中學(xué)地理實驗教學(xué)案例匯編引言地理學(xué)科作為一門研究地球表層自然要素與人文要素相互作用及其時空變化規(guī)律的綜合性學(xué)科，其實踐性與探究性的特征尤為突出。實驗教學(xué)作為地理教學(xué)體系的重要組成部分，不僅能夠?qū)⒊橄蟮牡乩砀拍?、?fù)雜的地理過程具象化、直觀化，幫助學(xué)生深化理解地理原理，更能有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。本匯編旨在通過精選一系列貼近中學(xué)地理教學(xué)實際、可操作性強、教育意義顯著的實驗教學(xué)案例，為一線地理教師提供有益的參考與借鑒，以期推動地理實驗教學(xué)的常態(tài)化、高效化開展，真正讓地理課堂“活”起來，讓學(xué)生在“做中學(xué)”、“學(xué)中思”，提升地理核心素養(yǎng)。一、基礎(chǔ)認知與技能培養(yǎng)類實驗此類實驗側(cè)重于學(xué)生對地理基本概念、基本工具和基本技能的理解與掌握，是開展更復(fù)雜探究性實驗的基礎(chǔ)。實驗一：地球儀與經(jīng)緯網(wǎng)的認知及應(yīng)用1.實驗?zāi)康模?認識地球儀的基本構(gòu)造，理解經(jīng)線、緯線、經(jīng)度、緯度的概念。*學(xué)會運用地球儀確定地球上任意一點的經(jīng)緯度位置。*理解經(jīng)緯網(wǎng)在確定地理位置、判斷方向、量算距離（定性或粗略定量）等方面的應(yīng)用。2.實驗器材：地球儀（大號，標注清晰）、可彎曲細鐵絲或線繩、記號筆、直尺、量角器。3.實驗步驟：1.地球儀的觀察與辨識：引導(dǎo)學(xué)生觀察地球儀，識別地軸、南北極點、赤道、經(jīng)線、緯線。比較經(jīng)線和緯線的形狀、長度、指示方向等差異。2.經(jīng)度與緯度的判讀：在地球儀上找出0°經(jīng)線（本初子午線）和180°經(jīng)線，理解東經(jīng)（E）和西經(jīng)（W）的劃分及變化規(guī)律。找出赤道（0°緯線）、南北回歸線、南北極圈，理解北緯（N）和南緯（S）的劃分及變化規(guī)律。3.確定地理位置：教師給出若干地點的經(jīng)緯度坐標（如北京、紐約等），學(xué)生在地球儀上嘗試找出其大致位置。反之，在地球儀上選取若干知名地點，學(xué)生讀出其大致經(jīng)緯度。4.方向判斷與距離感知：在地球儀上選取兩點（如北京至上海），嘗試判斷彼此的相對方向。使用可彎曲細鐵絲或線繩貼合地球儀表面量取兩點間弧線距離，結(jié)合地球儀比例尺（或已知赤道周長），粗略估算實際距離（此步驟可簡化為定性感知）。4.實驗現(xiàn)象與觀察要點：*觀察經(jīng)線如何匯聚于極點，緯線如何平行于赤道。*注意經(jīng)度數(shù)值在0°經(jīng)線東西兩側(cè)的遞增方向，緯度數(shù)值在赤道南北兩側(cè)的遞增方向。*在確定位置時，體會“先找緯度，再找經(jīng)度”的方法。5.實驗原理與地理意義闡釋：地球儀是地球的縮小模型。經(jīng)緯網(wǎng)是地球表面定位的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。通過本實驗，學(xué)生能直觀理解地球的球體性質(zhì)以及經(jīng)緯度作為空間定位的基本方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)區(qū)域地理、理解地理事物的空間分布規(guī)律奠定基礎(chǔ)。方向的判斷和距離的估算則是培養(yǎng)學(xué)生空間感知能力的重要途徑。6.注意事項與拓展思考：*提醒學(xué)生愛護地球儀，避免用力掰動地軸。*對于經(jīng)度的東西半球劃分、緯度的高中低緯劃分等可作為拓展內(nèi)容引入。*思考：為什么說經(jīng)緯網(wǎng)是“地理的語言”？