中学地理科学实验的六大类型及其案例分析

2024年3月6日发(作者：数学家的故事100字左右)

教学研究2020 年 第 3 期中学地理科学实验的六大类型及其案例分析杨崝源 段玉山 姚泽阳 马倩怡 刘妍君（华东师范大学 地理科学学院, 上海 200241）*摘要：依据实验的根本目的，为拓展学生对地理过程的理解，体验真实的地理原理，笔者将中学地理科学实验划分为经典实验室实验、时间变化模型实验、类比实验、空间变化模型实验、物理模型实验以及计算机模型实验六大类型，并对每一类型实验进行举例分析，希望以此深化地理科学实验的理论研究、丰富地理科学实验的实践案例、培养学生的地理核心素养，为地理科学实验教学研究提供新的视角。关键词：中学地理科学实验；实验类型；案例分析；地理核心素养地理科学实验划分为多种类型。有根据地理学科性质将地理科学实验划分为自然地理实验和人文地理实验，有按照实验地点的不同将其分为课堂地理实验和野外地理实验，有按照实验主体的不同分为教师操作实验和学生操作实验，还有更多的是按照实验主题进行分类。如曹琦将地理实验分为地球系列地理实验、气象气候系列地理实验、水文系列地理实验、地质地貌地理实验、地图系列实验、生物和土壤系列实验、人文地理系列实验等七类[2]。同时，在此基础上，还有一些分类更多地考虑了地理科学过程的特点。如夏志芳按照实验目的不同将地理科学实验分为析因实验与重现实验。前者是在知道某些地理事物之“果”的基础上，由“果”追“因”的实验，后者指为了再现某一地理事物的运动、变化规律而做的实验[3]。袁书琪按照使用的仪器和材料的不同，分为真实实验和模拟实验等[4]。段玉山按照学习内容进程将地理实验分为地理感知性实验和地理验证性试验。前者指安排于学习内容之前的实验，目的是使学生通过实验获得对学习内容的初步感知。后者指安排于学习内容之后的实验，目的是使学生通过实验验证所学原理的正确性[5]。张卫青、徐宝芳按地理实验的层次不同将地理实验分为验证性实验、设计性实验、综合性实验。验证性实验是验证课堂所学理论的实验；设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验；综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验[6]。可以将这些分类汇总如下（见表1）。一、引言1.研究背景地理科学实验是中学地理课程体系的重要组成部分，也是当今世界地理教育界研究的热点话题。《普通高中地理课程标准（2017年版）》中，明确指出考察、实验、调查等是地理学重要的研究方法，也是地理课程重要的学习方式。通过地理科学实验，学生可以获取地理信息，探索和尝试解决实际问题，具备活动策划、实施等行动能力，最终通过地理学科核心素养的培养，从地理教育的角度落实立德树人根本任务。在美国，新一代科学标准（NGSS）对“地球与空间科学”的陈述中提到了大量实验要求（Laboratory Experiments）或模型要求（Develop Model），如“地球系统”这一部分，要求学生“建立一个定量模型描述碳循环”。美国主流的《科学探索者》和《科学发现者》系列地理教材中也设计了大量实验，每一部分设计了课前探索板块，以实验活动的方式让学生进行课前思考和探索，引导学生进入学习状态。由此可见，地理科学实验正成为各国课程标准和教科书的焦点，越来越受到广大研究者的重视。当前的教学实际中，地理科学实验尚未得到应有的重视，甚至有被弱化的趋势，造成这一状况的原因是多方面的，而缺乏既符合教学实际又契合地理学科性质的实验分类理论则是重要的原因之一。[1]2.研究现状对中学地理科学实验的分类没有一个准确的标准，从现有文献可以看出，依据不同的分类标准可以将*基金项目：本文系上海市2018年度“科技创新行动计划”科普项目《地理科学实验包开发研究》（项目编号：18dz2301700）的阶段性研究成果。

