高中地理实验教学研究

高中地理实验教学研究（精选6篇）

篇1：高中地理实验教学研究

2.1改善实验条件

随着科学技术的不断发展，诸多先进的科学技术都先后加入到教学领域当中，在实验条件方面，科学技术设备设施可以对原有不完善的实验进行进一步的改良，其中包括多媒体设备、计算机等，这些新加入的教学辅助设备，可以通过对其中的演示功能进行充分的应用，将现实生活中无法满足的实验演示出来。以“昼夜的长短变化、正午时分太阳的高度角变化以及流域洪涝灾害形成等相关模拟实验”为例，这些类型的实验不论是器材还是设备，都很难将其完成，即使可以完成，也需要耗费诸多的时间。为了加深学生在该方面的知识印象，教师可采用多媒体辅助设备进行相关内容的演示。

2.2科学灵活设计实验

以“太阳日和恒星日之间的区别”为例，该部分的内容十分抽象，对学生的逻辑思维能力和空间想象能力有着较高的要求，因此，教师可将这种抽象的教学内容变得更加直观，以扮演的方式加深学生的学习印象，教师演地球，最前排一位学生1扮演太阳，最后排一位学生2扮演遥远的恒星，通过学生和教师进行相对运动，即可让学生了解其中的知识内容。除此之外，教师还可以对部分内容进行延伸，例如：当地球只进行公转不进行自转，当地球只进行自转不进行公转以及当地球的自转和地球的公转方向相反的时候，太阳日和恒星日之间会发生的变化情况[2]。

2.3客观灵活对待实验结果

以“热力环流”为例，该实验相对较为简单，然而在进行实验的过程中，偶尔也会由于诸多方面原因造成问题，例如：会出现学生把通入烟气需要的孔开在了酒精灯的上方，导致烟气没有办法进入到实验箱内，蓉儿也无法形成较为明显的热力环流。此时，教师需要做的不仅仅是对学生出现的错误进行苛责，而是与学生共同对其失败的原因进行分析和探讨，纠正出现的错误，在失败当中吸取经验。

结束语：

从原则角度出发，开展正确的高中地理实验教学，可以对其中的教学难点、重点内容进行有效落实，使新课标教学目标得到高效落实，不仅提高了学生的学习兴趣，同时也提高了高中地理教学的整体质量与效率。

参考文献：

[1] 黄桂芬.新课程标准下高中地理课堂教学的实施策略[J].沈阳教育学院学报. ，（02）：101-102.

[2] 李瑞军.新课程背景下应注重地理实验教学[J].山西广播电视大学学报. ，（03）：151-152.

篇2：高中地理实验教学研究

对于学校实验而言，就近原则是十分重要的，从实验需要的器材到实验的整体设计、实验的原理以及实验的具体操作等，都需要遵守就近原则，让学生能够进行就近取材，方便进行实验具体操作，深入理解实验的原理，同时也让实验更加贴近学生的生活。以“热力环流”为例，教师可以让学生在家中开展相关实验观察：实验开展条件为橱房的门处于虚掩状态，炉上水煮沸的时候，学生需站在橱房与客厅之间，且手举一支已燃的蜡烛，在两种不同的情况下进行观察，一种情况为把点燃的蜡烛举过头顶，另一种情况为把蜡烛放低，使其贴近地面，对烛火飘向进行观察。该实验不会受到家庭条件限制，只需注意防火安全，学生可轻松完成该实验[1]。

1.2安全原则

在对地理实验进行设计时，需要将实验过程中学生的安全放在首位，不管是实验的使用器材还是实验的具体操作过程，学生的安全都不能忽视，因此，让学生自己进行实验研究之前，教师需要对实验使用的器材进行把关，并提前尝试一次实验，以确保学生的安全。以“火山喷发模拟实验”为例，在该实验中，一般采用的实验方法为重铬酸铵引燃，这样的实验方法从实验出现的现象角度来看，具有十分逼真的效果，然而该实验却有着危险性，其中采用的重铬酸铵也属于十分危险的药品，因此，可以将重铬酸铵换成番茄酱或者面粉，以保证学生的安全。

