浅谈高中地理探究性实验教学的设计与开展

探究性实验就是探究式教学的一种主要模式，探究性实验教学实质就是将科学领域的探索引入实际教学过程中，使学生通过积极参与探索过程，模拟科学家解决问题的方式。使学生体会科学家如何面对疑难情况，学会收集和加工需要的新信息，最终达到问题解决的探索过程。

一、高中地理进行探究性实验教学的重要意义

地理实验教学有其他教学手段不可替代的作用：能够调动学生的多种感官，高效率、高质量地掌握地理基础知识和基本技能；能够有力地改变被动接受式的学习方式；能锻炼和培养想像能力和创新能力、观察能力、逻辑思维能力和归纳、分析能力；此外，还能够培养组织能力、实际操作能力、解决问题能力等；逐渐形成浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚韧不拔的意志。

二、地理探究性实验教学设计的步骤

下面以“海陆热力差异”为例子来说明高中地理探究性实验的设计过程。

1、提出问题。高中地理中讲到气候形成因子、季风形成原因时，经常提到海陆热力差异。学生对海陆热力差异感到迷茫，经常要问：“什么是海陆热力差异？”，“能否自己设计实验解决呢？”

2、让学生设计实验。取两个烧杯，一杯放水，一杯放等量的细砂，在两个烧杯中均插入一支温度计。把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后，读出温度计的示数。再把两个烧杯移入室内，过一定时间后，再观察温度计示数的变化。

3、收集整理数据。在阳光下晒30分后，当时细砂的温度为 45℃，水的温度37℃，移到室内10分钟后，细砂温度为31℃，而水温为35℃。水温度变化是2℃，而细砂的温度变化是14℃。

4、结论。水的温度变化比细纱小，说明海洋升温慢降温也慢。

5、交流合作。引起温度变化不同的原因是水和细砂的比热不同。水的比热大，而砂石的比热小，吸收相同热量的情况下，水温度升高的就比较小，而细砂升高的就比较多。

三、地理探究性实验教学的类型

1、教师探究性演示实验与学生探究性实验

（1）教师探究性演示实验。这类实验一般是由教师在课堂上进行探究，或和学生共同进行探究，这样可以激发学生的学习兴趣，获得生动而直观的感性认识，加深学习印象，形成正确的概念。如地球的自传和公转、月相成因、地转偏向力等都可以设计成教师探究性实验。

（2）学生探究性实验。学生探究性实验就是学生自己提出问题、设计实验方案、自己动手进行的试验，同时，也可以教师在旁边指导。学生探究性实验是地理实验教学最理想的状况，它对学生能力的培养更是多元的。如在学习了潜水和承压水后可以让学生自己设计自流井模型探究自流井、承压井和承压水的关系等。

2、课内探究性实验和课外探究性实验

（1）课内探究性实验，实验所需要的时间比较短，在教室内就能够完成的实验。如在学习沉积作用时，可以用下面的实验进行探究自然界的沉积作用是怎样进行的。

例3：沉积物分选的实验。将同样比例的碎石、粗砂和黏土完全混合，放入一只玻璃瓶中（不超过容量的一半）。将玻璃瓶用水注满，盖上瓶盖，剧烈振荡，然后让瓶子平放，使瓶中物质自然沉淀。让学生观察沉淀成分的排列顺序，是否是大颗粒在下部，黏土细粒在上部。在这个实验中，所用材料以及沉积过程与自然过程基本一样，只是缩小了规模，放在玻璃瓶里进行的。

（2）课外探究性实验，一般是实验进行的时间比较长的或必须在野外才能进行的实验。如月相的观测、正午太阳高度的测定等。前者需要时间比较长，后者必须要在教室外面才能完成的，这样的探究性实验一般放在课外进行，因为课外的时间比较充裕。

四、地理探究性实验教学设计原则

1、探索性。科学规律往往隐在较深层次并有不确定性，需要学生采用不同流程和方法去挖掘和感悟。从中领略科学的方法，培养严谨务实的科学态度和精神，并从中学会思维的变通性和灵活性。

2、过程式原则。其注重过程。它包括从问题的引出，提出假设，收集证据，分析与处理，评价与交流的全过程，引导学生参与，锻炼学生推理、思维、实验的能力。

3、民主性。创设一个有利于探究的环境，形成和谐、愉快、民主的氛围。让学生敢问、敢疑、敢探索。鼓励学生打破常规思维，张扬个性。

4、发展性。以培养学生科学素养为目的，重视促进学生智力和非智力素质的发展。多留给学生继续思维，思考探索的时间、空间。拓展、深化已解决的问题，创造一种完而未完，意味无穷的教学心理境界。

5、自主性、开放性。对学生活动能自主支配，自我调节和控制，充分发挥自身潜能，形成在老师指导下能独立感知和理解实践活动，求异创新；不光指活动空间形式可以从学校延伸到校外，还从内容材料，求知方法和结论，时间上向课堂外延伸。

五、高中地理探究性实验的注意事项

1、实验选材要方便。实验过程中的材料要求学生身边能够采集到的，或者理化实验室本来就有的。如果实验材料很难找到，则学生设计实验的积极性也会大大降低。

2、实验设计过程要避免老师自己过多地参与设计，而是让学生自己多动脑设计。实验设计的目的是为了锻炼学生的思维，培养学生分析问题、解决问题的能力，学会学习的能力，而不是要学生学会做实验，因为物理化学的实验已经比较多了。

3、学生设计的实验，教师不要急于给出结论或指出实验中的不当之处，而是要学生自己去发现、去改正，给学生更多的鼓励。

探究性实验就是一种很好的获取知识的方法，在地理课堂教学中充分挖掘课本素材，利用身边的材料让学生自己动手设计实验进行探究，让学生在探究过程中自己获取知识，体验探究过程的快乐。