核心素養理念下高中地理實驗教學方法研究

陳開智

摘 要：在教育改革不斷深入的當下，核心素養培養備受關注，是教師在日常教學中不斷探索的重點。為了更好地滿足新課標要求，培養學生的地理學習興趣，提升學生的地理素養與能力，促進高中地理教學的高質、高效開展。本文以核心素養理念下高中地理實驗教學為研究對象，在對核心素養理念以及實驗教學進行闡述的基礎上，分析高中地理實驗教學的作用，并深入探究核心素養理念下高中地理實驗教學的方法，為高中地理實驗教學的更好開展貢獻力量。

關鍵詞：核心素養；高中地理；實驗教學；教學方法

在素質教育不斷深入推進的背景下，教師應將核心素養理念有效融入教育教學活動中，積極轉變單一、機械的教學模式，為學生創設更加優質的學習環境。在高中地理教學過程中，實驗教學作為其中的重要內容，對激發學生學習、探索欲望，提升學生地理綜合素養，強化課堂教學效果等有著重要作用[1]。所以在高中地理實驗教學活動中，教師在對理論知識進行教授的基礎上，積極轉變教學方式，革新學生的學習方法，盡可能提升學生學習的自主性，以將核心素養理念貫穿于整個教學活動中，為高中地理教學的順利、高效開展提供可靠保障。

一、概念闡述

（一）核心素養

核心素養就是學生自身應該具備的，與社會發展、終身發展要求相符的必備品格以及關鍵能力，能夠在學生后續學習和問題解決過程中發揮重要的遷移作用，對學生具有持續而深遠的影響。核心素養理念是立足于當前社會發展需求的教育理念，突破了傳統教育觀念的限制，更加重視對個人修養、社會關愛、家國情懷的強調，關注學生自主發展、團隊協作、創新實踐能力的發展，旨在培養學生的綜合素養和能力，使其能夠更好地適應未來的生活和發展[2]。

（二）實驗教學

實驗教學是一種基于實驗活動的教學方法，是在教師指導下，學生通過操作實驗器材、觀察實驗現象、記錄并分析實驗結果，從而實現對科學原理或地理現象的探索與驗證[3]。實驗教學的核心在于通過實踐操作來增強學生的直觀感知和動手能力，從而加深對知識的理解和記憶。實驗教學所具備的特點包括：①直觀性。實驗教學通過真實的實驗現象和結果，使學生能夠直觀地感知和理解地理知識，避免了單純理論學習的抽象性。②實踐性。實驗教學強調學生的親身參與和動手操作，通過實踐來培養學生的動手能力和實踐精神。③探究性。實驗教學鼓勵學生通過觀察、實驗和探究來發現問題、解決問題，培養學生的創新思維和探究能力。④綜合性[4]。實驗教學通常涉及多個學科的知識和技能，有助于培養學生的跨學科綜合素養。所以說實驗教學是培養學生科學素養、實踐能力以及創新精神的重要途徑。

二、高中地理實驗教學的作用

高中地理實驗教學在高中地理教學中具有不可替代的作用。第一，直觀展現地理知識。實驗教學能夠使學生直觀地觀察和體驗地理現象和過程，有助于將抽象的地理概念、原理和規律轉化為生動的視覺形象。通過親自操作實驗器材、觀察實驗現象，學生可以更加深入地理解地理知識的本質和內涵，提高學習效果。第二，激發學生的探究興趣。實驗教學鼓勵學生通過觀察和實驗來發現、分析與解決問題，培養學生的探究精神和創新思維。學生在實驗過程中會不斷思考、探索，這種探究過程本身就能夠激發學生的學習興趣和好奇心，使他們更加熱愛地理學科[5]。第三，培養學生的實踐能力。實驗教學強調學生的親身參與和動手操作，通過實踐操作實驗器材、記錄實驗數據、分析實驗結果，可以培養學生的實踐能力和動手能力。這種實踐能力對于學生未來生活和職業發展都具有重要意義。第四，強化學生的合作與交流。實驗教學通常需要學生進行小組合作，共同完成實驗任務。這種合作過程有助于培養學生的團隊合作精神和溝通能力，同時也有助于學生之間的相互學習和交流。因此，在高中地理教學中，教師應重視對實驗教學資源的充分利用，積極組織與開展實驗教學，以提高高中地理教學的質量和效果。

三、核心素養理念下高中地理實驗教學的方法

（一）鼓勵大膽猜想

在高中地理實驗教學中，為了提升學生參與教學活動的積極性與自主性，教師就需要結合素質教育理念，明確設計教學目標，激活學生思維，使其能夠對實驗過程以及結果進行大膽猜想，以保證學生對每個實驗過程的認真觀察，引導學生由實驗現象了解與掌握相關本質[6]。這樣不僅能夠激發學生探究興趣，還能夠落實對學生創新思維和問題解決能力的培養。

