劉健美

（大連市第八十中學(xué)教育集團）

地理實驗是通過觀測、觀察、演示、制作、繪制、調(diào)查等活動方式來探究地理事物、現(xiàn)象和過程的地理實踐教學(xué)活動。地理實驗可以落實地理核心素養(yǎng)，將培養(yǎng)地理實踐力融入地理課堂中。學(xué)生在實驗中充分展示自己，真正成為課堂學(xué)習(xí)的主體，通過實驗觀察、思考、實踐、對比，培養(yǎng)自身綜合分析問題及創(chuàng)新思維能力，樹立科學(xué)探究意識。

筆者以“黃土高原水土流失”地理實驗為案例，制訂教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、評價方案，并歸納提煉，使其形成地理實驗教學(xué)策略。

一、地理實驗教學(xué)設(shè)計思路

（一）確定實踐活動目標(biāo)

《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》（以下通稱“新課標(biāo)”）強調(diào)著力發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力?；趯Φ乩韺W(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識及課程目標(biāo)，筆者確定本次實踐活動目標(biāo)為通過探究實驗，綜合分析黃土高原水土流失嚴(yán)重的原因，推理其導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。通過小組探究和動手實踐活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)，使其形成科學(xué)探索的精神。

（二）制作學(xué)具教具

教師需要帶領(lǐng)學(xué)生進行地理實驗的模型設(shè)計和制作。在制作學(xué)具教具時需要注意以下兩點：一是在制作實驗器材時，需選擇成本低、容易獲取的材料。以該實驗為例，在制作中可采用低成本的可回收利用的紙盒和塑料水瓶。二是設(shè)計的實驗可操作性強，確保學(xué)生能夠全員參與，并且實驗的最終效果要明顯，能夠體現(xiàn)科學(xué)性。在本實驗中，學(xué)生嘗試選擇不同器具來觀察水土流失情況，有的實驗結(jié)果并不明顯，甚至出現(xiàn)實驗失敗的情況。

經(jīng)過多次的實踐和改進后，筆者對學(xué)生進行分組，梳理出八個小組的實驗器材，提前自制幾個簡單教具：為進行對比實驗，需要大小合適的硬紙盒做出坡度架，空礦泉水瓶剪出開口裝上土壤，每組需要制作一個灑水瓶，將七個白色塑料瓶蓋扎一樣大小的孔，表示降水強度相同。藍色瓶蓋扎孔比白色瓶蓋大一些，表示降水強度大，白色瓶蓋扎孔小表示降水強度小。每個小組準(zhǔn)備觀察實驗結(jié)果的燒杯，以便觀察水土流失情況，準(zhǔn)確填寫實驗結(jié)果。

（三）設(shè)計實驗步驟

設(shè)計實驗步驟可以選擇兩種方式：第一種是教師為學(xué)生預(yù)設(shè)好實驗步驟，課堂中由學(xué)生直接操作。這種方式的優(yōu)點是在課堂中節(jié)省了很多時間，缺點是學(xué)生知道了實驗步驟就不會去思考為什么要這樣設(shè)計實驗；第二種是教師指導(dǎo)學(xué)生在明確實驗?zāi)繕?biāo)的前提下，自行觀察利用實驗器材。學(xué)生在真實的實驗情境中，親自參與探究設(shè)計本小組的具體實驗步驟。這種方式的優(yōu)點是能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，開展深入持續(xù)的探究活動，從而更好地解決地理問題。缺點是課堂中小組探究所需時間較長，有些小組使用的實驗語言不夠精準(zhǔn)，需要教師進行指導(dǎo)修改。以下是其中一組學(xué)生設(shè)計的實驗步驟（見表1）。

