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【摘要】部分高中自然地理知识点是困扰教与学的难点，选择适当教学方法很重要。以“太阳高度角”知识点的实验教学为案例，阐明实验教学法的特点，及实施实验教学对培育学生地理学科核心素养的意义，倡导实验教学方法在高中教学中应用，以帮助学生学习和理解自然地理的原理及规律。
【关键词】高中地理；实验教学；实验设计；核心素养
高中地理必修一内容侧重自然地理，重点是阐明人类赖以生存和发展的自然环境及其对人类活动的影响。应该说，所学内容的原理和规律是整个高中地理课程知识和理论的基础，而基本原理中的地球运动的地理意义、地表形态变化的原因等，基本规律中的气压带、风带的分布和移动规律、洋流的分布规律等，是困扰教与学的难点。
地理知识的习得需要在真实的情境中运用所学的地理知识和技能，通过观测、分析、感悟、理解人地关系状况，对培养学生人地协调观、综合思维等都有帮助，是学生学以致用的能力体现。因此，设计适合高中学生的地理实验内容，也是提高自然地理教学效果的重要途径之一。以下就以高中地理必修一“太阳高度角”知识点学习为例，阐述如何开展地理实验教学。
一、“测量太阳高度角”实验教学案例
“观测测量太阳高度角”实验设计
1.实验目的
①学会测量太阳高度角的方法；
②通过分析测得的数据，理解和掌握太阳高度的日变化规律；
③通过分析测得的数据，理解和掌握正午太阳高度的季节变化规律；
④激发学生学习地理的兴趣，培养创新意识、合作意识和严谨的科学精神，提升学生地理实践力。
2.实验器材：直杆、细绳，量角器，粉笔，手表。
3.实验步骤和方法
①将一条数米长的细绳系于直杆的一端；
②分别于9点30分、12点25分、15点时（9时30分、15点时为学生课间操时间便于观测， 12时25分约为中山地方时12时便于观测正午太阳高度）将直杆垂直地面，用粉笔标记直杆顶端的影子；
③细绳拉直，将其另一端放在直杆顶端影子处，同时用量角器量出细绳和地面之间的夹角。
④持续测量并按如下表格做好记录。
⑤通过比较某天09：30、12：25，15：00的太阳高度的不同，可以分析出一天中太阳高度由小变大，再变小的规律，正午太阳高度最大。通过不同日期12：25太阳高度的变化可以得到正午太阳高度角季节变化规律。
4.实验评价
优点：观测所用器材很易准备、场地易找到不受约束；观测时间灵活，可选用课间几分钟，不会占用过多时间，影响学生上课；观测方法简单无难度易操作；观察结果即为太阳高度，不用再计算，是对以往观测方式的改进与创新；结论直观，学生能直接得出太阳高度的日变化规律，简单对比就能得到正午太阳高度的季节变化规律。
这个简单的观测实验，将抽象、难计算的“太阳高度角”及“正午太阳高度角”的概念、变化规律等直观化，有效突破知识难点的教与学，同时培养了学生严谨的科学态度。
缺点：测量过程中容易产生误差。在观测过程中为了减少误差，学生需要多次测量；观测持续时间长，学生每天需要多次重复简单的实验过程，枯燥易敷衍对待，甚至难以坚持，所以，需要老师多鼓励常询问。
二、可实施实验教学的知识点及实验类型
高中自然地理实验主要包括以下几个系列：一是地球运动实验系列，二是大气实验系列，三是水实验系列，四是地壳变动实验系列。按照地理实验的地点不同，地理实验分为课堂地理实验和课外地理实验两种；按照实验操作方式的不同，又将课堂地理实验分为教师演示实验、学生操作实验和计算机模拟实验三类。
经仔细研究教材，从学生学习状况出发并结合自己的教学实践，笔者认为从以下12个自然地理難点进行针对性实验教学，会帮助学生理解掌握相关知识。
三、对地理实验教学的建议
地理实验教学不但是中学地理教学的重要组成内容，也是地理学习的重要方法。地理实验教学具有多种教学功能， 对培养学生地理核心素养具有独特价值， 是常规课堂教学不可替代的。近些年来越来越多的教师注重了实验教学，也关注到地理实验实施对激发学生学习兴趣，提高学生学习成绩很有帮助。我们总提新课改，总说改变教学模式和方法，其实地理实验教学就是通过实验教学方法将教材上的知识点形象、动态地表达出来的有效教学方法。
经过对地理实验教学的研究和实践，提出以下几点建议：