例如：在“河流地貌的發育”教學中，為了幫助學生更好地理解與掌握相關知識，教師可以組織學生開展河流地貌的形成與演變探究實驗。首先，教師為學生展示河流地貌的圖片或視頻，介紹河流地貌的基本特征和形成過程，并強調地貌變化是受到多種因素共同影響的結果。然后教師準備實驗器材和材料，如：沙子、水、容器、塑料板等，為模擬河流的流動和地貌的形成做好準備。此時教師可以提出問題：“河流地貌是如何形成的？它的演變過程會受到哪些因素的影響？”給予學生引導，使其能夠動腦思考。同時指導學生觀察實際河流地貌的特征，并在觀察記錄本上進行記錄。在學生對河流地貌有了初步了解后，教師可以在對實驗器材與材料進行展示的過程中，鼓勵與引導學生思考如何模擬河流的流動和地貌的形成，并大膽提出自己的猜想。很多學生認為：河流地貌的形成與水流速度、沙石顆粒大小、河床坡度等因素有關。所以接下來教師可以讓學生根據自己的猜想，設計實驗方案。通過對不同水流速度、沙石顆粒大小、河床坡度等條件的設置，觀察這些條件對河流地貌形成的影響。按照實驗方案進行操作的過程中，學生需要做到觀察并記錄實驗現象。在此過程中教師可以巡視指導，幫助學生解決實驗中遇到的問題。實驗結束后，學生展示自己的實驗結果，并與其他同學分享。通過對比不同實驗條件下的地貌特征，學生可以對自身猜想進行驗證或修正。在高中地理實驗教學中引導學生大膽猜想，不僅能夠激發學生的探究興趣和創新思維，還能夠培養他們的觀察能力和問題解決能力，為學生地理核心素養的發展提供助力。

（二）明確實驗目標

地理實驗與物理、化學實驗不同，其在較短的時間內不會出現明顯變化，所以在地理實驗教學中，學生時常會因為丟失地理實驗目標而迷茫[7]。所以在教學中教師應明確制定實驗目標，以保證學生能夠在觀察實驗過程時明確并掌握教學重點，進一步保證實驗效果。

例如：在“土壤”教學中，教師可以引領學生對土壤侵蝕的影響因素進行探究，以便于做到對土壤侵蝕問題的有效預防和治理。所以在開展實驗探究之前，教師應制定明確的實驗目標：明確理解土壤侵蝕的概念，了解其對人類生活和自然環境的影響，并掌握土壤侵蝕的主要影響因素。同時通過實驗觀察和記錄數據，分析土壤侵蝕的現象及其影響因素。根據所制定的實驗目標，教師便引導學生開始實驗操作，對不同降雨強度、植被覆蓋程度和坡度條件進行設置，并且在實驗中應重視對實驗組和對照組的有效設置。依照所設定的實驗方案，逐步開展實驗操作，并對不同實驗條件下的土壤侵蝕情況進行觀察與記錄，如侵蝕量、侵蝕速度等。通過對實驗數據的整理和分析，比較不同實驗條件下的土壤侵蝕差異，并探討其背后的原因，進一步幫助學生更好地理解與掌握相關知識。實驗目標的明確不僅可以幫助學生明確實驗方向和目的，還可以引導他們有針對性地開展實驗活動，提高實驗效果。同時也有助于教師更好地組織實驗教學，確保實驗活動的順利進行。因此，在高中地理實驗教學中，教師應注重明確實驗目標，并引導學生圍繞目標開展實驗活動。

（三）組織教學實踐

在新課程改革不斷深入的背景下，高中地理教學針對學生的能力有了新的要求，學生需要具備一定的地理學科能力，掌握地理學科理念，只有這樣才能更好地發展其核心素養，有效地提高地理學科能力，并運用所學的地理知識去解決相關的實際問題。并且地理學科不同于其他學科，具有獨特的研究方法、多樣化的思維方式以及不同的研究對象，如果不重視對學生地理綜合思維能力的培養，不僅不利于學生對地理知識的深入理解，還無法讓學生充分認識到地理學科在現實生活中的重要性和應用價值。所以在高中地理教學中，教師應充分發揮實驗教學的價值，落實對學生地理綜合思維能力的培養。