1.3趣味原则

篇3：高中地理实验教学研究

关键词：高中地理教学,实验活动,地理素养

达·芬奇有句名言:“实验是科学知识的来源, 智慧是实验的女儿。”因此, 在高中地理教学中, 教师要端正对实验教学的态度, 重视课堂上的地理实验活动, 充分利用地理实验器材、仪器设备、教具或多媒体设备等教学设备, 通过直观、形象的教学, 展示地理事物、地理现象的发生过程, 让学生在较短时间内获取地理知识, 掌握地理原理, 提高地理素养。

一、地理实验活动的时间

高中地理一节课的时间只有45分钟, 一般有讲授、演示、讨论、自主学习、练习反馈等环节, 因此, 地理实验活动的课堂演示时间一般不超过5分钟, 对地理实验的分组讨论的时间也不宜太长, 一般三五分钟即可。

二、地理实验活动的对象

因为地理实验的主要内容是集中在自然地理 (高中必修1) 中, 所以地理实验活动的对象主要是中学自然地理的一些地理事物、地理现象。

三、地理实验活动的分类

1.按实验主体分类

可分为教师演示型实验和学生操作型实验。

教师可根据知识点的难度、演示活动设计环节数量、活动素材的丰富程度灵活确定。

2.按实验目的分类

(1) 提出问题型实验:主要通过实验展示地理现象或地理过程, 从中提出问题, 引发学生思考和探究。

案例1模拟风海流的形成。

活动过程:两位同学做实验, 进行亲身体验, 其他同学观察, 最后总结出风与洋流的关系。

实验器材:一个装满水的方形透明玻璃缸;一袋彩色塑料颗粒;1个吹风机。

实验步骤: ①一位同学将彩色颗粒倒入玻璃缸的一侧水里。②另一位同学在玻璃缸一侧用吹风机向另一侧吹动彩色颗粒。③所有同学都观察彩色塑料颗粒如何运动?

实验结论:①此实验教师通过学生代表的演示, 引导学生观察洋流现象, 提出问题:洋流是怎样形成的? 通过对实验过程的观察, 学生可以发现:塑料颗粒会随着风向而发生相应的流动, 在遇到玻璃缸壁受阻后, 会向玻璃缸壁两侧分流。②接下来引导学生分析洋流形成的过程和成因, 实现教学目标。根据这一实验结果, 学生可以得出大气运动和近地面风带, 是海洋水体运动的主要动力。

(2) 观测型实验:对地理事物和地理现象进行观测, 进而统计、分析、比较, 最后找出规律, 探究成因, 这类实验往往在课外完成。

例如正午太阳高度、太阳黑子、昼夜长短、月相、行星、流星雨、日食、月食、云、气象、河流、岩石和矿物标本等的观察。可以说, 观测型实验在中学地理教学中占了很大比例。

由于观测型实验耗时较长, 可由教师将观测技巧教会学生后由学生在课外自行完成, 教师给予必要的技术指导。

(3) 探究型实验:针对一个地理问题, 通过设计实验探究地理要素、地理联系及地理成因。

案例2探究黄土高原水土流失的自然原因:

活动过程:教师把同学分四组, 要求四组同学都观察分析水土流失的成因实验, 最后每一组总结一个自然原因。

实验器材:8份规格相同、数量相同的装土的快餐盒, 7份是黄土 (沙土) , 1份是黏土;灌满水的浇花大号水壶2只。

实验步骤:

第一组实验:土壤条件不同 (一份是沙土、一份是黏土) , 其他自然条件 (降水强度、坡度、植被覆盖率) 相同, 经过半分钟的雨水同时冲刷, 观察得出不同的两份土壤 (沙土、黏土) 水土流失的实验数据。

第二组实验:坡度大小不同, 其他自然条件 (降水强度、植被覆盖率、土壤) 相同, 经过半分钟的雨水同时冲刷, 观察得出水土流失的实验数据。

第三组实验:降水强度大小不同, 其他自然条件 (坡度、土壤、植被覆盖率) 相同, 经过半分钟的强度不同的雨水同时冲刷, 观察得出水土流失的实验数据。

第四组实验:植被覆盖率大小不同, 其他自然条件 (坡度、土壤、降水强度) 相同, 经过半分钟的雨水同时冲刷, 观察得出水土流失的实验数据。

实验结论:四组学生在对实验结果分组讨论后, 探究出了土壤质地疏松、坡度大、降水集中、植被稀少是黄土高原水土流失的主要自然原因。

(4) 验证型实验:对已学习的地理原理、地理规律, 通过实验进行验证。

案例3验证海陆热力性质的差异实验:

