在核心素养背景下如何利用实验探究来培养初中生地理实践力

    刘征宇

    摘要：地理实践力是地理学科核心素养之一，在地理教学中实施实验探究活动，是落实地理实践力的重要抓手。本文以水土流失成因的实验探究为例，从实验内容来源、实验改进要点、实验原理分析、实验教学内容、实验教学过程、实验结果分析和实验效果评价等七个方面，探讨如何通过合理的实验设计来有效创设实验情境，从而培养学生的地理实践力。

    关键词：核心素养 地理实践力 水土流失 实验探究

    前言

    2014年教育部印发的文件《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，在三维目标的基础上，对其进行发展和深化，首次提出了“核心素养”这一概念。地理学科的“地理核心素养”主要由人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四个要素构成。由于地理的学科特性，地理实践力成为其中的关键要素。

    一、追求教学价值，培养地理实践力

    地理实践力指的是在真实的情境中运用所学的地理知识和技能，感悟、分析、理解人地关系状况的能力，其能够很好地体现学生学以致用的程度，对于培养学生的“地理核心素养”有着不可替代的作用。其主要可以表现为学生在地理学习和实践活动中所具备的行动能力和意志品质。这两方面经过培养和沉淀，会内化为学生的性格和素养，最终帮助学生在实际生活中学会从地理视角认知和欣赏地理环境，选择适当的方法和工具解决实际地理问题，追求人与地理环境的和谐共生，形成正确的人地协调观。故而，在核心素养的大背景下，地理实践力是学生适应未来社会所必备的地理思维品质，也是地理学科教学的价值追求。

    二、以实验为抓手，提升地理实践力

    地理实践力是需要在观察、调查、实验等地理实践活动中通过亲身体验逐步提高的。这便要求教师在教学活动中创设一种“真实的情境”。地理实验是指利用观察、观测、演示、制作、绘制、调查等地理活动方式，认识与探究地理事物、现象和过程等的地理实践教学活动。地理实验是一种高效的、易行的营造“真实的情境”的方法，它是有效提高地理实践力的途径之一。开展地理实验教学可以让学生由被动接受变为主动探究，能充分调动学生的积极性，使其主动思考实验现象反映、蕴含的地理规律和地理原理。本文以水土流失的成因探究这一实验为例，分析如何充分激发学生思考、主动参与设计实验，以及操作实验，从而分析实验结果，以提高学生的地理实践力。

    三、实验探究的案例分析

    第一阶段：前期实验改进与设计

    （一）实验内容来源

    本次实验以星球地图出版社八年级地理下册第六章第三节“黄土高原”的活动课为依托，对原有传统实验进行改进，加以重新设计，在实验操作后探究成因，得出结论。

    （二）实验改进要点

    1.传统实验的不足

    传统的实验在教材中是用三幅插图来介绍模拟实验的实验方法的，其通过对比的方式，在具有一定坡度的平板上模拟了不同的植被疏密程度、降水强度和坡度大小对水土流失的影响。要求学生以小组为单位准备相关材料、工具完成实验。

    但传统实验有诸多不足，除了模拟图的可操作性不强，材料、工具难以准备之外，还存在两个主要问题。

    （1）传统实验中水流面为平面，在模拟降水冲刷地表的过程中，不一定能将所有的水、土收集到烧杯中，从而影响实验精准度。

    （2）设置的三组对比实验，分别能够分析出不同植被覆盖率、不同降水强度和不同坡度对水土流失的影响，但忽略了一个影响水土流失的重要因素——土壤性质，从而影响了通过实验探究水土流失成因的全面性。

    2.对于传统实验的改进

    为了解决以上传统实验存在的不足，在罗列出传统实验不足后，地理社团的学生自主思考、重新设计，提出对实验的改进方案。确定实验的可行性后，在教师的帮助下学生完成实验设计，并制作实验器材，最终进行实验，探究成因。下面就以上两点主要问题及改进、设计过程进行介绍。

    （1）主要改进内容

    ①经过思考、讨论，学生提出用曲面取代传统的平面水流面，更利于实验中水、土集中流入烧杯中，提高了实验的精准度;同时，也避免了实验过程中对操作台的污染影响观察效果。

    ②在新的实验中增加了疏松的沙土和紧密的黏土两种不同性质的土壤，从而反映不同土壤性质对水土流失的影响，收到全面分析水土流失成因的效果。

    （2）实验器材设计

    由可调节高度的固定支架、横向割开的PVC管（作为坡面）、不同类型的土壤、烧杯以及不同配置的饮料瓶组成。其中割开的PVC管中，可以放置有草覆盖的沙土和无草覆盖的沙土、疏松的沙土和紧密的黏土，用以演示不同的地表状况。

