《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的課程目標(biāo)之一是學(xué)生能夠初步掌握地理實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查、野外考察等基本方法。地理課堂是地理實(shí)踐的主陣地,在課堂教學(xué)中如何體現(xiàn)地理課程的實(shí)踐性,培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力和發(fā)揮地理實(shí)踐的育人價(jià)值呢?加強(qiáng)地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是行之有效的途徑之一。教師可以根據(jù)初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律,充分挖掘地理教材中實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)際觀察,體驗(yàn)地理知識(shí)的生成過程,深化對(duì)地理知識(shí)的理解,培養(yǎng)地理實(shí)踐力。
凌汛模擬實(shí)驗(yàn)選自中圖版七年級(jí)地理教材第三章第四節(jié)。凌汛是黃河的主要憂患之一,凌汛的形成是難點(diǎn),對(duì)于七年級(jí)學(xué)生而言,大多感到比較抽象、難懂。筆者過去主要利用凌汛圖片和視頻進(jìn)行授課,教學(xué)效果一直不理想。針對(duì)這一實(shí)際問題,通過精心創(chuàng)設(shè)“凌汛模擬實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行地理實(shí)驗(yàn)教學(xué),深受學(xué)生歡迎,教學(xué)效果比較顯著?,F(xiàn)將該模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理、目標(biāo)、器材、步驟、分析、結(jié)論和應(yīng)用做一簡(jiǎn)單介紹。
一、實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
1.實(shí)驗(yàn)原理。
凌汛每年發(fā)生兩次,分別在初冬封河期和初春開河期。黃河的凌汛主要分布在蘭州到內(nèi)蒙古河口鎮(zhèn)、鄭州花園口到入??趦蓚€(gè)河段,流向都是從較低緯度流向較高緯度。由于初冬封河期,較高緯度河流結(jié)冰早于較低緯度,初春開河期較高緯度河流解凍晚于較低緯度,均會(huì)造成較低緯度河流來水受阻,引發(fā)河水上漲形成凌汛。凌汛是一種極其危險(xiǎn)的自然災(zāi)害,易造成河水泛濫,給河流兩岸人民帶來巨大危害。
2.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。
知道凌汛發(fā)生的時(shí)間、河段和危害;學(xué)會(huì)分析凌汛形成的主要原因。
二、實(shí)驗(yàn)器材
一個(gè)長(zhǎng)30 ㎝、寬20 ㎝、高8 ㎝的泡沫箱,500克棕色黏土,一塊泡沫板,一瓶藍(lán)墨水,一個(gè)容量1 000 ml的塑料瓶,一張白紙,紅藍(lán)水彩筆各一支,膠帶,小刀,塑料盆等。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1.用小刀將白紙裁成兩小塊,用藍(lán)色水彩筆在紙上分別寫上較低緯度和較高緯度,將之貼在泡沫箱一寬面外側(cè),并用紅色水彩筆在二者之間畫一箭頭表示河流流向,箭頭由較低緯度指向較高緯度。
2.將黏土放入泡沫箱做成河床及兩岸地面,要求兩岸地勢(shì)較平緩,河床坡度由較低緯度向較高緯度逐漸降低,在較高緯度設(shè)計(jì)一處較為狹窄或彎曲的河段。
3.用小刀在泡沫箱標(biāo)有較高緯度旁一窄面切開一個(gè)長(zhǎng)6 ㎝、寬5 ㎝的出水口。
4.將泡沫箱放在講桌上,出水口一側(cè)伸出桌面5 ㎝,其下端放置一塑料盆。
5.給塑料瓶裝滿水并滴入墨水搖勻,以此模擬河水。
6.將泡沫板掰成大小不等的若干小塊放入較高緯度河段,模擬該河段形成的冰面,接著把塑料瓶中的水由較低緯度一端慢慢倒入河流,觀察實(shí)驗(yàn)(如圖1和圖2),該實(shí)驗(yàn)用以模擬初冬封河期的凌汛現(xiàn)象。
Qib82adcfuRoQ6GnkSsk7g==7.上一實(shí)驗(yàn)做完后先將黏土上的泡沫碎屑和水清理干凈,再將剩余的泡沫板掰成較多小塊放入較高緯度河段,表示該河段尚未完全解凍的冰面,少量小塊放入較低緯度,表示該河段解凍后河水挾帶的一些浮冰,最后把塑料瓶中的水由較低緯度一端慢慢倒入河流,觀察實(shí)驗(yàn)(如圖3和圖4),該實(shí)驗(yàn)用于模擬初春開河期的凌汛現(xiàn)象。
四、實(shí)驗(yàn)分析
1.初冬封河期,較低緯度與較高緯度哪一河段先結(jié)冰?河流流向是什么?凌汛會(huì)造成什么危害?
2.初春開河期,較低緯度與較高緯度哪一河段后解凍?河流流向是什么?凌汛會(huì)造成什么危害?
3.由以上實(shí)驗(yàn)分析凌汛形成的原因有哪些。
五、結(jié)論與應(yīng)用
1.結(jié)論。
初冬封河期,由于較高緯度河流先結(jié)冰,當(dāng)河水由較低緯度流向較高緯度時(shí),冰面在上游來水的沖擊作用下很快在河流狹窄或彎曲處形成冰壩,阻塞河道,導(dǎo)致河流水位急劇上升,從而形成凌汛;初春開河期,由于較高緯度河流后解凍,當(dāng)較低緯度的河水挾帶一些浮冰順流而下時(shí),在較高緯度遇到尚未完全解凍的冰面,就造成河面浮冰層層堆疊形成冰壩阻塞河道,最終導(dǎo)致河水泛濫形成凌汛。凌汛的形成原因主要有兩個(gè),一是河流冬季有結(jié)冰現(xiàn)象;二是河流由較低緯度流向較高緯度。
2.應(yīng)用。
我國(guó)著名地質(zhì)學(xué)家李四光說過:“視察、實(shí)驗(yàn)、分析是科學(xué)工作經(jīng)常使用的方法。”把實(shí)驗(yàn)引入地理課堂,讓學(xué)生做到眼到、手到、腦到,多感官聯(lián)動(dòng),深度參與地理學(xué)習(xí),經(jīng)歷有意義的學(xué)習(xí)過程,獲得并積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),從中深刻理解地理知識(shí)的生成過程。地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能有效突破教學(xué)重難點(diǎn),而且能優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力、科學(xué)素養(yǎng)和協(xié)作能力,也為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。凌汛模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,還化抽象為具體,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,彌補(bǔ)學(xué)生思維能力的欠缺,幫助學(xué)生構(gòu)建“最近發(fā)展區(qū)”,為學(xué)生搭起連通知識(shí)的橋梁,使之更輕松地掌握“凌汛的形成”這一難點(diǎn)知識(shí),達(dá)到事半功倍的效果。該實(shí)驗(yàn)主要利用我們身邊隨手可得的泡沫箱、塑料瓶等廢舊物品,器材大多可以重復(fù)使用,經(jīng)濟(jì)環(huán)保;實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可行,易于操作。