達芬奇有句名言實驗是科學(xué)知識的來源，智慧是實驗的女兒。地理實驗可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、實際操作能力以及濃厚的科學(xué)興趣、實事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴謹細致的工作作風、堅忍不拔的意志等，這些無疑是素質(zhì)教育要意之一。從表面上看，地理實驗教學(xué)正在如火如荼地展開；但作為一線地理教師我們深知在高中地理實驗教學(xué)方面開展的并不理想。由于高中地理實驗教學(xué)的起步較晚、尚未形成完善的體系，中學(xué)開展地理實驗的條件有限，地理教師實驗觀念和能力欠缺等原因的影響，當前的高中地理實驗教學(xué)中還存在許多問題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，絕大部分高中教師和學(xué)生只做過12次地理實驗，從未做過實驗的比例也不在少數(shù)。地理教育工作者有必要直面問題、探討對策，開發(fā)真正有價值的地理實驗，構(gòu)建高效、完整的地理實驗教學(xué)體系?；诖耍覍⒖磥淼膶嶒炇占缦?，與老師們共享，但其實用性、有效性、可操作性還有待考究。
一、證明熱力環(huán)流的存在
1．長方形的玻璃缸（長100厘米左右，寬30左右，高40厘米左右）、膠合板或塑料薄膜、一盆熱水、一盆冰塊、一束香、火柴等。實驗步驟如下：①將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端；②用平整的膠合板或塑料薄膜將玻璃缸上部開口處蓋嚴；③在膠合板或塑料薄膜的一側(cè)（裝冰塊的盆上方）開一個小洞；④將一束香點燃，放進小洞內(nèi)。學(xué)生觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的，能否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？由實驗可以得出什么樣的結(jié)論？
2．關(guān)閉教室的門窗，盡量保持教室的氣流穩(wěn)定。點燃兩根較粗的香，兩支香擺放的距離大約在30～40厘米左右，一支香旁邊放一個1000瓦的電熱爐、另一支香旁邊放一個較大的冰塊，將電爐通電5分鐘后，讓學(xué)生觀察衛(wèi)生香煙的飄動方向。將電爐和冰塊交換位置，觀察煙的飄移方向。在這個實驗中，電爐上方空氣加熱，氣壓降低；冰塊上方空氣冷卻，氣壓升高。香的煙總是飄向電爐上方，說明熱的地方近地面產(chǎn)生低氣壓，氣流從冷的地方流向熱的地方；而高空氣流則由熱的上空流向冷的上空。
3．切洋蔥的實驗、冬季教室門口的打火機等。
二、季風成因的實驗
關(guān)閉門窗，點燃兩根衛(wèi)生香，使衛(wèi)生香的煙垂直向上（不受室外氣流的影響）。在衛(wèi)生香的等距離左右兩側(cè)分別放一只1000W的電爐、一面盆冰塊。將電爐通電5分鐘后，讓學(xué)生觀察衛(wèi)生香煙的飄動方向。將電爐和冰塊交換位置，觀察煙的飄移方向。在這個實驗中，電爐上方空氣加熱，氣壓降低；冰塊上方空氣冷卻，氣壓升高。衛(wèi)生香的煙總是飄向電爐上方，說明高低氣壓的季節(jié)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生了季風。
三、實驗驗證海陸風的存在
實驗器材：煤氣爐、輕軟的紙巾、一盆冰水
實驗步驟：
（1）打開煤氣爐，把手伸在爐火的上方，感受空氣的溫度。
（2）拿輕軟的紙巾在爐火旁邊不同的位置，觀察紙巾的飄動方向。
（3）將一盆冰水放置爐火旁邊，輕軟的紙巾放于爐火和盆之間，觀察紙巾飄動的角度和步驟（2）有何差異？