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2020 年 第 3 期表1 地理科学实验分类学者曹琦夏志芳袁书琪段玉山分类标准实验主题实验目的实验仪器学习内容进程实验类型地球系列、气象气候系列、水文系列、地质地貌系列、地图系列、生物和土壤系列、人文地理系列析因实验、重现实验真实实验、模拟实验地理感知性实验、地理验证性实验验证性实验、设计性实验、综合性实验教学研究过程控制一个或多个变量；收集量化数据；最终检验使用控制变量的函数结果。例如在实验室中将沉积物置于水槽底部，通过改变水流流速和泥沙类型，观察侵蚀或搬运泥沙所需的流速与泥沙颗粒大小的关系，以研究地理科学中的流水侵蚀问题。又如可以改变岩石的类型以及大小，将不同岩石放入密封牢固的盛有水的容器中，通过观察大力摇晃容器后岩石的破碎程度来探究风化作用。经典案例：水土流失系列模拟实验[8]。本实验通过依次改变植被覆盖度、降水强度及坡度变量，让学生明白各要素对水土流失的影响。实验器材有水土流失实验模型（见图1）、电子秤、量杯、泥沙、草皮、小铲子。张卫青、地理实验层次徐宝芳总结已有分类可以发现，地理科学实验的分类存在如下问题：一是分类依据单一，仅体现实验本身的某一特点（如实验地点）或地理科学的某一种特征（如人文与自然交叉的特征），而没有将实验的特点与地理这门学科的多种特征相结合，没能体现出地理科学实验的学科属性；二是分类未体现室内实验的多样性，现有的地理科学实验多受到实验环境的限制，将在室内进行的地理科学实验限定为实验室实验，忽视了室内实验的多样性。地理科学是研究地理要素空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科，是自然科学与人文科学的交叉。本研究对中学地理科学实验进行全新的系统分类，以期达到以下目标：（1）体现地理科学作为一门具有综合性、空间性、动态性及实践性等特点的学科特性，将发生在地球表面巨大空间中的复杂地理现象通过实验的方式完整呈现，以还原其真实性。（2）地理科学实验与物理化学实验不同，不能单纯地归纳为实验室实验，而是应依据实验的根本目的进行深入分类。（3）有助于教师在设计实验教学时认真思考实验的真正研究目标及侧重点，使设计的实验对应分类方式更易理解与实施。（4）有助于学生了解地理科学现象背后的完整过程，建构现象与过程的关联认知，拓展学生对地理过程的理解，体验真实的地理原理。鉴于此，笔者通过对中学地理科学实验进行分类，将中学地理科学实验划分为经典实验室实验、时间变化模型实验、类比实验、空间变化模型实验、物理模型实验及计算机模型实验六大类型，并对每一类型实验进行举例分析，以期为地理科学实验教学研究提供新的视角。[7]图1 水土流失实验模型实验步骤：1）将坡面调整至低坡度a，在坡面上分别铺设2kg泥沙（即裸地）、2kg泥沙并铺设一层草皮（草皮的覆盖率为50%）、2kg泥沙并铺设一层草皮（草皮的覆盖率为100%），模拟降水约40秒。观察泥沙采集盘中的水土总量和浑浊度并进行称重，依次记为m1、m2、m3。2）将坡面调整至坡度a，在坡面上铺设2kg泥沙，降雨强度依次为小雨、中雨、大雨。观察泥沙采集盘中的水土总量和浑浊度并进行称重，分别记为n1、n2、n3。3）在坡面上铺设2kg泥沙，模拟降水约40秒，将坡面依次调整至坡度a、坡度b、坡度c。观察泥沙采集盘中的水土总量和浑浊度并进行称重，分别记为p1、p2、p3。水土流失系列模拟实验符合经典实验室模型，在实验室中使用实验器材进行，并选择植被覆盖度、降水强度以及坡度三个要素为变量，控制变量得到量化数据，最终检验结果得出科学结论。该实验结合现实中的二、中学地理科学实验六大类型及案例分析1.经典实验室实验实验原理：经典实验室模型指教师或学生经常会在实验室通过使用实验器材并改变多个变量进行的地理科学实验，有以下几点特征：实验发生在实验室；实验

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教学研究自然环境问题，能够培养学生从人地关系系统的角度，分析人类活动对自然环境的影响和作用，归纳人类活动遵循自然规律、与自然和谐相处的路径。学生还能从自然环境各要素相互影响的角度，综合分析要素之间的关系，生成综合思维。除此之外，培养了学生与他人合作、设计和实施较复杂的地理模拟实验的能力，从而对区域的生态环境保护提出构想。腾。2020 年 第 3 期2）酒精灯加热锡纸盒直至巧克力融化并开始沸3）熄灭酒精灯，用镊子将其中一个锡纸盒快速取下放于冰桶中，另一锡纸盒放于支架上不动。

