丁寧　孫明霞

《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）中提到，義務(wù)教育地理課程培育的四大核心素養(yǎng)包括人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力，其中對地理實(shí)驗的要求貫穿課程始終。地理實(shí)驗是在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生動手操作，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和體驗，要求學(xué)生在活動中觀察實(shí)驗現(xiàn)象，得出結(jié)論，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。目前，地理實(shí)驗主要包含室外實(shí)地考察和室內(nèi)運(yùn)用實(shí)驗儀器與計算機(jī)軟件系統(tǒng)兩種方式。由于實(shí)地考察受到環(huán)境、氣候、時間等諸多要素的制約，難以做到推廣展開，所以，地理實(shí)驗更多以室內(nèi)模擬實(shí)驗為主。

地理模擬實(shí)驗是按照科學(xué)的實(shí)驗流程，通過實(shí)物模擬自然界中各種地理現(xiàn)象或演化過程的實(shí)驗。由于地理現(xiàn)象和地理原理基于真實(shí)地理環(huán)境，實(shí)驗中難以像化學(xué)、物理學(xué)科一樣將實(shí)驗對象、實(shí)驗結(jié)果直接呈現(xiàn)出來，因此只能通過各種手段構(gòu)建相似的實(shí)驗條件，進(jìn)行模擬實(shí)驗。下面以“氣溫的變化與分布”一課為例，淺析模擬實(shí)驗落實(shí)在初中地理實(shí)驗教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用以及對學(xué)生實(shí)踐能力素養(yǎng)的培養(yǎng)與評價。

一、模擬實(shí)驗對地理實(shí)踐力培養(yǎng)的意義

新課標(biāo)明確將地理實(shí)踐確定為地理學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一，指出地理實(shí)踐力是人們在考察、實(shí)驗和調(diào)查等地理實(shí)踐活動中所具備的意志品質(zhì)和行動能力，是地理學(xué)重要的學(xué)習(xí)和研究方法。學(xué)生地理實(shí)踐力的培養(yǎng)離不開經(jīng)歷和體驗，學(xué)生只有在經(jīng)歷和體驗中，才能掌握所學(xué)科學(xué)知識、方法和技能，形成解決地理問題的能力。

地理模擬實(shí)驗是課堂教學(xué)的一種重要手段，它具有直觀性、可操作性和探索性的特點(diǎn)。作為以“行”為中心，有特定目標(biāo)的實(shí)踐活動，其能夠體現(xiàn)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動時所形成的行動力和意志品質(zhì)，在特定的實(shí)踐活動中又將與活動有關(guān)的地理知識內(nèi)化于行動力和意志品質(zhì)。地理模擬實(shí)驗教學(xué)相較于傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，可明顯激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶，提高學(xué)習(xí)效率。

（一）以學(xué)生為主體，重視實(shí)踐經(jīng)驗

模擬實(shí)驗的問題往往具有開放性和挑戰(zhàn)性，學(xué)生是實(shí)驗活動的踐行者，突出學(xué)生的主體性。在一個完整的模擬實(shí)驗活動中，學(xué)生由被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c，進(jìn)行實(shí)驗準(zhǔn)備和實(shí)驗操作，觀察實(shí)驗現(xiàn)象，收集記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗結(jié)果，進(jìn)行分享討論，最終解決問題得出結(jié)論。通過高效直觀的實(shí)驗，有助于學(xué)生理解內(nèi)化抽象的、難以理解的知識，逐漸培養(yǎng)積極探索、求真務(wù)實(shí)的行為習(xí)慣和良好品質(zhì)，有效落實(shí)地理實(shí)踐力的培養(yǎng)。

（二）以不同實(shí)驗類型錘煉地理實(shí)踐力

實(shí)驗技能的訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力的先決條件和基礎(chǔ)。在模擬實(shí)驗中，不同類型的實(shí)驗對學(xué)生地理實(shí)踐力的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)有很大的區(qū)別。操作類實(shí)驗側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的觀察意識、觀察力、類比推理能力和啟發(fā)思維能力；制作類實(shí)驗側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)際運(yùn)用知識能力以及對教學(xué)內(nèi)容的理解能力。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合教學(xué)對象的特點(diǎn)，教師應(yīng)該采用不同的模擬實(shí)驗類型，有針對性地對學(xué)生進(jìn)行各種專項地理實(shí)踐技能和能力的培養(yǎng)，滿足學(xué)生地理實(shí)踐力全面發(fā)展的需要。

（三）以豐富的教學(xué)手段提高培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力效率

在進(jìn)行模擬教學(xué)時，教師將學(xué)生地理實(shí)踐力的形成納入教學(xué)目標(biāo)，合理地創(chuàng)設(shè)地理實(shí)驗等活動，給學(xué)生提供生動、具體且直觀的學(xué)習(xí)資料，磨練學(xué)生實(shí)踐技能。教師依據(jù)學(xué)生的實(shí)踐認(rèn)知創(chuàng)設(shè)實(shí)驗情景，了解學(xué)生的興趣、感知能力、記憶能力和想象能力，充分高效調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。

二、海陸熱力性質(zhì)差異模擬實(shí)驗的實(shí)踐活動

在“氣溫的變化與分布”一課的第一節(jié)，新課標(biāo)要求學(xué)生能夠閱讀某地氣溫數(shù)據(jù)資料，并據(jù)此繪制氣溫曲線圖，說出氣溫隨時間變化的特點(diǎn)。本節(jié)知識可以拆分為氣溫的日變化特點(diǎn)和氣溫年變化規(guī)律，涉及海洋海陸熱力性質(zhì)差異對氣溫的影響。由于初一學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過物理知識，不了解比熱容的概念，因此對海陸熱力性質(zhì)差異的理解會比較抽象。在模擬實(shí)驗中，教師需要把抽象的知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際的動手操作，讓學(xué)生更容易理解。

