中学地理课堂实验教学探索

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中学地理课堂实验教学探索


⊙福建师范大学地理科学学院陈皆兵

《普通高中地理课程标准（实验）》提出要“重视
对地理问题的探究，倡导自主学习、合作学习和探究
学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查
和地理专题研究等实践活动”，在其课程目标中提出
让学生
“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、
地理调查；掌握阅读、分析、运用地理图表和地理数
据的技能”。可以看出，新课程从课程理念和课程目
标两方面对地理实验教学作出了明确的要求，强调
通过地理实验与实践活动使学生亲身体验地理知
识，增强地理技能。

一、地理实验的涵义

狭义的地理实验就是指课堂实验。广义的地理实
验不仅包括课堂实验，而且还包括地理观察、地理调
查和地理制作。


1.地理观察。地理观察是对地理事物和现象有目
的、有计划的认知活动。可分为两种，其一是描述性的
地理观察。这种观察主要是观察地理事物的表面现
象，了解其形态特征，建立起地理观念，获得感性地理
知识。它的观察方法是感性认识占优势，并以形象思
维活动为主，抽象思维活动较少；其二是分析性的地
理观察。这种观察主要是观察地理事物的本质属性，
了解其内在联系，建立起地理概念，获得理性的地理
知识。这种观察主要是透过现象看本质，以抽象思维
活动为主。
2.地理调查。地理调查是通过参观、访问、查阅资
料、开调查会等多种方式，对某一特定地区的地理环
境、人类活动以及人地关系等进行直接的、有计划的、
全面系统的了解和深入分析研究的活动。例如城市污
染（大气、水、固体废弃物、光、噪声）调查、城市商业网
点调查等。
3.地理制作。地理制作就是配合地理课堂教学和
满足课堂实验的需要，组织学生进行一些地理教具、
模型、简单仪器、课件等力所能及的制作活动。例如地
貌模型、地质构造模型、校园地图和立体模型、自流井
盆地模型等。
4.课堂实验。课堂实验可以理解为狭义的地理实
验，它是一种运用器材和设备把所要学习的地理事
物、现象及其变化过程在课堂中表现出来的教学方
法，以模拟实验和教师演示为主，大多是物理实验，主
要运用于自然地理内容的教学过程，以说明宏观的自
然现象和过程。例如大气热力环流实验、密度流实验、
河流侵蚀和堆积作用的实验等。本文研究的实验是狭
义的地理实验，即课堂实验。

二、地理实验的类型


1.按照学生是否亲自操作，地理实验可以分为学
生动手操作实验和教师演示实验。学生

动手操作实验
指学生利用学具、教具或其它地理实验器材，在教师
指导下，通过合作、探究和动手操作获得实验结果或
数据等直接经验的教学方法。在学习地转偏向力时，
总是让学生死记住
“北半球向右偏，南半球向左偏
”，
不妨让学生亲自做一个这样的实验，每个学生准备地
球仪一个，红墨水、蓝墨水各一瓶。当地球仪静止时，
在北半球从高纬度地区、南半球从低纬度地区各滴一
滴红墨水，观察红墨水的轨迹；自西向东转动地球仪，
在同样地点滴一滴蓝墨水，观察蓝墨水的轨迹。可以
看出红墨水和蓝墨水的轨迹不同，并且，北半球上的
蓝墨水轨迹在红墨水轨迹的右侧（沿墨水流向看），南
半球上的蓝墨水轨迹在红墨水轨迹的左侧。让学生自
己发现地球上水平运动的物体会产生偏向，在北半球
向右偏，在南半球向左偏。这样学生可以牢记规律了，
印象深刻。教师演示实验是指教师根据教学内容的需
要，设计并演示实验来配合讲解，使学生获得地理事
物感性认识的一种方法。由教师在课堂上演示一些实
验，可以激发学生的学习兴趣，获得生动而直观的感
性认识，把书本上的理论和实际事物联系起来，以帮
助学生形成正确、深刻的概念。因其能提供形象的感
性经验，易引起学生的兴趣，集中学生的注意力，获得
较牢固的知识。在讲授“热力环流”内容时，许多同学
对这一过程的形成较难理解，做一个小实验来说明。
实验准备：一间密闭教室、二根卫生香、一只1000瓦电
炉、一盆冰块。实验过程：在密闭教室中点燃两根卫生
香，使香烟垂直向上，在卫生香的等距离的两侧分别
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放置一只电炉和一盆冰块，电炉通电5分钟后，学生观
察卫生香烟的飘动的方向；再将电炉和冰块交换位置
再观察香烟的飘动的方向。学生观察发现香烟始终由
冰块上方飘向电炉上方。这个实验中，学生对热力环
流的知识就有了较深刻的认识。