表1 學(xué)生設(shè)計的實驗步驟

（四）動手操作實踐

筆者先將學(xué)生分成八個小組，每個小組選出一位組長、兩個操作員和一個實驗結(jié)果記錄員。組內(nèi)共同按照設(shè)計的實驗步驟進行操作實驗，最后認(rèn)真記錄實驗結(jié)果。此實驗較易操作，學(xué)生可以在課堂中以合作的形式高效完成實驗。

（五）交流展示實驗結(jié)果

此環(huán)節(jié)通過直觀展示各組燒杯中的實驗結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生自行分析對比實驗結(jié)果，完成以下四個探究任務(wù)。

探究一：在相同土質(zhì)、時間和坡度的前提下，分別鋪設(shè)不同數(shù)量的植被，用同等強度灑水。對比兩個小組燒杯中的水量和泥沙量，進而分析植被多少與水土流失之間的關(guān)系。

探究二：在相同時間和坡度的前提下，分別加裝不同的土壤，用同等強度灑水。對比兩個小組燒杯中的水量和泥沙量，進而分析土質(zhì)與水土流失之間的關(guān)系。

探究三：在相同土質(zhì)、時間和坡度的前提下，用不同強度灑水。對比兩個小組燒杯中的水量和泥沙量，進而分析降水強度與水土流失之間的關(guān)系。

探究四：在相同土質(zhì)和時間前提下，分別設(shè)置不同的坡度，用同等強度灑水。對比兩個小組燒杯中的水量和泥沙量，進而分析坡度與水土流失之間的關(guān)系。

（六）遷移應(yīng)用實踐結(jié)論

由實驗結(jié)果可知，地表植被越少，降水越強，地表坡度越大，土質(zhì)越疏松，水土流失越嚴(yán)重。在歸納總結(jié)實驗結(jié)論后，筆者引導(dǎo)學(xué)生將實驗結(jié)論遷移應(yīng)用到分析黃土高原的水土流失的自然原因上。黃土高原因其植被匱乏、土質(zhì)疏松、地形多為山區(qū)，坡度大、夏季多暴雨的自然條件而容易出現(xiàn)水土流失的情況。

二、地理實驗教學(xué)設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)與細則

在地理實驗教學(xué)中，教師不能只是簡單評價學(xué)生的實驗結(jié)論，不關(guān)注教學(xué)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。從學(xué)情上看，學(xué)生對有關(guān)黃土高原的基礎(chǔ)知識有一定的掌握，但是對水土流失概念的理解較為模糊，運用知識解決分析問題及動手操作實驗的能力欠缺。筆者在課堂中以學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)為參照來評價課堂教學(xué)質(zhì)量，通過學(xué)生的“學(xué)”來評價教師的“教”，來反映課上師生互動的方式和效果。

通過學(xué)生的互評以及教師對學(xué)生讀圖方法的指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生可以做到結(jié)合各種地圖資料有效保證讀圖和析圖。

在評價過程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生講解的科學(xué)性、流暢性，回答的有效性和答題的準(zhǔn)確性，把評價的重點放在讓學(xué)生清楚知道自己離學(xué)習(xí)目標(biāo)有多遠，需要努力的重點在哪些地方上。學(xué)習(xí)效果的評價要及時跟進，具有針對性、生成性（見表2）。

表2 評價量表

三、地理實驗教學(xué)啟示

地理實驗讓學(xué)生親歷地理現(xiàn)象的形成過程，親自動手體會并總結(jié)出水土流失的自然原因。學(xué)生在輕松愉悅的實驗過程中掌握知識，提高了動手能力、觀察能力和分析真實的地理現(xiàn)象的能力，凸顯學(xué)生主體地位，關(guān)注了學(xué)生個性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求。教師通過展示環(huán)節(jié)也可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗操作中出現(xiàn)的問題，針對有問題的實驗結(jié)果，全體同學(xué)共同思考問題出現(xiàn)的原因，之后教師重新操作演示實驗來求證實驗結(jié)論，有效發(fā)揮評價功能，促進學(xué)生的學(xué)業(yè)進步和全面發(fā)展。