實驗結(jié)果：手放在燃燒的煤爐上方，很快感覺到發(fā)熱、發(fā)燙。紙巾無論在爐火旁邊的什么位置，都會向爐火方向飄動。加放一盆冰水后，紙巾飄動的角度變大。
四、模擬大氣溫室效應(yīng)的小實驗
器材：2只玻璃盤，1個較大的白色礦泉水瓶，2支溫度計，少許土壤，1把剪刀，手表。
①在兩個玻璃盤中分別放入少許土壤；用剪刀將一白色塑料瓶攔腰剪斷，然后，將塑料瓶倒扣在一只玻璃盤中，制成微型溫室。②在微型溫室頂部鉆一個小孔，插入溫度計；在另一盤中放置一支同樣的溫度計。③將兩個玻璃盤放置在陽光下，每隔1小時觀察一次溫度計，并記下兩支溫度計顯示的溫度，進行比較。
五、海陸熱力差異
取兩個燒杯，一杯放水，一杯放等量的細砂，在兩個燒杯中均插入一支溫度計。把兩個燒杯同時放在太陽底下曬一定時間后，讀出溫度計的示數(shù)。再把兩個燒杯移入室內(nèi)，過一定時間后，再觀察溫度計示數(shù)的變化。
收集整理數(shù)據(jù)：在陽光下曬 30分后，當時細砂的溫度為 45℃，水的溫度為 37℃，移到室內(nèi) 10分鐘后，細砂的溫度為 31℃，而水的溫度為 35℃。水溫度變化是 2℃，而細砂的溫度變化是 14℃。
結(jié)論：水的溫度變化比細紗要小，說明海洋升溫慢降溫也慢。
交流合作：引起溫度變化不同的原因是水和細砂的比熱不同。水的比熱大，而砂石的比熱小，吸收相同熱量的情況下，水溫度升高的就比較小，而細砂升高的就比較多。
六、常見的天氣系統(tǒng)課前觀察實驗
打開冰箱門，感受門上方冷，還是門下方冷。說明冷氣團與暖氣團相遇時，冷氣團在下方暖氣團在上方；在一透明的廣口玻璃瓶內(nèi)燃燒紙條，當瓶內(nèi)充滿煙霧后，蓋上瓶蓋，放進冰箱，過十分鐘后取出瓶子，發(fā)現(xiàn)煙霧沉在瓶子下部，倒立瓶子，煙霧從瓶口流出，說明空氣受冷下沉（形成高壓）。
七、低壓（氣旋）與高壓（反氣旋）
①把兩只氣球吹成蘋果大小，用長約３０厘米的絲線扎緊口子；②用透明膠把兩條絲線粘在教鞭上，兩只氣球相隔約８厘米；③平舉起教鞭，讓氣球離實驗者的臉部約８厘米；④向兩只的中間吹氣。實驗結(jié)果：兩只氣球相互靠攏。分析得知：氣球靠攏是由于中心部分的空氣上升、形成低氣壓的緣故。難點不攻自破！
八、大氣對太陽輻射有削弱作用，對地表有保溫作用
（1）實驗用材：燒杯2個 沙土 溫度計2根 鐵架 保鮮膜 臺燈
（2）設(shè)計原因：大氣對太陽輻射的削弱作用和對地表具有保溫作用，而這個過程是一個宏觀的、不可見的能量交換過程，缺乏感性認識。
（3）實驗結(jié)論：通過對兩個燒杯在燈光照射前后溫度變化，引導(dǎo)學(xué)生探究實驗，分析實驗，得出實驗結(jié)論，探究保鮮膜在整個過程中所起的作用，驗證大氣對杯內(nèi)有保溫作用。
十、演示晝半球、夜半球和晝夜交替現(xiàn)象
（1）實驗用材：一只不透明的小球如乒乓球等球狀物表示地球；一只發(fā)光的燈泡表示太陽。
（2）實驗步驟：①將發(fā)亮的燈泡對著不透明的小球，可見只有半個球面被照亮；②用筆畫出亮半球與暗半球的分界線（晨昏線）；③將小球按地球自轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，則可見亮半球與暗半球在不斷更新。
（3）實驗結(jié)論：通過上述實驗，可說明由于地球是一個既不發(fā)光又不透明的球體，在同一時間里，太陽只能照亮地球的一半即晝半球，背著太陽的半球為夜半球，晝夜半球的分界線叫晨昏線（圈），由于地球在不停地自西向東自轉(zhuǎn)，從而晝夜半球就不斷地進行交替。
十一、測算實驗學(xué)校所在地的地理坐標的測定
1、活動準備
觀測用具：長度為1.5m左右的直桿一根，卷尺一把，石英表或電子表一塊（精確度越高越好），三角函數(shù)一本，天文年歷一份，白紙和彩色筆若干。如果沒有天文年歷，最好是選擇兩分兩至日，從教學(xué)進度考慮，應(yīng)以秋分日為宜，此時為特殊值0。
2、活動過程