活动过程:两位同学做实验, 进行亲身体验, 其他同学观察, 最后总结出海陆热力性质差异的表现。

实验器材:一铁架台, 上面安装一横竿;两只气球;5克水;5克细沙。

实验步骤:①准备一铁架台, 上面安装一横竿, 取两只气球, 甲里面装入5克水, 乙里面装入5克细沙, 分别充满空气扎口, 并悬挂于横竿两侧, 然后用同样火焰的蜡烛分别在远离气球底部的地方来回移动烘烤。②一段时间后, 装入细沙的气球先于装入水的气球爆炸。

【实验结论】水的比热比沙子大, 吸收相同的热量升温慢, 所以装入水的气球爆炸的时间迟于装入沙子的气球———海陆热力性质有差异。

(5) 制作型实验:制作地理教具、地理学具、地理模型及绘制地图、编写程序等。

案例4制作太阳光照图学具:

活动过程:一位同学做实验, 进行亲身体验, 其他同学观察后自己制作。

实验器材:2根直尺。

实验步骤:①让学生用2根直尺拼成“T”形作为道具, 一根直尺代表太阳光, 另一根直尺代表晨昏线, 代表太阳光的直尺垂直于代表晨昏线的直尺。②两根直尺的交点置于地轴和赤道的交点之上。

实验结论:在绘制太阳光照图时, 利用晨昏线与太阳光垂直的原理, 学生可以自己制作地理学具。

篇4：浅议地理实验与高中地理教学

[关键词] 课堂实验 作用 如何进行有效的实验

新课程标准提出：1、“通过高中地理教学，增强学生的地理学习能力和生存能力。”

2、“在教学中应注重对地理问题的探索，倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动。”

一、什么是实验

实验是指通过一系列活动检验一个理论或证实一种假设的过程。在实验过程中，根据研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，使某一些事物（或过程）发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。

通过定义我们可以看出实验是：前人已经试验过的，基本是成为真理的，我们再做的时候，是重复过程，从中更形象的学习到知识。也就是说实验是一个验证真理自然规律的过程，使知识形象化的过程。

二、实验在高中地理教学中的意义

（一）实验降低了地理学习的抽象性

初中学生的地理知识都是通过背诵记忆获得，地理思维多是直观多于抽象。而进入高中地理学习的抽象思维就逐渐增多，学生明显学习困难多，学习压力大。而合理的实验可以帮助他们“由表及里”，透过具体现象认识事物本质，降低地理学习的抽象性。

例如在教学中，依据太阳运动轨迹图记忆不同时间不同位置的日出方位，学生大多看不懂图型，理解起来很困难。如果教师通过验证性实验引导学生观察——不同日期日出方位、一天中太阳运动轨迹，再进行合理的总结。这样即使学生掌握了日出方位、日影与物体高度的关系等问题，又降低了地理学习的抽象性，也为他们进行空间思维奠定了基础。

（二）实验有利于培养学生的思维能力

思维能力是智力的核心，是学生最基本的素质。学生通过观察获得了感性认识，进而观察的现象进行推理。通过比较、分析、综合，使感性认识上升为理性认识，从而对事物得出正确、科学的判断和结论。同时实验中学生思考的时间往往比得到结果的还要长些，思维得到充足的锻炼。

例如进行《热力环流》在黑色纸皮内将一支点着的蜡烛靠近两支点着的松香,观察松香烟的飘动方向如何、松香两侧条件有何不同，并思考：松香烟飘动的原因。总结想象可以得出1.松香烟向蜡烛方向飘动。2.松香两侧不同条件：一侧有点蜡烛，受热较多，温度较高，一侧没有点蜡烛，受热较少，温度较低。3.松香烟飘动原因：松香两侧冷热不均。从实验学生推理出来：松香两侧冷热不均使松香烟向蜡烛方向飘动,即气体向蜡烛方向流动。在这一过程中学生运用观察推理总结得出合理解释，从而提高学生积极思考，思维能力得到充分锻炼。

（三）实验有利于发挥学生的主体地位

在大多数试验中都是学生自己独立完成，教师仅仅进行指导。学生从演示实验到观察现象，从总结规律到运用理论解决实际问题，都是通过耳听、眼观、脑想、语言表述和动手操作练习来完成的，在整个过程中更好地发挥学生在学习中的主体作用，使学生把学到的知识转化为能力，学生形成了科学概念、理解和巩固科学知识，正确掌握实验的基本方法和基本技能。

