高中地理教学论文 低成本实验在普高地理教学中的开发和利用 湘教版

　　低成本实验在普高地理教学中的开发和利用

　　摘要：农村普高有着丰富的低成本地理实验资源。本文作者首先阐述了低成本实验的涵义以及在普高地理教学中开展低成本地理实验的重要性和紧性，接着探讨开发和利用低成本地理实验的基本途径，并结合平时教学给出了具体的设计实例。最后，总结了低成本地理实验的优点，并提出了自己的体会和心得。

　　关键词： 低成本实验 地理教学 开发和利用

　　一、低成本实验的概念

　　低成本实验指的是价廉,花费少的实验。低成本实验可以通过简易材料的制作、使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验，可以拉进地理学和生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性。

　　二、高中地理开展低成本实验的必要性

　　1.课标的要求

　　地理课程标准倡导学生自主学习、合作学习和探究学习。新课标在基本理念方面提出“倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”。新课标在课程目标的“知识与技能”方面要求“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查”。新课标的内容标准则在多处提出地理实验的建议，如“利用身边可以找到的材料（如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等）和温度计，做一次模拟大气温室效应的小实验。”由此可见，地理新课标将实验教学提到了前所未有的高度。

　　2.教材的要求

　　高中地理必修Ⅰ以讲解自然地理原理为主，很多原理同学们在短期内很难掌握，例如：温室效应、水循环、地质运动、昼夜长短变化与正午太阳高度角的变化规律等内容，都超出了学生感知的范围，对我们学校的学生更是难上加难，这些知识点可以通过地理实验演示，起到事半功倍的效果。浙江省2006年新课标采用湘教版地理教科书，书本中的活动、探究内容特别多。我校是农村普高，只有地球仪和几张地图挂图，其他地理教学配套器材微乎其微，这些客观因素影响了中学地理实验的正常开展,改善中学地理实验的一项重要措施就是大力加强低成本地理实验的开发，所以在我校的地理教学中更有必要开发低成本地理实验。“低成本地理实验”其宗旨是:一方面通过利用生活中的廉价材料开展地理实验教学解决或缓解实验器材短缺问题,尤其能满足农村普高开展地理实验教学的需要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做地理实验,可以提高学生对地理的学习兴趣、培养学生动手能力和实践能力。

　　三、开发和利用低成本地理实验的基本途径

　　在日常生活中，可以利用的课程资源十分丰富，教师要引导学生善于从学习用具、体育、生活用品、废旧物品、日常体验等各个方面去开发设计低成本地理实验。

　　1.从废旧物品中开发利用低成本地理实验

　　废旧物品得以充分利用成为地理实验资源，如废旧的纸盒、易拉罐、塑料瓶等。笔者下面实验中用的空矿泉水瓶就是废弃的物品，学生操作实验让学生成为主体，参与其中，并最大程度地调动学生的积极性，提高了学生的学习热情，效果很好。

　　只要我们善于观察、勤于实践、积极动手，不仅可以变废为宝，培养学生的创新意识，而且有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的习惯。

　　如在“大气受热过程”这部分内容中，“大气的保温作用”是教学的重点和难点。笔者设置了一个温室模拟实验应用到教学中，收到很好的教学效果。

　　实验目的：利用身边的事物，理解地理原理，并了解该实验与“大气保温作用”的区别。

　　实验器材：1.5升的空矿泉水瓶（2个）、2.5升空塑料瓶（1个）、温度计（2支）、土壤（少量）、剪刀、手机或手表、纸笔等文具。

　　实验步骤：（1）将温度计编号为A、B，用剪刀将3个塑料瓶拦腰截断，将2个1.5升的底部碗状部分平放。（2）将相同量土壤放入这两个碗状部分，分别插入温度计A和温度计B，温度计A用2.5升的塑料瓶的下半截套上，温度计B上无任何覆盖物。（3）将两个装置放置在阳光下，保证两支温度计接收同样的阳光照射，然后观察升温过程，每隔半小时观察一次温度计，并记录温度，比较两支温度计的温度差别及各自温度变化。

　　实验结论：温室阻止了空气在室内外对流或湍流方式的热交换，从而使室内增温。

　　实验探讨：本实验目的是锻炼学生创新能力和动手能力，玻璃温室的原理和大气保温作用原理是不一样的，后者主要依赖大气逆辐射把热量还给地面。因此，如果在“大气保温作用”实验上就不能按上述操作，应该尽量收集二氧化碳，再进行操作（不过这个实验操作要求严格，不易操作）。同时让学生根据自己所得的实验数据，分析实验模拟的原理及其在农业生产中的使用情况。实验后，好多学生联想到农民冬季用塑料薄膜覆盖农田用的也是这个原理。