1.为了培养学生的地理实践力和综合思维能力，高中地理教材在编写中可适当增加实验部分或留课时给实验，尤其是自然地理部分。与物理、化学、生物、信息等“科学”类学科一样，地理学科同样需要实验操作、实践探究。但是，由于实验教学过程往往需要花时间，有的需持续较长时间才能得出结论或结果，如太阳高度角的观测、月相观测等，为了节省课堂时间，老师往往只讲成因和结果而实验过程多被忽略。老师能够“说实验”或者让学生“观实验”已经属很好的，更谈不上让学生亲自动手实验了。
2.学校对实验教学的重视程度也很重要，如果能争取到学校提供实验设备和场所，教师就会尽量安排时间，让学生自己设计实验过程，自己动手操作，自己观察实验，学会如何发现问题和解决问题。可以改变学生的学习方式，培养学生的科学素养。
3.充分利用信息技术与地理实验教学相融合。目前，很多网络平台能提供地理实验教学所需的素材，我们在备课时，可根据需要选用一些现成的实验。如，三维效果的昼夜长短变化等；也可以利用一些素材进行组合加工，使先进的信息技术与地理实验教学相结合，使我们的课堂与时俱进，使我们的课堂高效有活力，让学生用另一种更便捷更喜欢的途径学习地理。
4.开展地理实验教学，老师是关键。地理实验的目的是将抽象难懂的地理现象或规律变得形象具体易理解，所以，教师首先能把握有哪些地理知识难点需用实验解决，其次，自己能设计实验或提出实验建议，有在实验过程中设计问题、解答疑问的调控能力，真正让学生在实验情境中“悟”出结果。从地理实验本身特点看，不像上述所说的“科学”类学科的实验有精确结果，那么让学生期待。如，有的是学生自制模型，外观、准确度等差距较大；有时模拟一种地理现象的形成过程不一定能得出预期结果，如山前冲积扇的形成，可能得不出大颗粒的堆积物先沉积在出口，小颗粒的后沉积在扇的边缘；另，实验时间较长的，如太阳高度角观测等，需持续观测，对学生而言会消磨热情，影响观测效果。每次实验，老师应详细记录各个环节，不断改进，最好形成完整实验设计，为其他老师提供实践资料和经验，为推动地理实验教学实施做努力。
高中地理教学不应该仅满足于学生学习了哪些知识点，还是理解了某个原理，更应该注重培养学生学习地理的情趣和科学精神，掌握能够学懂的有效方法。
参考文献：
[1]徐宝芳、张卫青.中学地理实验教学研究[M].西安：陕西师范大学出版总社有限公司，2010.
[2]杨士弘.自然地理学实验与实习[M].北京：科学出版社，2015.
【关键词】高中地理；实验教学；实验设计；核心素养
高中地理必修一内容侧重自然地理，重点是阐明人类赖以生存和发展的自然环境及其对人类活动的影响。应该说，所学内容的原理和规律是整个高中地理课程知识和理论的基础，而基本原理中的地球运动的地理意义、地表形态变化的原因等，基本规律中的气压带、风带的分布和移动规律、洋流的分布规律等，是困扰教与学的难点。
地理知识的习得需要在真实的情境中运用所学的地理知识和技能，通过观测、分析、感悟、理解人地关系状况，对培养学生人地协调观、综合思维等都有帮助，是学生学以致用的能力体现。因此，设计适合高中学生的地理实验内容，也是提高自然地理教学效果的重要途径之一。以下就以高中地理必修一“太阳高度角”知识点学习为例，阐述如何开展地理实验教学。
一、“测量太阳高度角”实验教学案例
“观测测量太阳高度角”实验设计
1.实验目的
①学会测量太阳高度角的方法；
②通过分析测得的数据，理解和掌握太阳高度的日变化规律；
③通过分析测得的数据，理解和掌握正午太阳高度的季节变化规律；
④激发学生学习地理的兴趣，培养创新意识、合作意识和严谨的科学精神，提升学生地理实践力。
2.实验器材：直杆、细绳，量角器，粉笔，手表。
3.实验步骤和方法
①将一条数米长的细绳系于直杆的一端；
②分别于9点30分、12点25分、15点时（9时30分、15点时为学生课间操时间便于观测， 12时25分约为中山地方时12时便于观测正午太阳高度）将直杆垂直地面，用粉笔标记直杆顶端的影子；
③细绳拉直，将其另一端放在直杆顶端影子处，同时用量角器量出细绳和地面之间的夹角。
④持续测量并按如下表格做好记录。
⑤通过比较某天09：30、12：25，15：00的太阳高度的不同，可以分析出一天中太阳高度由小变大，再变小的规律，正午太阳高度最大。通过不同日期12：25太阳高度的变化可以得到正午太阳高度角季节变化规律。
4.实验评价