例如在学习地转偏向力时：一组学生将黑墨水滴在透明的雨伞上，观察墨水的流动方向。另一组学生以逆时针的方向转动并观察墨水的流动方向。第三组组学生以顺时针的方向转动并观察墨水的流动雨伞。通过实验，学生认识了由于自转产生地转偏向力，不同位置下，物体的偏转是不一样的。 同时在实验的过程中，学生要不断和其他同学进行语言交流，知识上的互动，这也利于提高学生间合作交流的协调能力。

实验还可以培养学生理论联系实际的学风、实事求是的科学态度。

三、如何进行有效地实验

（一）做好准备工作——有备无患

教师明确活动目的，对实验材料准备，进行实验人员分配，保证实验时间，确定实验地点并预想可能出现的问题。（这点在课外试验中尤其重要。）

（二）对实验进行创新加工

要提高演示实验教学的质量，就要改变——只要按教材上的提出的实验步骤来操作，教学目的就一定能达到的思想。教师要学会对传统的实验进行加工改进，创新设计实验。例如在做《热力环流》的实验时，如果按照教材中进行热力环流的实验，实验时间久，耗费工具多，如果冷热对比不明显的话，整个热力环流就表现不出来。我认为对此实验其实可以进行以下创新：首先讲解热力环流的形成的过程，再让学生去主动参与实验设计，在实验的设计过程，让学生多思考“为什么要这样做？”、“能否换另外一种方法？”等问题，让学生由学知识变为主动探索知识形成过程，使学生的印象更深刻。这样更能体现新课程的思想，更容易实现三维目标。

（三）实验过程中应鼓励学生积极参与

很多教师做演示实验时都是自己一个人在讲台上做，全班学生在下面看，课堂变成了老师表演的舞台，学生只是观众，被动地看，被动地学习，很难有深刻的体验，学习积极性的调动也不好。要体现新课程理念，实现探究性学习，教师必须要改变这种局面，让学生走上讲台表演，当课堂的主角。例如在做《地球运动的基本形式》中的演示实验时，就可以让学生用地球仪演示地球在宇宙中的运动状态，教师只在旁边指导就可以了。通过这样处理，学生就完全参与到课堂中，课堂的气氛也会完全不同，学习积极性高了很多。

（四）进行实验的反思总结

古语有云,“思则有备,有备无患”。教师在实验结束后应进行总结反思，分析成败，以利于今后的教学。同时对实验中学生的新想法和新思路要及时总结归纳。

关于实验，教师不仅要演示操作过程，引导观察；更要引导学生：通过实验，去猜想、分析，运用逻辑推理及归纳法对实验现象进行分析。然后从中抽象和概出科学规律，使学生对知识的体会更深刻。

只有不断地探索好的实验，才能真正体现新课程的思想从而实现三维目标。

参考文献：《现代汉语词典》

《高中地理新课程标准》

《中学地理教学参考》

（作者单位：河南三门峡卢氏一高）

篇5：高中地理实验教学研究

课题

人地关系思想的演变

课时

第1(共2)

课时

教学目标

知识与

技能

知道地理环境的含义;理解人地关系的内涵,可持续发展是协调人地关系的唯一道路。

过程与

方法

通过对我国基本国情的教学，初步学会分析我国必须坚持走可持续发展道路的主要原因。

情感态度与价值观

通过对人地关系的可持续发展的教学，了解合理开发利用国土资源和协调人地关系的意义，并培养唯物辨证观、环境观和可持续发展观。

教学重点

人地关系的内涵，可持续发展是协调人地关系的唯一道路，我国为什么必须坚持走可持续发展的道路

教学难点

判读人类社会与地理环境相关模式图。

教学方法

教学过程：

1、导入新课

展示一幅人地思想关系变化图，让同学们思考人地关系是怎么样的。

2、讲授新课

(突出教学内容要点，阐述、分析、推导、采用的教学方法等。)