（一）確定實(shí)驗?zāi)繕?biāo)

教師先要依據(jù)教學(xué)對象的學(xué)習(xí)特征和特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，明確本次地理實(shí)驗要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)。

本次實(shí)驗的目標(biāo)：首先，通過觀看沙子、海洋的升溫視頻，記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)，分析總結(jié)海洋和陸地升溫特點(diǎn)。其次，學(xué)生自己動手實(shí)踐模擬海洋、陸地的降溫快慢實(shí)驗，記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)，分析總結(jié)海洋和陸地降溫特點(diǎn)。

（二）科學(xué)原理和教學(xué)問題的導(dǎo)入

實(shí)驗原理：實(shí)驗主要是依據(jù)物理學(xué)中海洋和陸地的比熱容不同的原理，即海洋升溫、降溫較慢，陸地升溫、降溫較快。

教學(xué)問題導(dǎo)入：銀川最熱的月份是7月，最冷的月份是1月。大連最熱的月份是8月，最冷的月份是2月。觀察兩個城市最高氣溫和最低氣溫出現(xiàn)的時間，我們可以發(fā)現(xiàn)大連的最熱月與最冷月比銀川要晚一個月，為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？

（三）列出涉及變量，厘清變量之間的關(guān)系

海陸熱力性質(zhì)差異模擬實(shí)驗的自變量是外界的環(huán)境因素中的溫度變化（加熱或冷卻），因變量是試管內(nèi)沙子和水的溫度。該實(shí)驗的重點(diǎn)是加熱或降溫對沙子和水溫度的影響。為了保證實(shí)驗的準(zhǔn)確性和可靠性，需要控制其他變量不變。例如，要保證加熱和降溫的時間點(diǎn)相同，溫度計測量時要適當(dāng)攪動沙子和水，避免出現(xiàn)因局部受熱不均勻而產(chǎn)生的誤差。

（四）實(shí)驗操作過程

1.實(shí)驗器材

海洋和陸地升溫實(shí)驗需要的材料有100g沙子、100g水、燒杯、鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、兩支溫度計、計時器。海洋和陸地降溫實(shí)驗需要的材料有：5g沙子、5g水、試管、試管夾、鐵架臺、裝有冰水混合物的收納盒、兩支溫度計、計時器。

2.實(shí)驗步驟

海洋陸地升溫模擬實(shí)驗：步驟1，測量初始溫度。首先將裝有相同質(zhì)量的沙子和水燒杯同時放置在鐵架臺上，放入溫度計，靜止一段時間待溫度計數(shù)值穩(wěn)定后，記錄此時沙子和水的初始溫度。步驟2，測量加熱后溫度。同時加熱兩分鐘，記錄此時沙子和水中溫度計數(shù)值。

海洋陸地降溫模擬實(shí)驗：步驟1，測量初始溫度。將裝有相同質(zhì)量沙子和水的試管固定在鐵架臺，用溫度計測試此時沙子和水的初始溫度，一段時間后讀出溫度計數(shù)值并記錄。步驟2，測量冷卻后溫度。將裝有沙子和水的試管同時浸沒在裝有冰水混合物的收納盒內(nèi)，開始計時，并仔細(xì)觀察溫度計的數(shù)值變化，兩分鐘后記錄此時沙子和水的溫度。

各小組整理和記錄好上述活動的結(jié)果，小組代表匯報展示所觀察到的溫度數(shù)值，并在教師引導(dǎo)下分析陸地、海洋對氣溫的影響。

3.實(shí)驗注意事項及改進(jìn)

首先，要保證沙子和水加熱和降溫的時間要相同；其次，避免溫度計碰到玻璃壁，溫度計液泡要完全浸沒在水和沙子中；最后，讀溫度計數(shù)值時，視線要與液柱的上表面保持相平。

海洋和陸地升溫模擬實(shí)驗現(xiàn)象明顯，學(xué)生可直接觀察到陸地升溫快，海洋升溫慢的現(xiàn)象。海洋和陸地的降溫實(shí)驗可以提前將冰水混合物靜置一段時間后，再進(jìn)行模擬實(shí)驗，效果會更加明顯。

三、海陸熱力性質(zhì)差異模擬實(shí)驗評價

模擬實(shí)驗的活動評價應(yīng)該是課程、教學(xué)和評價統(tǒng)整后的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)教學(xué)評一致性，貫穿實(shí)驗活動始終。通過對學(xué)生參與實(shí)驗活動的過程和結(jié)果的評價，教師可以有效進(jìn)行反思總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生今后學(xué)習(xí)的方向，最終聚焦于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。評價量表（見表1）。

地理模擬實(shí)驗過程具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性、知識性和操作性，能有效培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力，也是評價學(xué)生地理實(shí)踐力達(dá)成水平的重要途徑。因此，教師在初中地理課堂進(jìn)行模擬實(shí)驗，對探討地理實(shí)踐力的培育與評價具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

課題編號：本文系遼寧省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“核心素養(yǎng)視域下中學(xué)地理教學(xué)評一致性研究”階段性成果。課題編號：JG20CB095。

（責(zé)任編輯：趙昆倫）