4）静置十分钟后，用镊子取出已凝固的巧克力，分别观察两种情况下巧克力的的外观特征。5）思考：自然冷却的巧克力和放置于冰上快速冷却的巧克力从外观上看，哪个气孔数量较多？是什么因素影响了气孔数量的多少？该实验适用于高中地理“岩浆岩的分类”相关内容的教学，且契合了时间变化模型的速率推理路线。侵入岩与喷出岩冷却时间快慢以及冷却速度决定了其气孔的数量及结晶颗粒的大小。该实验将自然环境中不易察觉的物质运动通过生动形象的方式模拟呈现，学生可以从时间要素的角度分析岩石的运动与变化规律，提高学生解释地理事物和现象与认识自然环境的能力。2.时间变化模型实验实验原理：在地理科学实验中，将时间作为重要的影响因素，需要从时间综合的角度分析地理事象的发生、发展和演化。例如，针对全球气候变化研究，可以使用20世纪以来的CO2数据进行小尺度研究，也可以依据6500万年以来化石及沉积物的突变进行大尺度下的推理。在时间变化模型中，有三条常见的时间推理路线，分别是：①序列。序列限制了随意性。序列即如果A在B之前发生，那么A可能可以引起或影响B，反之不成立。②速率。速率限制了强度。如果一块一米厚的岩石几乎瞬间被侵蚀，那么该现象所需要的强度一定比多年逐渐积累侵蚀更大。③模式。模式帮助解释地理科学现象，尤其是当下无法研究的进程，如没有冰川的世界或是没有光合作用的世界会是如何。经典案例：岩浆岩结晶颗粒比较实验。侵入岩由于温度冷却较慢，岩浆有较充分的条件结晶，因而形成晶体较大的矿物颗粒，呈明显结晶结构，气孔数量较少。喷出岩由于岩浆冷凝速度较快，矿物结晶的颗粒不明显，常成比较细密的隐晶质岩石，加之冷凝时气体大量逸散，常呈气孔状构造。本实验探究影响岩浆岩的气孔数量的因素，并通过观察岩浆岩的气孔数量判断侵入岩、喷出岩。实验器材有巧克力或芝士奶酪若干块、四片锡纸、酒精灯、酒精灯支架、镊子、冰块若干、杯子或小桶（放置冰块），实验装置如图2所示。3.类比实验实验原理：类比模型基于“今天是过去的关键”这一指导原则，即过去的自然过程和今天观察到的过程是一样的，基于古今的相似性，可以基本推断古环境[9]。例如，通过观察海底最近喷发的火山岩，发现枕状玄武岩是水下产物，只在水中才会形成，所以当发现古岩石岩层结构中包含枕状玄武岩时，即可推测该岩层是在水下环境中沉积而成。又如依据现代动物推断生物化石生存的环境也符合类比模型。经典案例：三大类岩石区分实验。沉积岩是由松散沉积物经成岩作用固结形成；岩浆岩或沉积岩在高压、高温或热液参与作用下发生变质作用形成变质岩；沉积岩或变质岩熔融形成岩浆，岩浆喷出冷却和固结成岩浆岩。本实验目标是辨别三大类岩石各自的特征。实验器材有三大类岩石标本（花岗岩、玄武岩、浮石、砂岩、石灰岩、大理岩）、典型矿物图片、稀盐酸、烧杯、滴管、岩石大类辨识卡、护目镜。实验步骤：1）取出岩石标本，判断岩石是否含层理、是否有肉眼可见颗粒。2）根据岩石大类辨识卡（见图3），进一步细分岩石种类。3）将岩石标本按照沉积岩、岩浆岩、变质岩种类图2 岩浆岩结晶颗粒比较实验模型分类。该实验适用于高中地理“三大类岩石的特征”相关内容的教学，符合类比法的探究原则。实验通过现有分类岩石，并基于区分不同类别岩石特点的准则，类比判断其余环境下的岩石种类，由此理解岩石圈物质循环实验步骤：1）将巧克力或芝士奶酪切成碎块，分别放置于两个已折叠好的锡纸盒中。

