基于地理实验，培养学生的地理实践力

摘要：开展地理实验是培养学生地理实践力的一条重要途径。《黄河的治理与开发》一课教学，通过感知实验、对比实验和探究实验，开展了基于地理实验培养学生地理实践力的探索。具体而言，感知实验帮助学生感知对象，夯实基础，激发地理实践力;对比实验帮助学生对比研究，直观体会，锻炼地理实践力;探究实验帮助学生科学探究，加强认知，提升地理实践力。

关键词：地理实验;地理实践力;《黄河的治理与开发》

地理实践力是指“人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力”②中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020：4，3。，是地理学科核心素养之一。地理实践力的培养，体现了“学习对生活有用的地理”“学习对终身发展有用的地理”②的理念，对学生的终身可持续发展有一定的促进作用。

研学课程的开发与探索是目前比较流行的一条培养学生地理实践力的路径，但课程在实施过程中，常会受到资金短缺、教师专业能力不足等因素的影响。因此，笔者认为，地理教师应该立足课堂，将课堂作为发展学生地理实践力的主阵地。教师可以充分挖掘、优化多方教学资源，积极开发、设计地理实验，让学生在直观的实验过程中学习地理知识和技能，发展地理实践力。

下面，笔者将结合《黄河的治理与开发》一课中的感知实验、对比实验和探究实验三个实验，简要论述在地理教学中开展地理实验，培养学生地理实践力的途径。

一、开展地理实验的实践探索

（一）感知实验：感知对象，夯实基础，激发地理实践力

实验名称：感知黄土特性。实验目的：通过对比黄土高原上的土和校园里的土，认识黄土的特性。实验器材：200克黄土高原的黄土、200克校园里的土、两个250毫升的烧杯。实验步骤：（1）将取自黄土高原的黄土和校园内的土放在课桌上进行观察。（2）将两种土分别放入盛有水的烧杯中进行观察。实验观察与问题研究：（1）从土壤颜色、质地、湿度等方面观察黄土和校园内的土有什么不同。（2）观察两个烧杯内的土有什么变化。实验结论：（1）颜色上，黄土高原的土呈黄色，校园内的土呈棕褐色;质地上，黄土高原的土比较疏松，校园内的土比较细腻;湿度上，黄土高原的土比较干燥，校园内的土比较湿润。（2）黄土高原的土在烧杯里迅速散开，烧杯的水呈黄色;校园内的土在烧杯里没有散开，烧杯的水基本无色。

此实验较易操作，学生可以在课堂上以小组合作的方式完成。通过触摸黄土，观察土壤溶于水后的变化，学生很快了解了黄土疏松、易溶于水的特性，知道了黄河流经黄土高原时，由于携带大量泥沙入河，从而使黄河呈现黄色。

感知实验是进一步开展实验的基础，操作简单，对学生的要求较低。在这一实验过程中，学生通过简单的观察、操作，基本能够了解实验对象的特点。通过这样的直接观察，学生对地理基础知识的掌握能够更加牢固，也能激活学习的兴趣与实验的动机，为接下来的实验教学和地理学习夯实基础。这样的感知实验，对于发展学生的地理实践力有一定的帮助，因为学生在此过程中容易获得成就感，在以后的实际生活中，学生就愿意主动地开展探究。