    将三个瓶盖上用锥子戳了若干个针眼的饮料瓶装上等量的水（约400 mL），以保证每次用此瓶子倒水时，演示的降水强度相等，此配置用以演示正常强度的降水;另将一个不盖盖子的饮料瓶装更多的水（约500 mL），实验时直接倾倒，此配置用以演示高强度的降水。

    （三）实验原理分析

    本實验希望通过同样的水量下，不同的坡度、不同植被覆盖率、不同土壤性质的对比，以及同样坡度、同样土壤性质下不同水量的对比，让学生在模拟的实验中直观地感受、发现和探究出水土流失的四大原因。

    第二阶段：中期实验操作与教学

    （四）实验教学内容

    1.提出假说。学生在实验开始前对水土流失的原因提出自己的假说。

    2.模拟实验。学生代表分别上台演示四组实验，后将实验结果集中对比、分析。

    3.交流与讨论。学生在观察模拟实验研究的基础上进行交流，总结归纳水土流失的原因。

    （五）实验教学过程

    1.模拟实验

    实验一：在正常坡度的横向割开的PVC管中放置裸露的沙土，倾倒模拟正常降水的饮料瓶中的水。底部用烧杯接住流下的水和沙土。烧杯上标注序号1。

    实验二：在正常坡度的横向割开的PVC管中放置裸露的沙土，倾倒模拟高强度降水的饮料瓶中的水。底部用烧杯接住流下的水和沙土。烧杯上标注序号2。

    实验三：在正常坡度的横向割开的PVC管中放置裸露的黏土，倾倒模拟正常降水的饮料瓶中的水。底部用烧杯接住流下的水和黏土。烧杯上标注序号3。

    实验四：在较高坡度的横向割开的PVC管中放置裸露的沙土，倾倒模拟正常降水的饮料瓶中的水。底部用烧杯接住流下的水和沙土。烧杯上标注序号4。

    实验五：在正常坡度的横向割开的PVC管中放置表面有草覆盖的沙土，倾倒模拟正常降水的饮料瓶中的水。底部用烧杯接住流下的水和沙土。烧杯上标注序号5。

    其中，实验一为定量，其他实验为变量。分析时将实验一分别与其他实验进行比较。

    2.学生观察并比较实验结果

    （1）关键字：水（降水强度对水土流失的影响）。实验一、二比较：坡度、土壤性质相同，水量和水流强度不同。经比较发现，实验二的烧杯中泥沙含量更大。

    （2）关键字：土（土质对水土流失的影响）。实验一、三比较：坡度、水量和水流强度相同，土壤性质不同。经比较发现，实验一的烧杯中泥沙含量更大。

    （3）关键字：流（坡度对水土流失的影响）。实验一、四比较：土壤性质、水量和水流强度相同，坡度不同。经比较发现，实验四的烧杯中泥沙含量更大。

    （4）关键字：失（地表状况对水土流失的影响）。实验一、五比较：坡度、水量和水流强度相同，土壤表面植被覆盖率不同。经比较发现，实验一的烧杯中泥沙含量更大。

    第三阶段：后期实验分析与总结

    （六）实验结果分析

    经过比较，发现：

    1.水：降水强度大时（实验二），水土流失严重。

    2.土：土质疏松时（实验一），水土流失严重。

    3.流：地表坡度大，水流速度快时（实验四），水土流失严重。

    4.失：地表植被覆盖率低时（实验一），水土流失严重。

    四、结论

    在课堂教学中，传统的讲授式教学，剥夺了学生体验过程、探索科学的权利，为此我们教师需要不断创造机会，让学生手、脑、心都动起来，感悟、体验寻求知识的乐趣。通过学生主动参与实验设计、实验器材制作、实验操作、实验观察与记录以及结论分析，培养学生的地理实践力，从而在情境中潜移默化地影响学生，以利于学生形成真正的地理核心素养。这也是在地理课堂中加入实验探究的最终目的。教师应积极思考，努力创造条件，开展形式多样的实验活动，在提高学生地理实践力的同时，促进自身专业成长。

    参考文献：

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    [2]吕志忠.例谈高中地理核心素养中学生实践能力的培养[J].中小學教学研究，2016（12）：4850.

    [3]郭庆云.初中生“地理实践力”素养培养案例研究——以“畅游迪士尼”为例[J].地理教学，2017（06）：31-33，28.

    [4]张怡，白墨.浅议地理实践力培养[J].地理教育，2017（S1）：1819.

    [5]徐国存.以简易实验为抓手提高地理实践力[J].基础教育课程，2018（14）：4953.

    责任编辑：丁 蔚