在現(xiàn)實生活中，哪些領(lǐng)域會用到經(jīng)緯網(wǎng)知識？實驗二：等高線地形圖的判讀與地形模型制作1.實驗?zāi)康模?理解等高線的含義，掌握等高線地形圖的基本特征。*學(xué)會在等高線地形圖上識別山頂、山脊、山谷、鞍部、陡崖等基本地形部位。*通過制作地形模型，建立平面圖形與立體地形之間的聯(lián)系，培養(yǎng)空間想象能力。2.實驗器材：等高線地形圖（簡化版，包含基本地形部位）、不同顏色的橡皮泥（或泡沫塑料、海綿）、直尺、鉛筆、剪刀、膠水、透明塑料薄片（或亞克力板）、細鐵絲（或牙簽）。3.實驗步驟：1.等高線地形圖的判讀：學(xué)生觀察給定的等高線地形圖，找出等高線的數(shù)值、等高距。教師講解等高線的定義：海拔高度相等的點連接而成的線。2.地形部位的識別：結(jié)合教材圖示和教師講解，在等高線地形圖上識別并標記出山頂（等高線閉合，數(shù)值內(nèi)高外低）、山脊（等高線向低處凸出）、山谷（等高線向高處凸出）、鞍部（兩個山頂之間的低地）、陡崖（多條等高線重合）。3.地形模型制作（方法一：分層堆疊法）：*在透明塑料薄片上，根據(jù)等高線地形圖上等高線的形狀，描繪并剪出不同海拔高度的等高線輪廓。*按照海拔從低到高的順序，將剪好的塑料薄片依次堆疊粘貼，每層之間的高度差盡量均勻，以模擬地勢起伏。4.地形模型制作（方法二：橡皮泥塑造法）：*根據(jù)等高線地形圖，用鉛筆在桌面上勾勒出地形的大致范圍。*取適量橡皮泥，先塑造出最低一層等高線所代表的地形基底。*在此基礎(chǔ)上，逐步添加橡皮泥，按照等高線的彎曲形態(tài)和疏密程度，塑造出不同海拔高度的地形，特別注意表現(xiàn)出不同地形部位的特征（如山頂?shù)母呗?、山谷的低凹、陡崖的陡峭）?可用不同顏色的橡皮泥代表不同海拔范圍，增強直觀性。5.模型與地形圖對照：將制作好的地形模型與原始等高線地形圖進行對照，指出模型上對應(yīng)的地形部位，強化對等高線地形圖表示地形起伏原理的理解。4.實驗現(xiàn)象與觀察要點：*觀察等高線的疏密與地形坡度的關(guān)系：等高線密集處，坡度陡；等高線稀疏處，坡度緩。*注意不同地形部位等高線的典型彎曲特征和數(shù)值變化規(guī)律。*制作模型時，感受如何將平面上的線條轉(zhuǎn)化為立體的形態(tài)。5.實驗原理與地理意義闡釋：等高線地形圖是用平面上的線條來表示立體地形的一種地圖。它通過等高線的數(shù)值、疏密、彎曲方向等特征，直觀地反映了地表的高低起伏和形態(tài)特征。制作地形模型的過程，是學(xué)生從二維圖像構(gòu)建三維空間概念的過程，有助于深刻理解等高線地形圖的繪制原理，培養(yǎng)讀圖用圖能力，這在工程建設(shè)、軍事、旅游等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。6.注意事項與拓展思考：*選擇的等高線地形圖不宜過于復(fù)雜，以突出基本地形部位為目的。*使用剪刀等工具時注意安全。*思考：如何在等高線地形圖上判斷河流的流向？如果要修建一座水庫，大壩應(yīng)建在何處較為合適？實驗三：氣溫曲線圖與降水量柱狀圖的繪制與分析1.實驗?zāi)康模?掌握繪制氣溫曲線圖和降水量柱狀圖的基本方法和技能。*學(xué)會閱讀和分析氣溫曲線圖與降水量柱狀圖，理解氣候的兩大基本要素（氣溫和降水）的年內(nèi)變化特征。*初步根據(jù)氣候資料判斷氣候類型的基本特征。2.實驗器材：某一地區(qū)（如北京、上海、廣州或國外典型城市）的月平均氣溫和月降水量數(shù)據(jù)表格、坐標紙、鉛筆、直尺、圓規(guī)（或點線筆）、橡皮。3.實驗步驟：1.數(shù)據(jù)認讀與整理：學(xué)生認讀給定的氣候資料數(shù)據(jù)，明確每個月的平均氣溫和降水量數(shù)值。2.繪制氣溫曲線圖：*在坐標紙上，橫軸表示月份（1-12月），縱軸表示氣溫（℃）。確定合適的刻度值（如氣溫每格代表5℃或10℃），并標注單位。