摘要:地理实验教学是提升学生地理实践力的重要途径,也是核心素养背景下地理课程教与学的积极探索。结合当前高中地理实验教学实际,本文提出基于地理实践力培养的高中地理实验教学路径。在实验设计中要坚持素养导向,提高设计科学性;在实验操作中要坚持以行促知,落实学生真体验;聚焦思维进阶,通过问题驱动开展实验分析;通过链接现实生活,解决情境真问题实现实验迁移。实践证明,该路径能有效助推学生对地理知识体系的建构,培育和提升学生地理实践力。

　　关键词:地理实践力高中地理实验教学

　　实验教学作为培养学生地理实践力的有效手段,对于实现地理知识教学向实际技能培养的转变具有重要意义。它不仅有助于锻炼学生的科学实验与探究的意志品质和能力,还能培养学生地理实践力,使其更好地应对实际问题。

　　高中地理实验教学应从传统的教学实验向以素养导向的实验教学转变,引导学生主动参与模拟实验设计、操作与反思过程,以发现、分析和解决问题为主导,激发创新思维,释放地理实践智慧。在这个转变中,学生不再是被动接受实验指导,而是更加积极主动地参与实验活动。通过主动完成有意义的实验活动,学生不仅可以建构自己的地理知识体系,还能培养实际操作的能力。

　　一、实验设计:坚持素养导向,提高设计科学性

　　实验设计在保障地理实验有序、有效推进方面具有关键作用。为确保地理实验设计对学生核心素养的引导,实验设计应坚持素养导向,将培养地理实践力融入其中。设计指向地理实践力的实验应以引导学生深度理解地理客观规律和原理为基础。同时,实验资源的开发应注重便捷性和实用性,实验过程应体现循序渐进的原则,引导学生逐步深入了解现象的本质。

　　在实验设计中,教师可以引导学生设计科学的地理实验任务单,使其成为有效的载体,确保地理实验有序展开。任务单以任务为核心,将实验过程具体化、显性化。以“探究对流层大气的直接热源”为例,可以设计一份实验任务单,主要包括以下三个方面:

　　【实验背景】每年的七八月,是夏季的三伏天,也是夏季最热的一段时期。有没有想过,这段时期里对流层大气的能量直接来自哪里,是太阳的照射还是地面?请提出你的假设,再设计一项实验,用实验数据验证你的猜测。

　　【实验问题】对流层大气的直接热源是什么?太阳还是地面?

　　【操作建议】实验操作形式:采用小组合作实验形式,合理进行实验分工;科学设计实验方案,兼具科学性、经济性和实效性。根据实验需要准备好实验器材和装置,注意设定自变量、因变量,合理地控制好无关变量,选择合适的实验时机。借助表格记录数据、分析数据,得出实验结论。

　　实验任务单的三个部分,既相对独立,又互相配合,较好地保证了地理实验的有效开展。实验背景部分,既给学生提供实验的场景,又揭示出本次实验的任务,让地理实验有效激发学生探究兴趣,朝着明确的目标推进;实验问题部分,给学生提供驱动性主问题,让地理实验直指核心问题;第三部分的操作建议,充分发挥教师主导作用和学生主观能动性,给学生必要的提示和引导,而不是直接告诉学生怎样做。同时,教师对实验的关键点和注意事项进行提示,使学生具备自主开展地理实验的能力。实验设计时,教师还应给学生创造交流、互动的机会,让学生通过交互性活动,及时发现实验设计存在的不足,及时进行调整,以完善实验设计,保证实验设计的科学性和有效性。

　　二、实验操作:坚持以行促知,落实学生真体验

　　地理实践力的发展需要建立在学生的主观能动性基础上,而给予学生充分的参与实验的机会是实现这一目标的关键。学生在地理实验中需要成为实验操作的主人,通过亲身参与和实践,才能真正获得对地理实践力的有力支持。

　　在“探究对流层大气的直接热源”这一课程中,教师可从以下两个方面着力,以帮助学生获得更丰富的实验体验。

　　一是,融合不同的实验形式。实验过程中,教师可以将单一实验和比照实验有机结合起来,以达到不同的实验目的。单一实验操作简单,任务明确,学生只需要开展一次实验。如“热力环流实验”,实验效果显著。比照实验操作流程相对复杂,实验次数较多,需要学生基于自变量的变化进行相应的实验。如基于“水土流失的影响因素”实验,需要引导学生从不同因素展开探索,包括坡度大小、降水的强弱、植被的分布等。

　　二是指引关键性操作步骤。地理实验是否达到预期目标,能否顺利开展,与学生对关键性操作步骤是否把握有关。基于关键性操作步骤的重要性,教师可以对学生进行必要的引领,让学生在掌握关键性步骤的基础上学会“放手”。如基于“热力环流”的操作实验,教师可以设计了一个指引性PPT,对学生进行如下提示:简略示意图指引。地图对于地理学习非常重要,教师可以借助一份实验的简略示意图,引领学生从宏观上把握实验,形成整体性认知。通过不同形式的实验和实验关键步骤的指引,让学生真正获得实验的机会,进而收获丰富的实验体验。同时,这就可以充分尊重学情,从学生认知起点出发,培养学生的自主实验能力。