2.按使用仪器和材料不同分类,分为真实实验和
模拟实验。真实实验是使用与自然界实际发生的过程
基本相同的材料和顺序进行的实验，只是在规模或细
节上有所不同。如沉积物分选的实验，将同样比例的
碎石、粗砂和黏土完全混合，放入一只玻璃瓶中（不超
过容量的一半）。用水注满玻璃瓶，盖上瓶盖，剧烈振
荡，然后让瓶子平放，使瓶中物质自然沉淀，让学生观
察沉淀成分的排列顺序，是否是大颗粒在下部，黏土
细粒在上部。在这个实验中，所用材料以及沉积过程
与自然过程基本一样，只是缩小了规模，放在玻璃瓶

里进行的。模拟实验是指由于地理事物分布空间上的
广大和演变时间上的久远，中学地理教学不可能把所
有、甚至大部分自然过程直接引入地理实验,但是可
以使用一些替代的材料,设置一些类似的条件或环
境，模拟地理演变过程。因此,地理实验教学中大部分
实验是模拟实验。模拟实验又分为实物模拟实验和计
算机模拟实验。实物模拟实验，如模拟火成岩生成的
实验、再现降雨过程的实验等等。计算机模拟实验是
指运用计算机绘图、动画、声音和人机对话等功能，很
多在课堂上真实实验无法表现或不易观察的地理现
象直观的模拟出来，如（人教版）地理必修1第一章“地
球的运动”：地球绕太阳公转过程及由此产生的太阳
直射点在地球上的周年变化规律，可利用计算机多媒
体设计制作成三维立体模拟动画，实现虚实、远近、快
慢的变换，从而使学生较轻松地掌握这一知识难点。
实际上，对于那些时间、空间尺度较大的难以观察的
地理环境、现象、过程、规律等，如大气运动、洋流、水
循环、地壳物质循环等都可用计算机多媒体技术立体
直观地模拟出来。
3.按地理实验的时间安排不同分类，分为地理感
知性实验和地理验证性实验。地理感知性实验是指安
排于某学习内容之前的实验，目的是使学生通过实验
获得对学习内容的初步感知。教师事先让学生在课外
通过在生活中寻找到方法进行实验，验证理论，以提
高教学或学习效率。在学习某一内容之前，在课堂上
先做实验，让学生获得感性认识。如水污染的实验,教
师拿一杯清水，滴入一滴红墨水，红墨水渐渐扩散出
去，来模拟水源污染现象。地理验证性实验是指安排
于某学习内容之后的实验，目的是使学生通过实验来
验证所学地理原理的正确性，加深对所学知识的理
解，要求学生有严谨求实的态度。如初一学生在学习
大气受热会抬升，受冷会下沉的气象原理时，常常停
留在对结论的机械记忆上，教师可让学生设计一个验
证性实验来感受该结论的正确性。

三、地理实验的基本要求


1.可操作性。许多地理过程、原理和规律并不能
通过实验的方法加以认识，因而应该选择那些能够通
过实验模拟、验证和探究的知识内容进行实验。实验
过程要简单易行，每个环节都要切合实际，并给出可
操作说明，即说清楚某个变量该如何进行测量，或者
某个术语该如何定义。实验器具应尽量就地取材，在
保证安全性的前提下，可使用生活中常见的物品和废旧
材料。这不仅物尽其用，而且有助于培养学生的创新
精神。


2.明显的针对性。地理科

学与物理、化学等自然
科学相比具有自身的特性，很多地理事物和规律无法
通过实验的手段加以再现。因而在地理教学过程中应
有针对性地选择那些通过地理实验能够更直观、更有
效的理解和掌握地理知识的内容进行实验。一般来
说，需要用实验来展示的内容，均属于教学中的重点
和难点。
3.典型性。实验内容的选取首先应突出教学中的
重点和难点，以避免教学资源的浪费；其次应联系学
生的日常生活，这有助于培养学生参与实验时的情感
态度与价值观。实验过程的设计要能正确反映地理学
的基本过程、基本原理和基本规律，实验必须有重复
性，从而使学生从中得出正确的结论，树立正确的地
理观念。
4.教育性。地理教学中的实验对于学生全面发
展，特别是发展他们的思维能力、动手能力和创造能
力具有积极意义。从学生学习角度讲，地理实验有两
个层次：验证性实验和发现性实验。为了鼓励学生善
于思考和勇于创造，教师应该多使用发现性实验，要
多从学生自己操作的实验中得出地理原理、概念和事
实。这种没有现成答案下进行的实验，会使学生对学
习充满浓厚的兴趣，并在成功之后对自己充满信任和
成就感。学生还会在反复修改实验步骤、逐步接近成
功的过程中形成科学认识自然事物的意识和能力。验
证性实验也是必须的，教师可以先给出某一地理概念
或结论，学生可以有一定自由地选择验证的方法，使实
验具有挑战性。
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