*根據(jù)各月平均氣溫數(shù)據(jù)，在坐標圖上找出相應(yīng)的點（月份與氣溫的交叉點）。*用平滑的曲線將各點依次連接起來，形成氣溫曲線圖。在圖上標注圖名（如“北京氣溫年變化曲線圖”）。3.繪制降水量柱狀圖：*可在氣溫曲線圖的同一橫軸下方繪制，或另起一張坐標紙。橫軸同樣表示月份，縱軸表示降水量（mm）。確定合適的降水量刻度值。*根據(jù)各月降水量數(shù)據(jù)，在對應(yīng)的月份上方繪制等寬的矩形柱狀圖，柱高代表該月降水量數(shù)值。*在圖上標注圖名（如“北京降水量年變化柱狀圖”）。4.圖表分析：*分析氣溫曲線圖：找出最熱月（月均溫最高）和最冷月（月均溫最低）及其氣溫值，計算氣溫年較差（最熱月均溫-最冷月均溫）。描述氣溫的季節(jié)變化特點（如夏季高溫、冬季寒冷，或全年高溫等）。*分析降水量柱狀圖：找出降水較多的月份和降水較少的月份，描述降水的季節(jié)分配特點（如夏季多雨、冬季干燥，或全年多雨、全年少雨等）。*綜合氣溫和降水特點，概括該地區(qū)的氣候特征。4.實驗現(xiàn)象與觀察要點：*觀察氣溫曲線的形態(tài)，是“波峰”狀（北半球）還是“波谷”狀（南半球），曲線的起伏大小反映氣溫年較差的大小。*觀察降水柱狀圖的高低變化，判斷降水的季節(jié)分配是否均勻。5.實驗原理與地理意義闡釋：氣溫曲線圖和降水量柱狀圖是直觀表示一個地區(qū)氣候特征的重要工具。氣溫的年變化和降水的季節(jié)分配是構(gòu)成氣候類型的核心要素。通過親手繪制和分析這些圖表，學(xué)生能更深刻地理解不同地區(qū)氣候的差異及其形成原因，為學(xué)習(xí)世界氣候類型分布和成因打下基礎(chǔ)。這也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力和圖表解讀能力的重要實踐。6.注意事項與拓展思考：*繪制時注意坐標軸刻度的選取要恰當(dāng)，使圖形能清晰反映數(shù)據(jù)特征。*曲線要平滑，柱狀圖要等寬，高度要準確。*可以提供不同氣候類型的城市數(shù)據(jù)（如熱帶雨林氣候、地中海氣候、溫帶海洋性氣候等），讓學(xué)生繪制后進行對比分析，嘗試判斷氣候類型。*思考：氣溫和降水的年內(nèi)變化會對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們的生活習(xí)慣產(chǎn)生哪些影響？二、自然地理過程模擬與探究類實驗此類實驗側(cè)重于模擬復(fù)雜的自然地理過程，幫助學(xué)生理解地理事物的成因和演化規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。實驗四：熱力環(huán)流模擬實驗1.實驗?zāi)康模?通過模擬實驗，理解熱力環(huán)流的形成原理。*觀察在冷熱不均條件下，空氣的垂直運動和水平運動規(guī)律。*解釋生活中常見的熱力環(huán)流現(xiàn)象（如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)）。2.實驗器材：長方形玻璃缸（或透明塑料箱，帶蓋）、兩個小燒杯、熱水、冰塊、少量煙霧生成裝置（如線香、煙餅，或能產(chǎn)生有色氣體的試劑，需注意安全和通風(fēng)）、火柴、凡士林（或橡皮泥）、黑色背景板（可選，用于增強觀察效果）。3.實驗步驟：1.實驗裝置搭建：*將玻璃缸水平放置，作為模擬的大氣空間。*在玻璃缸兩端（或一側(cè)）分別放置兩個小燒杯。一個燒杯中放入適量熱水，另一個燒杯中放入冰塊（可在冰塊外包一層塑料薄膜防止融化的水弄濕缸底）。*用凡士林或橡皮泥將燒杯固定，確保其穩(wěn)定。2.煙霧引入與觀察：*點燃線香（或其他煙霧源），待產(chǎn)生穩(wěn)定煙霧后，小心地將線香從玻璃缸一側(cè)（最好是靠近冰塊或熱水一側(cè)的上方，或從玻璃缸蓋子的小孔伸入）放入玻璃缸內(nèi)，觀察煙霧的流動路徑。