一、地理环境的含义

狭义：地理环境通常指环绕人类社会的自然界，也就是指自然环境，它包括地貌、气候、陆地水、植物、土壤和动物等六个要素。

广义：地理环境除自然环境还包括人类改造后的环境，如农田、城市、工矿区、风景游览区等。

二、人地关系的内涵

③

①④

②

①

人类在生活和生产活动中，要从地理环境中得到各种自然资源。

②

人类在生活和生产的废弃物，排放到环境中去。

③

人类通过各种活动影响环境。

④

环境把它受到的影响，对人类社会产生反馈作用。

四大全球性问题（PRED问题)：

人口（People）、资源

（Resource)、环境

（Environment)、发展

（Development)

全球十大环境问题

一、温室效应

二、臭氧层破坏

三、生物多样性减少

四、酸雨

五、森林，尤其是原始森林、热带雨林的破坏与减少

六、沙漠化与荒漠化

七、大气污染

八、水污染与水短缺

九、海洋污染

十、固体废物

环境问题的分布

⑴不同地区所面临的环境问题不同。

城市地区

乡村地区

主要

表现

环境污染。如大气污染、水污染、噪声污染等

生态破坏。如水土流失、荒漠化、土壤盐碱化、森林减少、水源枯竭、物种减少等

原因

由于交通、工业活动和人类聚居地的过分密集，造成污染物的集中

利用资源的方式不当或强度过大

⑵不同国家环境问题的表现也不同

发达国家

发展中国家

（环境问题更加严峻）

表现

环境污染为主

环境污染和生态破坏都很严重

主要

体现

过分消耗资源带来的环境影响

承受着发展与人口的双重压力

原因

发达国家不但消耗了世界上绝大多数的资源；将污染转嫁给发展中国家

①人口快速增长和发展过程中产生环境问题②发达国家将污染严重的工业转移到发展中国家

你知道《京都协定书》吗？

讨论一：发达国家多出钱，你认为合理吗？

三、可持续发展是协调人地关系的唯一道路

１．可持续发展定义：“既满足当代人的需求又不危害后代人满足其需求的发展“。

２．可持续发展理论的酝酿、提出及发展——资源

大山居民的生存选择

经调查，在我国西南地区高山密林中的少数民族有四种不同类型的生存方式。

一、一些村民本着“靠山吃山”的思想，为了致富而非法砍伐林木、猎X野生动物，最终因为触犯国家法律，过上了“铁窗”生活；

另一些村民则在山坡上垦荒种粮，维持温饱。因为森林植被减少，滑坡、泥石流灾害频发，水土流失加剧，土壤变得越来越贫瘠，村民的生活越来越贫困。

二、一些村民日出而作，日落而息，在远离城市的喧嚣中，守着祖辈留下的片片农田，过着平静而贫困的生活。

村民们极力反对在家门口修筑公路，反对开发当地的矿产资源。随着人口的增加，人均耕地越来越少，坡地越开越多，生活越来越贫困。

三、一些村民为了开发当地的喀斯特资源和少数民族文化资源，让外地、外国旅游公司介入，当地的旅游开发被这些公司所操纵，他们将当地村民排斥在管理层之外，占有了旅游开发的全部经济收入。

当地村民依然继续原来的生活方式，或仅仅是为旅游公司充当简单的劳动力，他们把旅游业看成是与自己不相干的外来物，经常与旅游公司和旅游者发生冲突。不合理的旅游开发使当地独特的文化遗产丧失，土地被占用，村民生活水平下降。

四、一些村民积极修筑道路，多方集资，合作开发旅游资源，积极引进新的技术和加工工艺，开发当地的矿产资源、绿色植物资源和传统手工艺品。

许多村民从事旅游业或进入乡镇企业，提高了收入。企业的大部分收入用于当地的经济建设和环境保护。山区生态环境越来越好，村民的生活越来越富裕。

你认为大山居民的哪一种选择符合可持续发展思想？

讨论二:

为什么我国必须选择“可持续发展”的道路呢？

中国可持续发展的“三个零增长”

国际学术界认为，可持续发展的实施，其核心在于必须实现和保持人口数量、能源和资源消费以及生态和环境退化速度的三个零增长。中国科学院《1999年中国可持续发展报告》认为，中国要真正跨进可持续发展的门槛，就必须跨越三个台阶：

2030年实现人口自然增长的零速率。

2040年实现能源资源消耗速率的零增长。

2050年实现生态环境退化速率的零增长。

人口问题是中国可持续发展道路上的最大的坎。新增人口的生存和发展，加上国民对生活质量的不断追求，每天都在消耗大量的资源，并排放大量的废弃物，成为实现可持续发展的第一道障碍。由于人口基数过大，我国每年约22.3％的新增GDP被新增人口的消费所抵消。因此，只有当人口的增长率降为零，人口的规模得以保持常量的状况下，才能有效地降低资源消耗。