例如：在“植被”教學中，為了讓學生充分認識到植被的作用，明確植被與環境之間的關系，教師可以組織學生開展一場室外觀察實驗，這樣可以讓學生直接接觸和觀察不同植被類型及其對環境的影響，進而對植被與環境的相互作用關系產生深入理解，進一步落實對學生地理綜合思維能力和實地觀察能力的培養。可以選擇一個植被類型豐富、環境變化明顯的公園，并在進行實驗之前明確觀察目的、內容和方法，設計觀察表格或記錄本，以便于對觀察數據的記錄。通過觀察不同植被類型在空間分布上的差異，以及植被的生長狀況、健康狀況和對環境的適應性，引導學生理解植被的空間分布對環境的影響及其地域特征。同時，通過對植被覆蓋下土壤濕度、溫度變化，植被對水文過程影響的觀察，對比不同植被類型下的環境差異，理解植被對環境的作用。此外，使用測量工具對植被和環境進行定量測量，如植被高度、蓋度、土壤厚度等。認真記錄測量數據，并結合觀察結果進行分析。通過實驗與探究，引導學生將植被、土壤、氣候等要素視為一個整體，分析它們之間的相互作用和相互依賴關系，從而深入理解地理環境的整體性。而人類活動與植被生長、環境保護有著緊密聯系，教師可以引導學生思考人類活動與自然環境的相互作用，使其能夠深入探索兩者可持續發展的對策。

（四）靈活運用信息技術

隨著信息化教學手段在教育教學中的有效應用，教師深刻認識到了信息技術的作用。所以為了保證高中地理實驗教學的順利、高效開展，全面落實核心素質理念，教師應重視對信息化教學方法的深入探究，在生動展現地理知識的同時，通過網絡共享平臺強化教師之間的交流與合作，從而推動教學方法的不斷創新。但是在利用信息技術進行教學的過程中，教師也需要注意避免學生過度依賴技術而忽視對地理知識本身的深入學習和理解。

例如：在“全球氣候變化對國家安全的影響”教學中，教師可以帶領學生運用信息技術模擬探究人類累積碳排與全球氣候變化的關系，讓學生深刻認識到人類活動對氣候變化的影響。在實驗之前教師可以先引導學生通過網絡收集過去幾十年全球人類碳排量的數據，包括不同國家、不同行業的碳排量數據。然后在師生的共同探討下選擇一款能夠模擬全球氣候變化的氣候模型軟件，以保證模擬實驗的科學性和準確性，從而為模擬實驗的良好開展做好準備。在開展模擬實驗的過程中，將所收集到的碳排量數據導入到氣候模擬軟件中，并設定不同的碳排量情景，運行模擬軟件，認真觀察在不同碳排量水平下，全球氣候的變化情況，其中包括：溫度、降水、海平面等，然后對相關數據進行明確記錄。利用信息技術開展模擬實驗，可以讓學生直觀地觀察到不同碳排量水平下全球氣候的變化情況，幫助學生深入理解碳排量與氣候變化之間的關聯，以及氣候變化對地球生態系統和人類社會的影響。同時在信息技術支持下的模擬實驗不會受到時間和空間的限制，可以在短時間內多次重復實驗，為學生觀察不同條件下的氣候變化情況創造條件。并且模擬實驗的結果可以通過數據分析和可視化展示，使學生更加清晰地了解實驗過程和結果，進而幫助學生對氣候變化這一復雜議題產生更加深入的理解，進一步增強學生的環保意識，使其更加關注人類活動對氣候變化的影響。此外，在實驗操作過程中，學生需要設定實驗參數、觀察實驗結果、分析數據并得出結論，這樣不僅可以鍛煉學生的實踐能力和觀察能力，還可以培養學生的科學探究能力和創新思維。在不斷地嘗試和調整中，學生能夠發現新的規律和現象，提出新的假設和解決方案，從而為科學知識的進步和發展做出貢獻。

結束語

在高中地理教學活動中，教師應將學生核心素養的提升作為重要目標。而實驗教學作為地理教學的重要內容，可以為學生核心素養發展創造良好條件。所以在日常教學活動中，教師應充分認識到實驗教學的重要性，積極探索開展實驗教學的方法，充分發揮實驗教學中的核心素養培養因素，打造積極、和諧的學習探索氛圍，調動學生參與教學活動的積極性與自主性，加深學生對地理知識的理解與記憶，拓展學生地理學習的深度和廣度，同時還能夠培養學生科學素養，提升其實踐能力與創新能力，從而為學生今后的更好發展奠定基礎。

參考文獻

[1]蔡蓉蓉.指向實踐力培養的高中地理實驗教學[J].中學課程輔導，2024（8）：3-5.

[2]莊文品.高中地理實驗教學中學生實踐能力的培養探究[J].新課程研究，2023（23）：16-18.

[3]王穎.核心素養理念下高中地理實驗教學方法的探究[J].高考，2023（14）：75-77.

[4]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.

[5]楊利娜，邵方，林培英.指向地理實踐力素養的高中地理實驗教學思考：以“氣溫觀測”改進實驗為例[J].中學地理教學參考，2022（23）：35-38.

[6]鄧正秀.指向地理核心素養的高中地理實驗設計研究[D].西寧：青海師范大學，2023.

[7]惠繼貴.基于生態課堂教學模式培養高中地理核心素養的教學實踐研究[J].求知導刊，2023（5）：44-46.