高中地理实验教学的优化路径

高中地理课程作为培养学生综合地理素养的重要学科，其教学目标不仅在于知识传授，更应侧重于能力的建构与实践意识的养成。地理实验，尤其是以自然现象观测和空间规律验证为核心的实验，是实现这一目标的关键途径。然而，在传统教学安排中，诸如“太阳高度角测量”这一类实验往往被简化为演示或纸上谈兵，学生的参与度低、探究意识薄弱、实验结果流于形式，最终难以达成知识建构和能力发展的双重目标。因此，本文从微观教学实践出发，聚焦《正午太阳高度角的测量》实验，通过分析当前教学中存在的具体问题，提出教学设计与实施的优化路径，力求在有限课堂时间内实现实验教学的最大化育人效果。

一、《正午太阳高度角的测量》实验的教学现状分析

太阳高度角是理解昼夜变化、光照分布等地理核心问题的基础。《正午太阳高度角的测量》实验虽被教材明确要求，但教学中常流于公式代入，忽视了地理观测能力与思维的培养。实验材料准备欠缺针对性，常因光照不足、场地不平等因素影响数据准确性，学生难以领会其实验逻辑。教师流程控制松散、学生参与度不高，实验多被简化为机械操作，缺乏探究与思考，难以实现核心素养导向的教学目标。

二、从教学设计层面优化实验目标与内容结构

为提升实验教学的实效性，首要之举是对教学目标进行合理分层与结构优化。《正午太阳高度角的测量》实验应不再局限于“求得正午太阳高度角”这一单一目标，而应根据学生学情，设置知识掌握、方法理解、能力培养与思维训练等多维目标体系。例如，可将实验目标明确细化为三层：第一，掌握正午太阳高度角的定义与测量原理；第二，能够基于实际测量数据独立计算与分析太阳高度变化规律；第三，基于实验结果推导不同纬度、不同节气下的光照变化逻辑，提升地理推理与归纳能力。

同时，教学内容的设计应充分体现逻辑关联与学习进阶。例如，在实验准备阶段，可以引导学生回顾地球自转、公转、地轴倾斜等基础知识，帮助其建立“太阳视运动—正午太阳高度角—光照变化”的知识链条；在实验实施阶段，通过引入“自拟测量方案”“误差分析”与“理论推导”等任务，引导学生从被动操作转向主动建构；在实验后期，可引导学生进行跨区域比较分析，如“广州与哈尔滨在春分日的太阳高度角差异及成因探究”，实现由点及面、由实及虚的空间思维拓展。

三、从实验材料与场景建构提升实验操作的真实感与科学性

传统实验材料虽简单易得，但其操作精度与数据可靠性较差。为增强实验的科学性与可操作性，可通过两种路径进行优化：一是基于校园环境因地制宜选取实验场所与工具。教师可引导学生在阳光直射、地面平整的户外场地自行布置实验工具，利用塑料杆、水平仪、尺规、手机水平测量 App 等辅助工具，提高测量的精度与效率。还可以设计“不同杆长测量数据对比分析”“影长变化与太阳高度关系实验”等拓展任务，提高学生的实验批判意识与数据敏感性。

二是引入信息技术资源丰富实验场景。当前许多天文观测模拟软件、地理可视化平台（如 GeoGebra、Stellarium、Google Earth 等）已可模拟不同经纬度与节气下太阳运动轨迹。教师可在实验前后组织学生使用此类工具进行数据对照与情境还原，在真实测量与虚拟建模之间搭建桥梁，提升学生对“抽象模型—现实观测”的认知联结水平。同时，利用手机摄像功能记录实验全过程，让学生在回放中审视操作细节与数据变化，增强反思与总结能力。

四、从组织方式入手提升学生主体性与思维深度

实验教学的关键不在于实验“做了什么”，而在于“学生思考了什么”。因此，教师在组织实验时应秉持“以学为中心”的理念，充分激发学生的问题意识与探究动机。在实验设计中应加入学生自拟假设、设计实验、收集数据、提出疑问等环节，逐步培养其完整的科学探究流程。例如，在实验开始前，教师可提出“是否所有正午时刻太阳高度角都一致”“影长变化是否线性”等问题，引导学生以小组为单位进行方案讨论与实验操作。

在实施过程中，教师不应包办实验流程，而应退居“引导者”角色，鼓励学生尝试、犯错与自我修正，提升其实验自主性与科学素养。同时，应通过实验日志、观察记录表、误差分析报告等方式，引导学生规范实验表达，增强对数据偏差与方法合理性的认知。尤其在实验结果分析阶段，应避免“一问一答”的结果灌输，而是采用“小组间数据对比”“区域数据模拟”“情境迁移推理”等方式，促进学生在讨论与交流中深化理解，增强合作探究与逻辑表达能力。

结语

《正午太阳高度角的测量》实验虽小，但其教学价值深远。通过对其实验设计、材料准备、教学组织与评价机制等微观环节的系统优化，不仅可以提升学生对太阳视运动及其地理意义的理解，更可在过程中培养其科学思维、实践能力与合作意识。高中地理实验教学的优化，必须从课堂内部逻辑出发，从每一个教学细节着手，才能真正实现实验教学的育人本质。未来的地理课堂，应更注重学生主体的激活、思维过程的引导与实验意义的深化，使实验不再是教学的点缀，而成为地理学科核心素养落实的重要通道。

参考文献

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