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2020 年 第 3 期教学研究注：翻译自Laboratory Manual in Physical Geology 10th图3 岩石大类辨识卡[10]过程，对自然环境系统及其要素发展、演变过程有更深刻的认识。粒的粗细沉积预示了运输方向。②共现。两个现象若在空间上同时出现，会假设一个引起另一个或者二者均由第三个因素引起。例如在太平洋“火圈”周围同时发生的火山爆发、深度地震和测深沟形成了俯冲带的概念。经典案例：流水地貌系列实验。(1)河流上游侵蚀模拟实验原理：河流又称地表径流，通常都具有一定4.空间变化模型实验实验原理：地理科学空间变化发生在众多尺度和维度上，这些变化包括经度、纬度、近岸离岸距离、城乡梯度等变化。在空间变化模型中，也有两条常见的空间推理路线，分别是：①梯度。梯度说明方向，例如沙

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教学研究的流速。通常情况下，河流发源于山区，上游水流湍急，冲击力较大，因此河水在流动过程中携带大量泥沙。加之上游河道断面较窄，河流的侵蚀作用主要是下蚀。本实验目标为理解河流侵蚀对地貌形成的影响。实验器材是一端开口的长方形透明亚克力盒、泥沙混合物、500ml水、几块积木、一面小旗。实验步骤：1） 将泥沙混合物装入透明亚克力盒中并适当加固，用积木将亚克力盒垫高（见图4），亚克力盒底边与桌面呈30°-45°夹角）。2） 将小旗子插在亚克力盒顶端处。3） 开始向亚克力盒中距小旗约5cm的下坡处持续浇水，观察坡面的变化。4） 填充泥沙，待坡面恢复，沿坡面不同方向浇水，观察坡面的变化。5） 将水瓶拿到更高处浇水（流速更快），观察坡面变化。头。2020 年 第 3 期水从进水端进入，从河道另一端排出，如图5所示。6）旗子倒下后让水继续流动10分钟，关掉水龙图5 凹凸岸侵蚀堆积示意图（备注：左：实验前；右：实验后）(3)山前冲积扇模拟实验原理：河流在流动过程中会破坏和搬运地表物质，这些物质在河流搬运能力减弱的情况下，会沉积下来形成沉积地貌。在山地地带，河流携带大量泥沙流出山谷地区后容易形成冲积扇。本实验目标为学生知道冲积扇的形成过程和山前冲积扇沉积物的分布特征。实验器材包含适量土、粒径不同的沙子、直径约50cm的盆、适量水，实验模型如图6所示。泥沙混合物图4 河流上游侵蚀模拟实验器材(2)中游“凹岸侵蚀、凸岸堆积”模拟实验原理：在同一河段，侵蚀、搬运和堆积是同时进行的。在弯曲河段处两侧河水流速不同，一侧发生侵蚀，同时另一侧发生堆积。相对原来平直河岸而言，凹进的一侧河岸称为凹岸，凸出的一侧为凸岸。本实验目标为能够正确地区分凹岸和凸岸，说出河流对凹岸和凸岸的不同影响。实验器材包括方形亚克力盒（在亚克力盒子相邻的两边开两个洞，如图5所示）、泥沙、软管和水龙头、两面小旗、照相机。实验步骤：1）在亚克力盒中铺一层厚5cm的湿润泥沙，以泥质土为主，压实，处理平整。2）用泥沙塑造出一条弯曲的河道，河道两岸高度和坡度一致。3）垫高盒子进水端的底部使盒子微微倾斜，形成自流所需的坡度。4）在河道弯曲处的两岸各插一面旗子，凸岸为A旗，凹岸为B旗。拍照并记录河道形状。5）将软管接上水龙头后打开，保持流速适中，使象。流水地貌系列实验符合空间变化模型中的梯度推理路线，通过构建空间变化模型模拟河流上游侵蚀、中游“凹岸侵蚀、凸岸堆积”、山前冲积扇现象，模型呈现逐步前进的梯度变化。该地理科学实验取材于生活实际，通过实验过程的层层递进，使学生在解决一系列问题链的基础上，实现思维进阶和素养提升。通过实验，学生能快速、有效地认识不同位置流水地貌的不同形状实验步骤：1）将土放入盆中堆砌成山地模型，在山谷中的河流出口处塑造出一条狭窄沟谷。2）将粒径大小不同的沙子混合均匀后平铺在塑造好的沟谷中。3）在沟谷的源头缓慢倒水，直至泥水混合物冲出沟谷。4）补充泥沙物质，增大水量，继续观察实验现图6 山前冲积扇示意图