第二道坎是资源和能源的消耗速度。

中国的资源数量和质量，从总体而言居于世界的前列，但人均资源量明显位于世界后列。如水资源，人均排在世界第88位左右，是水资源严重不足的国家。加上水资源分布的地区不平衡，水资源问题日益明显。

再如矿产资源，总量居世界第五位，人均排在世界第53位。从2010年开始，2/3的主要矿产将处于或进入短缺状态，金、银、铜和石油将短缺一半以上。

矿产资源中，石油、天然气是具备战略意义的能源，也是衡量综合国力和人民生活水平的重要指标。我国人均煤炭资源为世界人均的51.3％,石油只有11.3％,天然气为3.87％。中国未来能源的供需缺口将越来越大。特别是石油和天然气探明储量匮乏，使能源成为制约国民经济发展的重大因素。

中国的人均矿产资源只及世界人均的1／3，而世界经济发展的历史表明，国家经济达到人均国民生产总值4000

10000美元时，矿产资源的消耗强度最大。

第三道坎是生态环境的退化，包括长期性的基本生态退化和短期的环境污染。

中国必须面对严重退化的生态系统，如水土流失、森林和草原退化、自然灾害等。而短期环境质量的改善，则必须面对城市化和经济快速发展而大量消耗能源和资源所引发的一系列问题。

3、可持续发展遵循的3个原则

公平性原则、持续性原则、共同性原则

3、小结

(主要是本堂课的要点归纳，应写出结论性的文字。)

我国人口多、底子薄，走可持续发展道路具有特别重要的意义，即可以用较少的社会代价和资源代价取得较快的社会经济发展。

4、作业布置：

(含课内课外作业、思考题、讨论题等)

判断下列语句所体现的可持续发展原则

v

人类的发展不应危及其他动物的生存。

——公平性原则

v

“涸泽而渔，岂不得鱼，而明年无鱼。”

——持续性原则

下列说法反映的人地关系属于哪个阶段？

1、广谷大川异制，民生其间者异俗

2、人类应制天命而用之。

3、天时不如地利，地利不如人和。

4、顺天时，量地利，则用力少而成功多，任情返道，劳而无获。

教学反思：

(因为教学反思是教案实施效果追记，只能课后写)

利用谚语可以增强学生学习的动机

授课教师：汪艳英

授课班级：高一（12~16）班

授课时间：第19

周星期

篇6：中学地理实验教学设计

摘要：“科学发现者”丛书是美国麦克劳-希尔公司依据《美国国家科学教育标准》编写的美国主流的地理教材，供9-12年级的学生使用。“科学发现者”各分册按顺序每章都配有大量的实验，可以说在实验与实践活动的教学设计方面，这套教材称得上是地理教材编制的范本。本文就这套教材中的实验教学设计特点展开分析，希望给我国中学地理教材的实验设计带来一些启示。

关键词：“科学发现者” 实验设计

特点

1、“科学发现者”中实验教学设计的组成结构

“科学发现者”由上、中、下三册组成，每一章都配有大量的实验，以适应不同级别和类型学生的口味。以本书的上册《地质学、环境与宇宙》为例，这本书由三十一章构成，每章都配有各种类型的实验，具体分为以下几类：①迷你实验。这些简短的实验，使用的材料非常简单，可以在家或者在老师的帮助下完成。②地学实验。每一章都包含2页的地学实验，共有4种类型，包括地学实验、网络实验、地学制图实验和设计实验。③探索实验。每章都设有一个探索实验，实验的内容用来介绍这一章的内容。④技能实验。每章都有一个技能实验，实验的内容以数学为基础的练习，通常需要解释数据并作图。这四个栏目层次分明，构成了完整的实验设计系统，有利于学生循序渐进学习。

