、合作學習、自主學習，讓學生積極融入豐富多彩的地理實踐情境之中，以此來延伸學生的思維、發展學生的素養，促使學生深度探究、學習，培育學生良好的地理學科核心素養。另外，在高中地理實驗教學活動中，教師要給予學生更多參與調查活動、考察活動、演示活動、模擬活動、制作活動、觀測活動、觀察活動的機會，學生在野外考察、實驗活動、社會調查中，強化對地理實驗規律、現象的理解，培養學生良好的地理實踐力，促使學生的全面發展、成長。

參考文獻

[1]張云，胡茂永.基于問題情境的地理實驗教學：以湘教版高中地理新教材必修第一冊“地震”為例[J].地理教學，2020（12）：37-39+16.

[2]楊國兵.基于核心素養視域下的地理實驗探究與審思：以疏勒河沖積扇形成和發展為例[J].地理教學，2019（15）：57-60.

[3]朱燕.鄉土教學案例在地理核心素養中的探究：以“黃河三角洲土地鹽堿化”為例[J].地理教學，2021（6）：29-32.

[4]李輝.高中地理新課程的拓展實驗設計和教學策略：以上海版必修一為例[J].地理教學，2021（11）：20-24.

[5]譚湘霞.以核心素養為指向的高中地理實驗教學實踐與探索：以“氣旋（低氣壓）與反氣旋（高氣壓）”為例[J].教育觀察，2021，10（19）：35-38.

本文系寧德市普通基礎教育課程與課堂教學改革青年專項課題“基于核心素養的高中地理演示實驗教學研究”（編號：2019GGZXDL21）研究成果。