*為了清晰觀察，可在玻璃缸后方放置黑色背景板，并從側(cè)面觀察。*蓋上玻璃缸蓋子（若有小孔，確保煙霧能緩慢擴散），靜置片刻，仔細觀察煙霧在冷熱不同區(qū)域的運動方向和形成的環(huán)流模式。3.實驗現(xiàn)象記錄與分析：學(xué)生描述觀察到的煙霧運動軌跡，繪制熱力環(huán)流示意圖，并解釋其形成過程。4.實驗現(xiàn)象與觀察要點：*觀察靠近熱水燒杯上方的煙霧如何運動（通常向上），靠近冰塊燒杯上方的煙霧如何運動（通常向下）。*觀察玻璃缸上部和下部空氣的水平運動方向。*最終在玻璃缸內(nèi)能否形成一個完整的順時針或逆時針的環(huán)流圈。5.實驗原理與地理意義闡釋：熱力環(huán)流是由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，是大氣運動最簡單的形式。其形成原理是：受熱地區(qū)空氣膨脹上升，近地面形成低氣壓，高空形成高氣壓；冷卻地區(qū)空氣收縮下沉，近地面形成高氣壓，高空形成低氣壓。在水平方向上，空氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，從而形成環(huán)流。本實驗直觀展示了這一過程。熱力環(huán)流是理解大氣環(huán)流、季風(fēng)環(huán)流以及各種地方性風(fēng)（如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市風(fēng)）形成的基礎(chǔ)。6.注意事項與拓展思考：*實驗時要注意安全，熱水避免燙傷，煙霧源使用時確保通風(fēng)良好，避免吸入過多煙霧。*玻璃缸要盡量密閉，以保證環(huán)流效果明顯。*思考：如果將熱水和冰塊的位置對調(diào)，煙霧的環(huán)流方向會改變嗎？如何用熱力環(huán)流原理解釋海陸風(fēng)的形成？實驗五：水循環(huán)模擬實驗1.實驗?zāi)康模?模擬自然界中的水循環(huán)過程，理解水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)（蒸發(fā)、降水、徑流、下滲等）。*認識水循環(huán)的地理意義，如水資源的更新、物質(zhì)遷移和能量交換。2.實驗器材：大玻璃水槽（或透明塑料箱）一個、小燒杯（或小塑料碗）一個、透明塑料薄膜一張、橡皮筋、小石塊（或重物）、藍色墨水（或食用色素）、熱水、冰塊、沙土（或小石子，模擬地表）。3.實驗步驟：1.實驗裝置搭建：*在大玻璃水槽底部鋪上一層沙土或小石子，模擬陸地表面。*在水槽一側(cè)放置小燒杯，作為“海洋”或“湖泊”。向小燒杯中倒入適量熱水，并滴入幾滴藍色墨水染色。*用透明塑料薄膜將整個水槽口密封，并用橡皮筋扎緊。*在塑料薄膜上方，對應(yīng)小燒杯（“海洋”）的位置放置一小塊冰塊，在薄膜的另一側(cè)（對應(yīng)“陸地”的高處）放置一個小石塊，使薄膜在該處略微向下凹陷，形成“地形”高低。2.觀察與記錄：*持續(xù)觀察幾分鐘，注意塑料薄膜內(nèi)壁的變化，以及“陸地”表面沙土的變化。*記錄觀察到的現(xiàn)象：如薄膜下方是否有水汽凝結(jié)，凝結(jié)的水滴如何運動，最終落向何處，“陸地”表面是否有水流形成等。4.實驗現(xiàn)象與觀察要點：*觀察到小燒杯中的熱水蒸發(fā)，水汽上升，遇到溫度較低的塑料薄膜（特別是冰塊下方）會凝結(jié)成小水珠。*隨著水珠增多，在重力作用下，水珠會沿著薄膜向地勢較低的“陸地”一側(cè)（小石塊凹陷處）匯聚。*當(dāng)水珠足夠大時，會從薄膜上滴落下來，模擬“降水”。*滴落到“陸地”表面的水，一部分可能滲入沙土（模擬下滲），一部分可能在表面流動，形成“地表徑流”，最終可能流回“海洋”（小燒杯）。5.實驗原理與地理意義闡釋：本實驗?zāi)M了自然界水循環(huán)的主要過程：熱水代表海洋表面，其蒸發(fā)（水汽化）形成水汽，水汽在上升過程