2、“科学发现者”中实验教学设计的特点

⑴实验设计注重学习的层次性，满足不同学生的需求。

教材中实验设计应该遵循循序渐进，逐步深入的原则。《地质学、环境与宇宙》在这方面做得比较好。如在第一章中：迷你实验为“土壤和水怎样吸收和释放热量”，学生只需要用一只温度计，测量土壤和水的温度即可。这个实验比较简单，学生在老师讲解后自己独立操作即可完成。地学实验为“用国际单位制测量”，学生需要测量不同岩石的属性，并用测量结果解释不同属性之间的关系。在这次试验中，要用到烧杯、天平、弹簧秤以及岩石样品，需要测量岩石的面积、质量、密度并尝试解释这些度量间的关系。这个实验较为复杂，需要几个同学协作才可以完成。探索实验为“科学交流”，需要学生用一句话准确的描述老师提供的物体，这对学生的素质提出了更高的要求。技能实验为“制作并使用图表”，用表格的形式来表示地表的年平均温度在过去500年中的变化。这不仅需要学生有较好的地理素养，还必须具有较强的数学思维能力。根据第一章的实验设计，我们可以发现，这些实验的设计基本遵循从易到难的原则，针对不同的学生的能力作了不同的要求，能够满足不同水平学生的需要。

②

①

⑵实验设计挖掘生活中的问题，提高学生解决现实问题的能力。

“科学发现者”实验设计非常生活化，表现在实验的题目、材料等各方面。实验的题目与将要学习的内容密切相关，大部分来源于生活，与学生的生活经验密不可分,比如露的形成、水的运动等。实验中所需的材料一般是学生所熟悉的生活用具，如泥土、粉笔、水盆、雨伞、直尺、量筒等。在《地质学、环境与宇宙》第六章的探索实验“沉积岩与变质岩”中，需要模拟沉积岩的分层。这个实验的用具及操作都很简单，在老师指定的地点收集100ml的土壤，放在矿泉水瓶中，来回摇晃几次，使土壤和水充分的混合，然后迅速的将矿泉水瓶竖直将其放在平面上，然后观察产生的现象。在这个实验中，用到的是我们平时都会见到的土壤和随处可见的矿泉水瓶，通过这个简单的操作，我们可以将地表沉积岩分层成千上万年的演变形象的展示出来，把原来抽象的东西具体的表现出来，能够提高学生学习的兴趣，以及由此提高解决现实问题的能力。

⑶实验设计可操作性强，培养学生的基本地理技能。

“科学发现者”中实验设计在实验进行之前有指导语，简单介绍实验内容，明确学生任务，实验的指向性强；随后详细列出了实验的每个步骤，难度适中，大部分学生都可以独立完成；在实验步骤之后还设有观察与推断、分析与结论等内容，为学生的分析留有空间，引导学生进一步思考，主动探究知识的形成过程；在文字内容旁边一般还附有某一学生做实验的图片，既可以引发学生的兴趣，又可以指导学生模仿图片内容进行实验。在《地质学、环境与宇宙》第七章的迷你实验“模拟岩石的风化”中，首先提到的是“要求”：模拟岩石暴露在周围的环境中并缓慢的被风化的过程。然后提到的是“操作步骤”：先用牙签在肥皂快上深深地刻上文字，再称出肥皂的重量，测量并记录肥皂上被刻文字的深度，然后打开水龙头，让水滴在肥皂上，直到可以观察到被刻文字深度的变动，测量并记录被刻文字的深度。最后是“分析与结论”：被刻入肥皂块里的文字深度是如何变化的？失踪的肥皂到哪里去了？以及你还能想出其他的方法来确定肥皂损耗的情况么？在整个的实验设计中，实验的目的性很强，具有较强的可操作性，学生可以通过操作这个实验大体了解大自然中岩石风化的过程，能够提高学生的分析推断能力，培养学生的基本地理技能。⑷实验设计面向学生，体现学生的主体性。

“科学发现者”中的实验教学设计体现了学生的主体性。所有的实验基本不需要教师的指导和监督，由于难度适中，学生可以在学习新知识前独立或者合作完成。实验中的具体内容全部以第二人称“你”描述，在实验中学生是主体，是实施者。“科学发现者”中的实验语言比较生活化，与正文中讲述知识的严肃语言形成鲜明对比。需用到实验器材的内容都单