（二）对比实验：对比研究，直观体会，锻炼地理实践力

实验名称：探究水土流失的主要原因。实验目的：通过模拟地表植被疏密、降水多少、坡度陡缓等探究水土流失的原因。实验器材：两个透明的塑料长方体水槽（侧面打孔）、两根1米长的乳胶管、两个1升的烧杯、两瓶600毫升的矿泉水、有植被覆盖的土壤5000克、无植被覆盖的土壤1000克等。实验步骤：（1）在一个水槽中填入无植被覆盖的土壤1000克，另一个水槽中填入有植被覆盖的土壤1000克，放置于一定的坡度上。将矿泉水倒入两个水槽模拟降水，保持水量、水速基本一致。收集从两个水槽流出的水。（2）在两个水槽中分别填入有植被覆盖的土壤各1000克，放置于相同的坡度上。用矿泉水模拟强度不同的降水，两边的水量、水速明显不同，同时倒入两个水槽。收集从两个水槽流出的水。（3）在两个水槽中分别填入有植被覆盖的土壤各1000克，放置于不同的坡度上。用矿泉水模拟降水，保持水量、水速基本一致，同时倒入两个水槽。收集从两个水槽流出的水。实验观察与问题研究：（1）观察实验中两个水槽的水各有什么不同。（2）思考植被疏密、降水多少、坡度陡缓和水土流失有什么关系。（3）结合感知实验，思考影响水土流失的主要因素有哪些。实验结论：（1）三个实验中，没有植被覆盖的土壤、较强降水、较大坡度三个变量对应的烧杯中的水都更浑浊。（2）由实验现象可知，地表植被越少、降水越强、坡度越大，水土流失越严重。（3）影响水土流失的可能因素有：土壤性质、地表植被的疏密、降水的多少、坡度的陡缓等。

该实验主要通过让学生探究黄土高原水土流失的原因，理解黄河泥沙含量高的原因。实验开始前，学生根据已有的生活经验，对实验的结果做了预测。结果表明，学生的已有认知是正确的。实验中，在用矿泉水模拟降水时，学生普遍认为，降水强度较难控制。他们集思广益，尝试了多种办法，最后在矿泉水瓶盖上钻孔，在保证针孔大小一致的前提下，通过针孔的数量来调控降水的强度，从而顺利地完成了实验。在动手操作和实际体验中，学生深刻理解了除了黄土本身的特性外，水土流失还和植被覆盖率、降水强度、坡度大小等因素有关;真切感受到了水土流失的严重性，知道了严重的水土流失会导致诸多问题，特别是黄河下游的忧患;也懂得了治理好黄河才能更好地开发黄河，而治理的关键在于治沙。

对比实验是地理实验中经常开展的一种实验。通过对比，学生能够直观、快速地发现实验对象的异同点，找到需要探究的问题的答案。对比实验的实验结果，往往能够给学生留下深刻的印象，帮助他们更好地理解地理知识。另外，由于对比实验中每次只能改变一个因素，对于锻炼学生的逻辑思维和实验严谨性也有一定的帮助。

（三）探究实验：科学探究，加强认知，提升地理实践力

实验名称：体会黄河治理的成效。实验目的：通过计算引黄渠运城段黄河水样的泥沙含量，体会治理黄河的成效。实验器材：引黄渠运城段黄河水样200毫升、滤纸、漏斗、250毫升烧杯、电子天平等。实验资料：2018年，三门峡水文站年均实测含沙量12.6千克每立方米，2019年减少到6.34千克每立方米。实验步骤：（1）过滤黄河水样，收集过滤后的水和泥沙。将过滤的泥沙晾晒、烘干，用电子天平分别称量出泥沙和水的质量。（2）计算此黄河水样的泥沙含量。实验观察与问题研究：（1）如何计算黄河水样的含沙量？（2）测得的数据与实验资料提供的三门峡水文站的数据相比，有何不同？为什么？实验结论：（1）含沙量是指单位体积浑水中含有的干沙的质量，因此，在计算黄河水样的含沙量时，要注意精确测量过滤后的泥沙和水的质量，防止因操作失误导致水或泥沙的损耗。（2）实验测得，运城段黄河水样的含沙量大约为4.396千克每立方米，与资料显示的数据相比，可发现，黄河含沙量在逐年减少。