　　这样的课外小实验简单易做，取材容易，对学生的独创性，想象能力的培养有极大的好处。

　　2.从农业资源中开发利用低成本地理实验

　　农村学校条件落后，但有着特殊的低成本地理实验资源。如用竹子、木材、稻草、泥土、树叶等来做地理实验，达到特殊的实验效果。笔者任教的学校有一座山，实验原料可以取之于山，用于教学。如在学习必修一第三章第二节“自然地理环境的整体性”时，课本P41活动题“如何保持土壤不被冲刷”，笔者带领学生从学校的小山上挖了泥土和草皮，拾了树叶等，做了如下实验。

　　笔者将学生分成三组。首先每组学生在篮球场上将3千克泥土堆成形状大体相同的三个圆锥体。A、B两组分别在土堆上覆盖一层草皮、一层树叶，C组无覆盖物。第二步，A、B、C三组分别派一位学生将相同量的水装入洒水壶，并且在距土堆顶部20厘米的高度以相同的流速慢慢淋下来，模拟大气降水，最后大家观察比较沉积在不同土堆边缘的泥土的多少。

　　实验结果是：沉积在土堆边缘的泥土量，A组最少，B组居中，C组最多。这说明相同情况下斜坡的土壤不被水冲走的最好办法是地表植被覆盖良好。这样通过实验，学生更深刻理解保护植被的重要性。

　　笔者和学生在篮球场做了这个实验后，高一（2）班的一位男同学问：“老师，地形坡度不同，水土流失的情况是不是也不同？”笔者顺势引导：“水土流失不仅和地表的覆盖物有关，还与地形坡度有关。开动脑筋，思考思考，你们每组都设计一个实验来验证一下上面的情况。”

　　A组设计了一个实验，将3个圆锥体堆得坡度不同，3位同学用相同的水量以相同的流速把洒水壶里的水慢慢淋下来，其他同学仔细观察沉积在土堆边缘泥土的多少。大家得出结论：坡度越大，水土流失情况越严重。

　　B组和C组共同设计了另一个实验，找来一块木板，长约1米，宽约0.4米，将土壤平铺在木板上，调节木板的倾角，观察在相同的情况下淋水后土壤流失的情况，得出了相同的结论。

　　笔者又引导学生：“能否再思考思考，设计一个实验，将水土流失的大小与地表覆盖物的不同、地形坡度的大小、降水强度、降水时间长短之间的关系都体现出来。”

　　大家一起讨论，还是用刚才用过的材料，设计了如下实验：

　　首先将相同量的土壤放在木板的两侧，一侧土壤上覆盖有草皮，另一侧没有覆盖物，第二步，调节木板的倾斜角，喷水，注意喷水时间，强度，最后，一起观察，有草皮覆盖一侧的土壤，泥土冲下来的极少，水流清澈，而另一侧土壤有很多的泥土冲下来，水流较浑浊。

　　实验结论：水土流失的大小与降水强度、降水时间长短、地形坡度大小、地表覆盖物的好坏成正比，植物对降水有较大的截留作用，要根治水土流失，必须把植树和种草结合起来。江南丘陵地区水土流失很严重，经济损失非常巨大。笔者启发学生“你们现在应该做什么呢？”大家领悟，将实验用的土壤草皮送回到学校的小山上。

　　实验比语言更有说服力，通过实验化难为易，激发了学生学习地理知识的积极性，又易于掌握这个知识点，在实践中获得知识。学生经历了知识的构建过程，用事实说话，使学生学得更好，学得更活。通过对比实验，真切感受植物对土壤的保护作用，增强了学生对水土流失严重性的认识，学生们更加爱护校园的花草树木。

　　3.从学习、生活用品中开发利用低成本地理实验

　　学习用具、生活用品也可以用来设计有趣的地理实验,如书本、粉笔盒、雨伞、杯子、手电筒等。这不但可以增加实验的真实感、可信度, 而且缩短了实验与学生的距离。

　　如在讲述昼半球、夜半球和昼夜交替现象时，笔者设计了一个演示实验。在课堂上让两个学生做实验，亲自动手，加深记忆，通过实验全班同学基本上都掌握了这一知识点。

　　实验用材：地球仪表示地球；手电筒表示太阳。

　　实验步骤：①甲同学将发亮的手电筒照着地球仪，可见只有半个球面被照亮；②乙同学用笔画出亮半球与暗半球的分界线（晨昏线）；③乙同学将地球仪按地球自转方向旋转，则可见亮半球与暗半球在不断更新。

　　实验结论：通过上述实验，可说明由于地球是一个既不发光又不透明的球体，在同一时间里，太阳只能照亮地球的一半即昼半球，背着太阳的半球为夜半球，昼夜半球的分界线叫晨昏线（圈），由于地球在不停地自西向东自转，从而昼夜半球就不断地进行交替。