④③

独列出“安全警示”，提醒学生要佩戴护目镜、系好围裙，处处体现对学生的人文关怀。如在《地质学、环境与宇宙》第四章设计实验“制作矿物图鉴”中，实验要求如何来鉴别矿物，并检测这些矿物的物理和化学性质。在这个实验中，学生要对矿物进行观察，观察它们的形状和颜色，用小刀对矿物进行刻画检测矿物的硬度，用磁铁检测矿物是否具有磁性，还要在矿物上滴稀盐酸来观察其化学性质。这个实验的大部分环节都是需要学生自己完成，老师只需在一旁观察指导即可，这很好的体现了以学生为实验设计主体的特点。需要注意的是，在这一实验中需要用到稀盐酸，实验特别在关键位置给出了安全警示，要求学生要佩戴好护眼罩和围裙等，这就充分考虑到学生安全，体现了对学生的关怀。

3、“科学发现者”对我国地理教学实验设计的启示 ⑴在每章中设置实验设计类栏目

在每章新内容前设置“实验探索”栏目，可以激发学生的学习兴趣，同化新知识，是进行教学的先行组织者。设置实验为主的探索栏目符合我国新课程改革“倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理实验等实践活动”的课程理念，可以促进我国以“授—受”为主的教学方式的变革。中国地图出版社2004年出版的《普通高中课程标准试验教科书·地理》中，每章之前设置了“实验探索”栏目，这是良好的开端，但是“实验探索”栏目存在一些问题，还需要进一步改进和优化。我国的地理教材实验设计中存在的显著问题是实验内容脱离教学实际，实验不易操作，教师讲解起来比较困难，学生实际操作起来有一定难度，造成地理教学仍以书本教学为主，地理课本中的实验设计因为不能有效地展开而失去了其实际存在的意义。我国教材中涉及的概念图极少，如中图版必修第6页的天体系统概念图、人教版地理选修Ⅲ第15页的旅游资源概念图。这些概念图基本上只出现在正文部分，把它作为概念表述的一种呈现方式，对学生是否掌握地理概念及其表述的方式没有作出具体要求。“科学发现者”教材在每册书中都设置一个“实验探索”专栏，开篇写到：“概念图在对一些概念较多的主题进行整理时是十分有用的。它从总的概念出发，逐步展开，显示出大概念是如何被分析成一个个小概念的，教材仔细地介绍了概念图的定义、作用和组成，最后还附上一个实例说明。这对我国地理教学实验设计，是一个很好的借鉴。⑵注意密切联系学生生活经验

人的认知不是被动接受，而是通过自己的经验主动建构的。《地理：地质学、环境与宇宙》中的“探索实验”栏目充分注意到了这一点，注重学生的动手操作，从学生的生活经验出发，引导学生主动探究，构建自己的知识体系。因而，在设计“探索实验”栏目时，要注重从学生的生活经验出发，设计符合学生认知水平的实验，帮助学生从自身经验出发同化新地理知

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识，学习对生活有用的地理。例如“科学发现者”在介绍地壳的厚度时就运用了类比模型：与下面的圈层相比，地壳很薄，就像洋葱表面的纸状表皮。通过洋葱表面的形象描述来说明地壳的厚度。在介绍褶皱概念之前也先建立了类比模型：你是否曾用脚蹭地毯，而把地毯蹭得皱起来？与地毯类似，岩石被挤压后也可以慢慢弯曲并且不断裂。让学生通过脚蹭地毯的生活经验来理解褶皱。“类比模型”在“科学发现者”中得以大量运用，教材通过用学生比较熟悉的具体模型或实例为中介，形象说明了抽象的地理概念，与学生的已有知识经验相联系，以此来减少新概念带来的陌生感，促进理解的达成。反观我国的中学地理教材，对于运用“类比模型”这种概念表述的方式还缺乏尝试，这是今后研究值得关注的焦点。⑶实验安排具有先行组织者作用

“科学发现者”中的《地理：地质学、环境与宇宙》“探索实验”栏目安排在每章内容之前，起到先行组织者的作用。通过让学生动手做实验，学生对将要学习的新知识有一定的感性认识和初步的理性分析，对难以看到的重力、水的下渗、沉积岩的分层等知识进行了同化，为后面新内容的学习打下基础。如在第9章“地表水”中，通过前文所述“模拟水的运动”探索实验，学生对水在不同物质中的下渗和流速有基本的认识，学习地表水的运动和下渗时难度就会降低。而在我国的高中地理教材中，每章的内容开始仍以概念性的讲解为主，而没有足够的引起学生学习兴趣的实验操作类栏目，这样教学的效果将会有所降低。这对我国的地理教材设计，提出了一个新的思路。

参考文献：

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