该实验主要通过让学生计算引黄渠运城段的黄河水样含沙量，体会黄河的治理成效。实验花费时间较长，因此，笔者让学生在课后分组合作完成。实验过程中，有的小组出现了滤纸位置不正确、过滤次数较少、过滤不彻底等问题，导致泥沙有所损耗，最终测得的数据误差较大。还有的小组在泥沙晾晒、烘干环节出现了问题，比如有的组选择在室内进行，大概需要一周时间才能将泥沙彻底烘干;有的组选择在室外（或高温下）进行，三至四个小时就能完成。但两种方式或多或少都受到了外力的干扰，比如风的作用，从而导致泥沙损耗。为了最大限度保证实验结果的准确性，学生多次实验，通过多次过滤、修正滤纸在漏斗中的位置、加防护罩来减少风力的干扰等，最终，大部分学生得到的计算结果都接近4.396千克每立方米，得出了黄河含沙量在逐年减少的结论。

一般说来，探究实验是实验的主体部分，通过为学生提供一个无法直接用认知或经验解答的问题，让学生自己通过动手实验、探索、分析、研究得到结论。探究实验的要求较高，需要花费的时间也较多，往往需要小组合作来完成。这样的实验是提升学生地理实践力的重要工具，也是帮助学生形成科学探究思维的重要载体。

从反馈结果来看，实验教学的效果是显著的。学生以主体身份参与到实验活动中，在真实情境中感受、体悟，深刻认识到了治理黄河的重要性和紧迫性。对于实验中出现的问题，学生也能通过小组合作或查阅资料，自己复盘、反思、总结。当然，在整个实验过程中，笔者始终引导学生用地理视角观察、行动、思考，真正将书本上的知识内化于心，将感性认识上升为理性认识，从而较好地落实了对学生地理实践力的培养。

二、开展地理实验的几点思考

传统的地理课堂中，学生习惯了以教师为中心，从教师讲授中习得知识的被动学习模式，地理演示、动手操作等方面的能力较为薄弱。转变课堂教学的模式，通过地理实验，培养学生的地理实践力，对学生的综合发展有重要作用。在课堂中开展实验教学，笔者建议，可以从简单易操作的实验开始，由简到难，循序渐进，使学生逐渐地由被动转变为主动，发挥其主观能动性，使他们在小组实验的过程中，碰撞思维、交流生成，逐渐掌握地理知识，解决地理问题，借行为上的主动，实现思维上的主动，最后上升到品质上的主动，即主动运用地理实践力，解决实际问题。

地理实验的开发设计，对教师也提出了更高的要求。教师不再单纯讲授书本知识，而是要带领学生“动”起来，让学生在地理实验过程中习得地理知识，加深对地理原理、规律的感悟。但是，教材中现有的实验活动不多，教师需要结合课程标准，认真钻研、挖掘教材，依据教学目标精心设计实验，选取趣味性强、操作性强的实验内容，真正做到让学生在实验中发展地理实践力。例如，教师可以开展简易的地球仪DIY活动，让学生近距离地感知地球，了解地球;可以引导学生用手电筒和地球仪演示“地球的运动”，使抽象的地球运动转变为生动的图景印在学生的脑海里;还可以用沙子和水的升温、降温演示“海陆热力差异”，让这片人类赖以生存的地理环境变成学生可感可亲的地理空间。

此外，在课堂实施实验教学容易受到教学时间等因素的限制。因此，对简单、易操作的实验，教师可以直接在课堂演示;对较为复杂且花费时间较长的实验，教师可以安排在课外进行，把学生实验的过程拍成视频，在课堂上播放，通过回顾、反思、讲解等，帮助学生进一步巩固地理知识，掌握地理技能。

总之，教师要将培养学生的地理实践力作为教学的重要目标之一，积极整合多方资源，提高学生参与实践活动的积极性和主动性，提高地理实验的效能，让地理实践力的培养落到实处。

参考文献：

[1] 魏彩平，刘恭祥.初中生地理实践力培养的教学路径[J].中学地理教学参考，2019（13）.