　　该实验设计时用学生熟悉的手电筒，对学生来说感到格外亲切，拉近了地理学与生活的距离。

　　如在传授“地质构造和地表形态”时。学生用手中的书本、地图册成功演示褶皱的形成。在讲解断层时，笔者用讲台上的粉笔盒进行演示，既形象又直观，学生易懂。又如学习“地球自转偏向力”这一知识时，笔者用雨伞和一杯水来进行演示，第一步，一学生拿着雨伞静止不动，另一学生拿着水杯往雨伞倒水，请同学们观察水流的方向。第二步，拿伞的同学较快地自西向东转动雨伞，拿水杯的同学往雨伞倒水，水流不能太大，让学生们仔细观察比较雨伞动与不动时水流方向的不同之处。通过该实验的设计和适当的提问激发学生思考、探究并将其与现实生活联系起来，真正做到学为所用。

　　4.从体育用品中开发利用低成本地理实验

　　体育用品资源如乒乓球、篮球等做地理实验资源。如在学习“经纬网”这一学生较难掌握的知识，笔者顺手拿起教室中的篮球画了经纬线进行讲解，这样既形象又直观。尤其解答“某人从赤道以北40千米处出发，依次向正南,正东,正北,正西各走100千米,最后他位于（ ）A出发点 B 出发点以西 C出发点东北 D出发点以东”这一题时，学生在篮球上一画就豁然开朗，解决了困惑他们好久的问题。从此以后，同类题目不再是他们的“绊脚石”了。

　　又如在学习地球自转线速度规律时本校高一学生很难掌握“自转线速度因纬度差异而发生变化”笔者顺势启发学生思考，线速度大小与纬线圈长度有关，纬度越低，纬线圈越长，线速度越大。高一（1）班地理课代表刚好有一根毛线，笔者就让她拿着毛线在画有纬线圈的篮球上比较。该同学感悟很深，其他同学也顿然醒悟。下课后好多同学对篮球产生了兴趣，并拿粉笔在篮球上画经纬圈，地球运动好多的规律都能找到解决的方法。学生们思考动手之后，将书本上学到的知识运用到实践中，增强了学习的主动性和积极性。

　　5.从亲身体验中开发利用低成本地理实验

　　在传授暖流和寒流时，学生很难区分什么是暖流，什么是寒流？我就举了一个形象的比喻：热开水倒入温开水中，开水热，温水凉，热开水相当于暖流，若将冷水倒入温开水中，冷水冷，温水热，冷水相当于寒流。寒、暖流是相对而言的，学生一听就明白了。讲解“海陆热力性质差异”时，笔者引导学生结合平时烧开水的经历，将铁锅比喻成大陆，水比喻成海洋，水开时，将铁锅从煤气灶拿开，铁锅迅速冷却，而水仍然是温的，这说明铁锅升温快，降温快。从而得出大陆升温快，降温也快。通过学生的这些亲身感受，所得到的知识比任何语言描述都更生动、更可靠、更具说服力。

　　四、低成本地理实验的优点

　　１.价廉。可以做到就地取材，教师和学生自己设计制作低成本教具，成本价廉，这对边远山区和农村中学，是解决资金短缺的得力措施。

　　2.亲切。由于取材于学生身边熟悉的东西而且制作又比较简单，因此有利于消除学生实践研究的神秘感，激发学生积极参与地理实验活动的兴趣，使学生学习地理兴趣高涨，这正是许多学生喜欢自制教具的直接原因。

　　3.简单明了，易于揭示事物的本质特征。由于这些教具主要是教师或学生在教师的指导下亲自设计制作完成的，教师对教学的需要体会深切，力图使设计符合学生的认识规律。因此应用它的教学效果一般都比较好。

　　4.培养创新能力。因为低成本实验中器具大多自己设计制作,在开发制作过程中遇到这样那样的问题,需要自己解决,所以能给学生以创新的启示,并且学生在这过程中能够感受到创新的兴奋,体验到成功的愉悦,增强自信心,从而能够培养学生创新的精神和稳定的探究热情,有效地开发学生的智力和发展良好的非智力因素。另外低成本实验材料很多时候是变废为宝,有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的观念。有利于情感教育。

　　五、结束语

　　只要我们认真研究，善于动脑，勇于探索，这些低成本实验资源随手可得。在低成本地理实验的开发和利用中，需要我们不断去发现、研究。农村的一山一水、一沙一石、一草一木、一生活用品，哪怕是废弃的塑料瓶，都是低成本地理实验资源，对他们的充分利用本身就是一种创新能力的培养和提高，笔者认为值得与同行们一起研究探讨，更值得在地理教学中应用和推广。

　　参考文献：

　　１.《中学地理教学参考》　２０１０年３月　精选实验内容彰显实验教学价值

　　２.《中学地理教学参考》　２００９年９月　高中地理乡土地理探究教学模式的探索与实践

　　３.《中学地理教学参考》　２００９年６月　地理实验在中学地理教学中的应用

　　4. 《地理教育学》， 高等教育出版社出版

　　5. 《科学探索者丛书》，浙江教育出版社出版