找一塊空曠平地，下面鋪好白紙，把直桿通過白紙并垂直插在平地上，并量出直桿在地面以上的高度h，每隔一定時間測一次直桿影子長度，并記錄此時影子長度及對應(yīng)時間，并將影子畫在白紙上，測量時間間隔不要太大（5分鐘以內(nèi)），以免影響測量準確度。
3、分析和計算
①從紙上或記錄中找出直桿影子最短時（即太陽位于該地上中天時）的影子長度L，利用tаnH=h/L(H為此時正午太陽高度)，查函數(shù)表得出H的值；②利用正午太陽高度的計算公式計算該地地理緯度：=90-H+，式中為該日太陽直射點緯度，式中為所求點的地理緯度；③從記錄中查找出直桿影子最短時，此時的北京時間（t），此時當?shù)氐胤綍r為12時，并計算地方時差:t=t-12(換算為分鐘)。再計算經(jīng)度差：=(t/4)，便可得出地理經(jīng)度：=120,式中加號和減號的取法為東加西減。若影子長度最小值出現(xiàn)在北京時間12時之后，表示觀測地點在120以西，取-；相反，則取+。
該實驗的完成要考慮一定的誤差，重在原理的運用，北半球地理緯度也可以用北極星觀測法簡易求得，還可以利用副產(chǎn)品白紙上的桿影變化，推知該地該日太陽升落的方位和規(guī)律。
（二）測量當?shù)氐慕?jīng)度和太陽高度
取一個木板或紙板在上面劃出一長線，并劃出刻度（表示長度）。在長線的一端垂直木板（紙板）樹立一木桿，長度1O厘米。利用直角三角學(xué)原理繪制一個影長和太陽高度關(guān)系的表格備用，在晴朗的天氣里將它放置在一塊開闊的平地上，利用指南針找到北方向并將板上的刻度尺對準北，在太陽光產(chǎn)生的影子和刻度尺重合時記錄下北京時間和影長（可記錄多次求出平均值），通過計算可知當?shù)氐慕?jīng)度和當日的太陽高度。
（三）圭測法觀察測量當?shù)氐慕?jīng)緯度和正午太陽高度角：
（1）實驗用材：①取長1m左右的木桿或竹竿（做圭桿）；②長2m左右的繩子和釘子（在地面上畫圓弧用）、時鐘、刻度尺、量角器等。（2）實驗步驟：①在春分日前一天，選一塊平坦開闊的空地，將圭桿垂直插入地上。見圖O點處（圖1為其平面圖）；②以O(shè)點為圓心，以上午某時刻桿影OA為半徑畫弧AD，并畫出OA線；③當下午某時刻的桿影末端落到AD弧與B點時，畫OB線；④作AOB的角平分線OC；⑤第二天當桿影OE落到OC線上時，就是當?shù)氐胤綍r正午12點，同時OEP就是當日的正午太陽高度角，并記錄下此時的桿影長L，北京時間T。
（3）實驗結(jié)論：通過圭測法可得出正午太陽高度最大時刻的某地所在的經(jīng)線時刻即為正午12點，說明當?shù)卣?2點的；根據(jù)時差的原理，可知當?shù)氐慕?jīng)度＝116E + (T-12); 用反三角函數(shù)求出OEP即為正午太陽高度角，根據(jù)正午太陽高角的計算公式，計算改的緯度＝90－H。
十二、探索實驗地球自轉(zhuǎn)的驗證
（一）在沒有月亮（初一、初二）和明亮燈光的夜晚，將準備好的照相機對準北極星，用慢速膠卷，開B（T）門，放置幾個小時，在膠片上會留下以北極星為中心的同心圓，就可以證明地球在自轉(zhuǎn)。
（二）利用沙漏同樣也可以驗證地球自轉(zhuǎn)：①用三根木頭搭一個高約2.5m的支架，選擇硬版紙（規(guī)格4540cm），用紙制成一個圓錐體。圓錐體尖留一個小孔，另一端系三根長約2m的細繩，三根細繩須均勻系在紙上，使圓錐體尖端垂直向下，再將繩子系在三角支架上。②將準備好的沙漏尖端小孔用塞子塞住，里面裝入彩色沙子，推動沙漏做鐘擺運動，并撥掉圓錐體尖端的塞子讓細沙流出。③分析沙跡，發(fā)現(xiàn)沙漏并不是來回做直線運動，而且近似的扁長的橢圓形運動軌跡，由此可以證明地球自轉(zhuǎn)的存在。
有條件的學(xué)校，可以去野外考察北半球一條河流或一段，會發(fā)現(xiàn)左右岸深度不一樣，說明流水經(jīng)常往一邊偏向，這一邊遭流水侵蝕厲害而深度較大。
