基于地理实践力培养的地理实验教学探究
作者： 任婷婷
［摘 要］文章根据地理实验教学对培养学生地理实践力的作用，以广东省中山市濠头涌水环境质量研究为例，将地理实验引入传统课堂，让学生通过参与地理实验过程，深入理解地理学理论，形成正确的人地协调观，提高地理实践力。
［关键词］地理实践力；地理实验；水质检测；水质净化
［中图分类号］ G633.55 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2025）04-0087-05
《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》指出，地理实践力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。换句话说，地理实践力是指学生在室内、野外和社会的真实环境下，能够运用所学知识和地理工具通过考察、实验、调查等方式获取地理信息，探索和尝试解决实际问题的能力。相比地理考察和调查这两种方式，地理实验教学的开展和应用较少。受传统教育观念的影响，我国中学地理教育长期以来不太重视实验教学。多年来，由于中学地理属于基础教育中的文科类，因此实验教学更得不到重视。基于上述原因，新时代的地理教师应立足实际，积极开发身边的资源，优化课堂教学，提升自身的地理实践力培养意识，让学生通过参与和体验地理实验过程，深入理解地理学理论，形成正确的人地协调观，提高地理实践力。
一、实验设计背景
（一）前言
人教版高三地理选择性必修3第三章“环境安全与国家安全”中指出，人类活动造成的环境污染、生态破坏等环境问题会损害自然环境的服务功能。1992年，国际地理联合会地理教育委员会在《地理教育国际宪章》中明确提出，保护世界持续发展的关键在于向全人类和在各个阶段推行环境和发展教育；地理教育在这方面的贡献是保证人们注意到个人和社会的行为所产生的影响，以及获得准确的信息和技能，使他们能够就环境问题作出正确的决定和建立一套环境道德规范，作为行动的指南[2]。地理实验教学在对学生进行环境、资源、生态教育方面有着独特的优势。
本次探究活动利用地理实验课程的独特优势，以实践操作为主要手段，通过水质检测实验指导学生运用地理知识认识和解决环境问题，让学生站在国家安全的高度，树立”绿水青山就是金山银山”的科学发展理念。
（二）研究点概况
本次水质检测实验的采样点位于广东省中山市火炬开发区濠头涌联富社区段，这里是中山市典型的重污染河涌之一。濠头涌总体呈南北走向，始于东区大鳌溪村，经濠头水闸由南向北注入岐江河，全长约6.8千米，为火炬开发区重点整治河涌。中上游覆盖段由于居民生活污水直排河涌，常年作为排污通道，多年来污水沉淀淤积，导致覆盖段出口至东祥路河段污染严重。中下游河段受石岐河潮汐作用影响，水质较好，但氨氮、溶解氧、总磷等指标依然存在超标现象[3]。采样点距中山市濠头中学（以下简称“我校”）大约400米，既方便教师组织学生实地采样，又有利于学生近距离了解学校周边的水环境情况，激发学生学习和探究的热情。
二、实验准备阶段
（一）知识准备
实验准备阶段，笔者通过查阅资料了解采样点河涌的水文特征、污染状况以及周边地区的自然人文概况，同时学习水质检测的相关知识。实验开始前，笔者开设实验操作须知课程，带领学生提前了解采样点河涌概况以及相关水质指标，为后面实验的开展打下良好基础。通过调查笔者发现，濠头涌的污染源主要来自周边居民的生活污水，故本次水质检测实验将侧重其有机污染物的测定。
（二）其他准备
笔者根据实验设计列出所需器材，让学生提前准备好待用，同时培训学生学会使用简易的仪器进行实地采样。印发水质指标科普表、实验检测项目表和实验操作流程表，让学生课前预习相关实验内容。因水质检测实验会涉及化学试剂的使用，相关的安全操作须知也应提前告知学生。
三、实验操作阶段
本次实验研究课程分三部分对中山市火炬开发区濠头涌水环境质量进行探究。首先，通过濠头涌水资源调查，让学生对采样点水资源概况有大致了解，激发学生的探索欲望。其次，带领学生实地采样，将样品带回地理研究室进行水质检测分析。最后通过简易的水质净化装置对污染水体进行水质净化实验，共同探讨如何维护我们身边的水环境安全。
（一）水资源调查
虽然濠头涌距我校仅几百米，但大多数学生对它并不十分了解。因此笔者布置学生利用周末时间对濠头涌的水资源状况进行调查，并设置5个调查问题，要求学生以调查报告的形式完成本次调查活动，调查设计见表1。
（二）水质检测实验
1.确定相关指标
本次实验从物理性指标和化学性指标两个角度来研究水质状况。具体的物理指标为颜色、浊度、气味；化学指标为pH值、总磷、氨氮、化学需氧量、阴离子表面活性剂。
2.水质样品准备
为确保本次实验设计科学合理，在综合考虑学生的建议后，笔者选取了中山市石岐河干流、中山市树木园的山泉水以及学校的自来水作为对照组同时进行水质检测分析。由于部分采样点较远，故笔者提前布置部分学生利用周末时间就近去石岐河和树木园采样带回学校待用。