　　三、实验分析:聚焦思维进阶,问题驱动显层次

　　地理实验分析需要聚焦学生思维,要有助于实现学生思维进阶。学生思维的进阶又需要充分发挥问题载体作用,设计具有梯度、层次的问题,实现地理分析从表象向本质的跨越。

　　以“热力环流”实验问题设计为例。传统实验常从“实验中气流运动方向是怎样的”这一问题展开分析。这一问题设计缺乏梯度,对学生思维进阶缺乏显著的驱动效应。鉴于此,可从三点进行优化。

　　1.分析逻辑关系,构建问题链

　　实验分析时,教师可引导学生从分析实验过程中的逻辑关系入手,构建有逻辑的问题链引导学生展开思考。对于实验过程逻辑的分析,以实验过程中形成的实验数据、实验过程中观察到的实验现象等为素材,分析数据和现象之间的因果逻辑,让问题互相关联,互相呼应,并与地理知识逻辑有机对接。

　　2.指导科学表达,体现条理性

　　实验分析主要借助语言形式进行。鉴于此,基于实验分析需要,对学生科学表达进行合理引导。例如,针对低阶问题的分析,选择“了解”类词语;对于高阶问题的分析,可以采用“理解”类的词语。通过选择合适的词语可增强学生实验表达过程中的条理性和精准性。

　　3.有机结合教材,坚持本位性

　　地理实验分析是对实验过程中发现的地理原理、地理规律等进行表达,并建立在地理知识基础上。在引导学生进行实验分析时,教师应鼓励学生从教材中寻找关键问题的依据。

　　综合上述思考,“热力环流”实验分析过程中的问题设计如下:(1)实验过程,热水、冰块和香烟,模拟的对象是什么?(2)实验过程中,气流的方向可以用什么符号表示?(箭头)(3)是什么原因导致气流垂直方向流动?(4)依据教材,说明水平运动和垂直运动的关系是什么。(5)借助什么思维工具显示“热力环流”过程?

　　四、实验迁移:链接现实生活,解决情境真问题

　　当前,部分教师在实验教学中更注重实验过程,而对实验成果的运用关注不足,这就限制了实验教学的深度应用以及学生地理实践力的充分发展。为改善这一状况,教师应基于学科核心素养,更加重视实验迁移活动的设计,使地理实验与现实生活相结合,通过运用实验成果解决不同情境下的地理问题。实验迁移需要教师关注生活,从中提炼出有价值的迁移应用点。具体而言,可以从以下三个视角进行迁移。

　　1.向日常生活迁移

　　教师应基于地理和学生日常生活之间的关联性,重视将地理实验向学生日常生活迁移。为实现有效迁移,教师应做好地理实验迁移准备工作。如观察日常生活中的地理现象,并采用数字化手段、纸质载体等,将观察到的地理现象记录、保存下来,作为地理实验的典型案例,给学生实验迁移提供真实的场景。教师可以结合冬季下雪天气,以校园为对象,将校园中不同地点的积雪情况借助图片、视频等记录下来,以此为案例引导学生对不同地点积雪情况进行比较。又如学校草坪积雪不仅厚,而且快速,而水泥地面积雪慢,而且薄。教师可结合生活现象,引导学生思考“大气受热”相关知识,从而使之更好地解释生活中的地理现象。

　　2.向考试试题迁移

　　教师在借助地理实验培养学生地理实践力时,可以将地理实验和地理考试有机结合起来,实现地理实验向考试试题的迁移。基于考试试题的迁移,需要教师强化试题选择,选择典型、权威的地理试题,使之成为地理实验的案例。一般来说,教师可以选择以下三种类型的试题:一是全国卷。全国性的试题典型性很强,它的命制往往紧扣课程标准,体现地理课程的最新理念,体现较为显著的代表性和共性,命题者是来自全国的专家,对实验教学的赋能价值大。二是地方高考卷。地方高考卷和全国卷各有优势,地方卷能结合地方乡土资源,与地方地理环境有机结合起来,对于学生而言,亲和力大,能较好激发学生实验探究热情。三是名校模拟卷。名校汇聚大量优质师资,名校试卷命制时既注重试题的典型性,又与地区地理教育有机结合起来,使试题兼具共性特点和学校个性。教师通过向考试试题迁移,让地理实验既指向学生地理实践力,又与学生日常考试有机结合,有助于提升学生根据具体情境应用地理实验成果的能力。

　　3.向时事热点迁移

　　地理实验向时事热点迁移,需要坚持立足于教材,再向时事热点迁移。地理教材栏目丰富,有机融合探究、活动和阅读等栏目。多样化的教材栏目使得地理知识得到有效落实,体现与时俱进的思想,及时联系时事热点,聚焦社会普遍关注的地理问题和地理现象。只有立足教材,才能使地理实验的迁移紧扣教材知识体系;在立足教材基础上,教师还应基于教材的相对滞后性,将教材内容和最新热点结合起来。

　　参考文献

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