优点：观测所用器材很易准备、场地易找到不受约束；观测时间灵活，可选用课间几分钟，不会占用过多时间，影响学生上课；观测方法简单无难度易操作；观察结果即为太阳高度，不用再计算，是对以往观测方式的改进与创新；结论直观，学生能直接得出太阳高度的日变化规律，简单对比就能得到正午太阳高度的季节变化规律。
这个简单的观测实验，将抽象、难计算的“太阳高度角”及“正午太阳高度角”的概念、变化规律等直观化，有效突破知识难点的教与学，同时培养了学生严谨的科学态度。
缺点：测量过程中容易产生误差。在观测过程中为了减少误差，学生需要多次测量；观测持续时间长，学生每天需要多次重复简单的实验过程，枯燥易敷衍对待，甚至难以坚持，所以，需要老师多鼓励常询问。
二、可实施实验教学的知识点及实验类型
高中自然地理实验主要包括以下几个系列：一是地球运动实验系列，二是大气实验系列，三是水实验系列，四是地壳变动实验系列。按照地理实验的地点不同，地理实验分为课堂地理实验和课外地理实验两种；按照实验操作方式的不同，又将课堂地理实验分为教师演示实验、学生操作实验和计算机模拟实验三类。
经仔细研究教材，从学生学习状况出发并结合自己的教学实践，笔者认为从以下12个自然地理難点进行针对性实验教学，会帮助学生理解掌握相关知识。
三、对地理实验教学的建议
地理实验教学不但是中学地理教学的重要组成内容，也是地理学习的重要方法。地理实验教学具有多种教学功能， 对培养学生地理核心素养具有独特价值， 是常规课堂教学不可替代的。近些年来越来越多的教师注重了实验教学，也关注到地理实验实施对激发学生学习兴趣，提高学生学习成绩很有帮助。我们总提新课改，总说改变教学模式和方法，其实地理实验教学就是通过实验教学方法将教材上的知识点形象、动态地表达出来的有效教学方法。
经过对地理实验教学的研究和实践，提出以下几点建议：
1.为了培养学生的地理实践力和综合思维能力，高中地理教材在编写中可适当增加实验部分或留课时给实验，尤其是自然地理部分。与物理、化学、生物、信息等“科学”类学科一样，地理学科同样需要实验操作、实践探究。但是，由于实验教学过程往往需要花时间，有的需持续较长时间才能得出结论或结果，如太阳高度角的观测、月相观测等，为了节省课堂时间，老师往往只讲成因和结果而实验过程多被忽略。老师能够“说实验”或者让学生“观实验”已经属很好的，更谈不上让学生亲自动手实验了。
2.学校对实验教学的重视程度也很重要，如果能争取到学校提供实验设备和场所，教师就会尽量安排时间，让学生自己设计实验过程，自己动手操作，自己观察实验，学会如何发现问题和解决问题。可以改变学生的学习方式，培养学生的科学素养。
3.充分利用信息技术与地理实验教学相融合。目前，很多网络平台能提供地理实验教学所需的素材，我们在备课时，可根据需要选用一些现成的实验。如，三维效果的昼夜长短变化等；也可以利用一些素材进行组合加工，使先进的信息技术与地理实验教学相结合，使我们的课堂与时俱进，使我们的课堂高效有活力，让学生用另一种更便捷更喜欢的途径学习地理。
4.开展地理实验教学，老师是关键。地理实验的目的是将抽象难懂的地理现象或规律变得形象具体易理解，所以，教师首先能把握有哪些地理知识难点需用实验解决，其次，自己能设计实验或提出实验建议，有在实验过程中设计问题、解答疑问的调控能力，真正让学生在实验情境中“悟”出结果。从地理实验本身特点看，不像上述所说的“科学”类学科的实验有精确结果，那么让学生期待。如，有的是学生自制模型，外观、准确度等差距较大；有时模拟一种地理现象的形成过程不一定能得出预期结果，如山前冲积扇的形成，可能得不出大颗粒的堆积物先沉积在出口，小颗粒的后沉积在扇的边缘；另，实验时间较长的，如太阳高度角观测等，需持续观测，对学生而言会消磨热情，影响观测效果。每次实验，老师应详细记录各个环节，不断改进，最好形成完整实验设计，为其他老师提供实践资料和经验，为推动地理实验教学实施做努力。
高中地理教学不应该仅满足于学生学习了哪些知识点，还是理解了某个原理，更应该注重培养学生学习地理的情趣和科学精神，掌握能够学懂的有效方法。
参考文献：
[1]徐宝芳、张卫青.中学地理实验教学研究[M].西安：陕西师范大学出版总社有限公司，2010.
[2]杨士弘.自然地理学实验与实习[M].北京：科学出版社，2015.