3.实验过程
本次实验过程以小组合作的形式开展，4人为一组，小组通过分工合作完成水样的检测工作，实验设计见表2，水质检测实验项目表见表3，水质检测实验器材见图1。
4.实验结果及分析
学生通过共同努力得到的水质检测实验结果如图2所示。学生经过对比分析得出以下结论：濠头涌水质无论是物理性指标还是化学性指标都明显差于其他对照组，其水体整体颜色呈黄绿色且有明显臭味，污染情况较为严重；山泉水和自来水的水质清澈透明，各项指标测定结果为优良，水质较优，符合日常饮用水标准；石岐河水质指标虽然优于濠头涌的水质指标，但是水体颜色较黄且浑浊，各项化学性指标依然较高。
5.问题讨论
教师引导学生就本次水质检测实验结果进行思考：总结本次实验结果，并分析4个水样水质优劣程度；根据本次实验结果，尝试分析濠头涌水污染的原因；对濠头涌污染治理提出自己的看法和建议。各小组分组讨论，然后推选一人代表小组作总结，小组代表分享交流后教师作简单的总结。
（三）水质净化实验
1.制作简易的过滤器
取一个空矿泉水瓶并剪去其底部，将瓶子倒置，瓶内由下往上分层放置洗净的膨松棉、活性炭、沙子、小卵石四层，每层间可用双层纱布分隔。简易过滤器设计图见图3，制作好的简易过滤器见图4。
2.实验方案设计
在水质检测项目实验中学生发现，濠头涌的水体存在较为严重的污染情况。针对这一情况笔者根据过滤吸附原理，设计了水质净化实验，具体实验设计见表4，水质净化实验器材见图5。
3.实验结果及分析
我们通过实验发现，本次设计的简易过滤器对污染水体有一定的净化作用，具体实验项目数据见表5，水质净化实验结果见图6。经过简易过滤器后的水质在物理性指标上变化较明显，水体颜色变浅，浊度下降，气味变淡。化学性指标中pH值、总磷、阴离子表面活性剂有所改善，但氨氮和化学需氧量没有改变。总体上，净化效果不明显，和理想中的净化效果差距较大，这也进一步印证了想要走先污染后治理的道路是极为困难的。
四、实验总结与评价
（一）实验总结
本次水环境质量研究实验不仅提高了学生的学习积极性、地理实践力和实验操作能力，而且培养了他们的团队合作精神和分析问题的能力。学生先通过亲自采集水样，切身感受当下所面临的水污染问题；然后通过对目标水样的水质检测，从科学层面印证了水污染的严重程度；最后利用简单的水质净化实验了解到水污染治理之难，深刻感受到保护环境的紧迫感，完成了一次参与度极高的沉浸式环境保护教育。
（二）学生感想
学生1：亲自参与水样的采集工作让我直观感受到周边水环境受到的污染，这给我很大的感触。回来做实验的时候有点兴奋，滴加试剂的时候手都在颤抖。实验的所有流程都是自己动手操作。虽然准备得很充分，但是在操作的过程中还是遇到了很多问题。通过小组的共同努力，我们最终还是顺利地完成了这次实验。很开心能学到很多教材上看不到的知识，感觉自己的动手能力更强了。
学生2：检测水质是一项非常有意义的活动，通过亲手检测得出的结果往往能令人信服。这次实验活动采集的水样不仅数量较多，而且与我们的生活息息相关。经过检测，我对学校的自来水、树木园的山泉水、岐江水、濠头水的优良程度有了更清晰的了解。在检测日常用水安全的同时，我还发现了周边环境中存在的水污染问题，这让我感觉到水资源的保护工作已经迫在眉睫。
（三）实验评价
为了保证本次地理实验教学工作顺利完成，达到预期的教学目标，笔者从地理知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个方面，通过自我评价、互相评价、教师评价3个角度对学生进行评价，具体地理实验评价表见表6。
五、结语与反思
本次地理实验教学探究，笔者依托学校周边现有的自然水体环境精心设计了3个实验环节，充分调动了学生学习地理的积极性，成功地提高了学生的地理实践能力，培养了学生的环保意识和科学发展观。
在实际的实验操作过程中，笔者也发现了很多问题。第一，为了更快速地检测出水体质量的相关化学性指标，笔者利用水质快速检测包进行测定，这样得出的数值只有大概的范围，并不精准。第二，在水质净化实验中，由于制作的净化装置太过简单，对污水的净化效果不够明显。如何完善净化装置以获得更好的净化效果值得继续研究与探讨。第三，本次地理实验教学是针对水体污染状况的检测和研究，涉及的化学知识和环境学知识较多，这让地理教师深深体会到自身知识的有限。在未来的教学工作中，尝试和其他学科教师或专家共同合作开展地理实验教学是重点研究的方向。
［ 参 考 文 献 ］
[1] 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[M].北京：人民教育出版社，2020.
[2] 徐宝芳，张卫青.中学地理实验教学研究[M].西安：陕西师范大学出版社，2023.
[3] 黄超敏，梁素敏，王佳.中山火炬开发区濠头涌污染现状分析及整治方案研究[J].广东化工，2016（8）：136-138.
（责任编辑 陈 明）