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2020 年 第 3 期及特征，培养了区域认知素养。另外，提升了学生在面对现实中自然环境的变化时，运用地方综合、时空综合的分析思路对其进行系统性、地域性地解释的能力。教学研究流现象。更重要的是，实验过后，将模型结果与全球现象进行比较，深入探究世界范围内的密度流的复杂性，明确该物理模型的局限性，生成关于全球洋流更综合全面的认识，符合物理模型探究方式。5.物理模型实验实验原理：物理模型指建立地球系统一部分的比例模型，如利用沙盘模型研究挤压构造。虽然物理模型会有部分与经典实验室模型重合，但是物理模型的重点在于模型结果与自然观察的比较，而不是变量的改变。这一模型最适用于探究具有良好伸缩性的属性如几何、形状、趋势、模式和顺序。例如可以制作河床模型模拟实地环境，通过模型可以观察环境要素如何影响河流流速、河床形状以及塑造地貌景观的沉积物类型。使用物理模型的过程中，必须要注意的是一定要从模型出发联系到自然世界，学生既需要知道模型和自然系统的相似之处，也需要知道其不同之处即模型在何种情况下不适用。经典案例：密度流模拟实验。因重力和密度差异所引起静压力导致的高密度流体向低密度流体下方的侵入。本实验目标为了解密度流的原理，思考有哪些因素导致了密度流，从而理解洋流的部分形成原因。实验器材包括带开关双层连通器（见图7）、不同颜色墨水（二种）、盐、热水、常温水、搅拌棒。6.计算机模型实验实验原理：与上述模型相比，计算机模型是近年来新兴起的实验模型，因此还没能在地理科学实验中被过多地渗透。计算机模型包含几个步骤，首先是建立概念模型，计算机模型均始于概念模型，首先要建立一个关于地球系统某些方面如何工作的概念模型。其次，要将假设表达为方程式，再将方程式转换为计算机代码输入，使得方程式可以在特定的环境下运行。接着，通过改变输入环境，再次运行模型，并检查输出结果。最终，也是最重要的一步，将输出结果与现实的数据进行比较。学生可以建立起自己的计算机模型并运行，将结果与现实相比较，如可以建立一个没有大气的地球假设模型，比较其与真实情况的不同。经典案例：虚拟技术模拟实验。通过现代化的增强现实虚拟技术，将全球尺度下的气压带、风带、洋流、气候、植被等的分布情况直观呈现。本实验目标为熟悉全球尺度下的气压带、风带、洋流、气候、植被等的分布情况。实验器材需要世界地图背景板、iPad一台。实验步骤：（1）将世界地图背景板平铺在课桌上。（2）将iPad对准世界地图背景板。（3）根据课程内容，选择气压带、风带、洋流、气候或植被选项。（4）观察iPad中呈现的内容。（5）叠加多个要素，寻找是否有关联性。该实验适用于“大气”、“水循环”、“海水运动”、“植被”等多节课堂中，运用了先进的AR技术，属于计算机模型。虚拟技术模拟实验通过大屏的展示、大区域板块的投放、现象模拟等让地理科学知识点清晰直观地被呈现，在知识点上贴合多个教学内容，能够真正地融合到课堂教学之中。大气、海水运动等由于其大尺度不易观测性，学生难以理解，知识呈现碎片化，一直是地理教学中的难点。通过增强现实虚拟技术，学生可以直观地了解各要素分布情况，还可以将多个要素叠加寻找关联，建构完整的知识体系。学生甚至还可以自己查找收集数据、处理信息、与他人合作设计模型，将其感兴趣的要素运用AR技术投射至世界地图背景板上，培养其创新实践能力。图7 密度流实验器材实验步骤：1）将连通器的两个开关都打开，向连通器注入水，使水没过上层通道，静止保持稳定状态。2）将连通器两个开关都关上。3）在连通器一侧水中加入足量的盐，搅拌使其充分溶解。4）在含盐侧水中加入五滴蓝色墨水，在不含盐侧水中加入五滴红色墨水。5）待颜色稳定后，同时打开上下两个开关，观察变化。该实验适用于科普地理“洋流”知识中的密度流部分。实验通过构建物理模型将无法直观观察到的全球尺度现象缩小比例展现出来，模拟了全球环境下的密度

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教学研究三、基于六类实验的教学启示1.构建地理科学实验理论框架体系虽然地理实践力核心素养的提出为地理科学实验的发展提供了机遇，地理科学实验得到了越来越多一线教育者的关注，但是我国地理科学实验的理论研究仍然较为薄弱。地理科学实验的教学研究缺乏理论支撑，对地理科学实验的分类浅层而笼统，停留在基于实验本身的某一特点（如实验地点）或基于地理科学的一种特征（如人文与自然交叉的特征），而没有将实验的特点与地理这门学科的多种特征相结合，没能体现出地理科学实验的特殊性。因些，必须改变对地理科学实验的简单化认识，不能仅仅停留在实验教学发生在实验室、促进知识理解、提高动手实践力的认识层面，而是要将发生在地球表面巨大空间中的复杂地理现象通过实验的方式完整呈现，还原其真实性。教师应在以上分类理论的基础上，认真思考实验设计目的，匹配实验分类模型，针对实验分类的指标体系设计实验，建构地理科学现象背后的完整过程，以此实现学生对于现象与过程的关联认知，拓展学生对地理过程的理解，体验真实的地理原理。2020 年 第 3 期发学生的探究兴趣，在自己动手操作的过程中，培养学生动手实践能力及求真务实的科学态度，并建立学习的自信心，达到地理实践力核心素养目标。在实验过程中综合考虑多个要素，关注实验的过程动态性，培养学生的综合思维。同时，在实验过程中针对区域问题进行决策分析，促成学生的区域认知与人地协调观素养的生成。更重要的是，在已有实验的基础上，鼓励学生再创作再设计实验，培育学生的创新能力，强化学生思维。本文地理科学实验分类及案例较好地达成当下地理核心素养的培育目标，真正落实立德树人的根本任务。参考文献：[1] 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.[2] 曹琦.中学百科全书·地理卷[M].长春:东北师范大学出版社,1994.[3] 夏志芳.地理实验与学生智力发展[J].课程·教材·教法,1987(2):47-49.[4] 袁书琪.地理教育学[M].北京:高等教育出版社,2001.[5] 段玉山.地理新课程教学方法[M].北京:高等教育出版社,2003.

[6] 张卫青,徐宝芳.中学地理实验类型与内容设计[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版), 2005(10):109-112.[7] Kastens K A, Rivet A. Multiple Modes of

Inquiry in Earth Science[J]. Science Teacher(Normal,Ⅲ.),

2008(75):26-31.[8] 张海,陈清楚,郭文媛.地理实验设计——河流地貌模拟实验[J].地理教学,2018(04):54-56+46.[9] Kastens K A , Rivet A. Using Analogical Mapping

to Asss the Affordances of Scale Models Ud in Earth

and Environmental Science Education[C].Portland:

International Conference on Spatial Cognition, 2010.

[10] Dennis G T, Richard M B. Laboratory Manual

in Physical Geology (10th Edition)[M]. New York:

Pearson,2014.[11] 顾绍琴.中学数字化地理实验设计研究[D].上海:华东师范大学,2014.（责任编校：邓淋丰）2.丰富地理实验案例支持课堂教学地理实验教学虽然受到了广大一线教育者的重视，但是在课堂上，仍然较为少见。即便一些建设了地理教室的学校，地理实验机会依然很少。其次，教材上的地理实验也不够丰富，不仅数量少，而且实验的表述都流于形式，缺乏深入挖掘，教师最需要的实验设计汇编、实验指导书则近乎空白。基于以上六种探究类型设计的地理科学实验，地理科学中的核心思想如板块运动、全球环境变化、水循环等都可以通过这六大实验类型进行探究，有助于学生理解实验背后的深层次科学内容及科学过程，对于地球的结构、地理景观的空间变化、地理现象的时间变化、全球范围大尺度的地理进程等生成深刻的认知；也更有助于教师设计丰富而有意义的地理科学实验，丰富课堂教学。[11]3.培养学生地理核心素养与创新思维分析以上六种地理科学实验探究类型的根本目的就是为了实现学生核心素养的培育，实验涉及了日常生活中的多个地理科学重要概念，通过直观形象的实验激

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