十三、地轉(zhuǎn)偏向力
（一）為了觀察地轉(zhuǎn)偏向力，可用一個地球儀使地軸垂直地面，先在北半球高緯度處滴一至兩滴紅墨水，在地球儀不轉(zhuǎn)動的情況下，就會沿經(jīng)線向低緯度流動并留下墨跡。然后自西向東轉(zhuǎn)動地球儀，再在高緯某點滴一滴紅墨水，你就會發(fā)現(xiàn)紅墨水流動的方向發(fā)生了改變，從北極上向下觀察，你可以發(fā)現(xiàn)紅墨水留下向右偏轉(zhuǎn)的墨跡。同樣將地球儀倒轉(zhuǎn)過來，南極向上，用同樣的方法進行進行演示觀察，從南極上向下看，可發(fā)現(xiàn)墨跡向左偏轉(zhuǎn)。
（二）實驗材料：可選用有軸的球狀（面）物，如地球儀、塑料球、撐開的雨傘等；水、清水等。
實驗步驟：①將球狀（面）物的虛擬北極點向上，在球狀（面）物上滴適量的墨滴（或水滴）；②正確模擬地球自轉(zhuǎn)方向，進行旋轉(zhuǎn)；③觀察并描述墨滴（或水滴）流痕的偏轉(zhuǎn)方向；④再將虛擬南極點向上，重復(fù)②、③步驟，但旋轉(zhuǎn)方向與②步驟相反。
實驗結(jié)論：通過本實驗，可證明地球表面的物體在做水平運動時，運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在北半球向右偏轉(zhuǎn)；在南半球向左偏轉(zhuǎn)。
十四、水循環(huán)
半碗水，用透明塑料紙把碗密封住，然后把碗放到太陽下面曬一會，就會看到塑料紙下面有水汽，有些水汽還會滴到碗里。這就是一個微型的海上內(nèi)循環(huán)，如果水汽不是滴到碗里，而是隨風飄到別的地方，然后凝結(jié)滴下來，那就是一個海陸間大循環(huán)了。也可以讓學(xué)生回家觀察用電飯鍋煮飯時候，鍋蓋上是否有水汽，是否會滴水。
十五、密度流
準備一只長方形的金魚缸，放入清水，然后在一杯鹽水中加入藍色色素，沿著魚缸邊緣慢慢倒入清水中，只見藍色鹽水沉到缸底，并在底部形成高低起伏的波。這個小實驗證明了密度大的海水會在密度小的海水下面流動。
十六、水體富營養(yǎng)化
通過對含磷洗衣粉、無磷洗衣粉、清水的溶液中，觀察水葫蘆的生長繁殖過程來判斷磷對植物生長的影響，從而感性認識水體富營養(yǎng)化的過程。
實驗原理：磷是植物生長的三大營養(yǎng)元素之一，適量的含磷溶液會促進植物的生長，但過量的磷會導(dǎo)致生長速度過快，從而影響水體質(zhì)量，是造成水體富營養(yǎng)化的一個重要原因。
實驗步驟：（１）選擇肥嫩適中的水葫蘆，準備有磷洗衣粉、無磷洗衣粉、清水溶液；（２）將重量完全相等的水葫蘆分別放入三個小盆中；分別倒入１０００毫升的有磷洗衣粉、無磷洗衣粉、清水溶液，使水葫蘆的根部完全浸入溶液中；在三盆水葫蘆的上面分別放上紗布，以防止水分的過快蒸發(fā)；（３）將泡制好的三盆溶液并排放在窗臺前（室溫約１５～２５℃），保證每天的光照時間；（４）每天觀察水葫蘆的長勢，并進行記錄。５天為一個周期。
得出結(jié)論：根據(jù)實驗，有磷洗衣粉溶液的水葫蘆長勢明顯好于其他兩種溶液，并且水體的渾濁度也高，從而認識到含磷生活洗滌用品的排放會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。
十七、褶皺和斷層
（一）選兩塊厚約5cm的海綿塊，用不同顏色的彩筆分別在兩塊海綿的剖面上染上不同的顏色（以表示巖石的剖面）。也可以指導(dǎo)學(xué)生用書或紙自己折成褶皺的形狀。其中一塊用小刀將其斜向割斷（后面簡稱為海綿2；另一塊簡稱為海綿1）。講解褶皺時，將海綿1平放在講臺上，兩手抓住海綿的兩端，用力向中間擠壓，海綿便鼓起來?？梢孕蜗蟮陌疡薨櫛憩F(xiàn)出來；講解斷層時，將海綿2平放在講臺上，重復(fù)以上動作，海綿便出現(xiàn)了斷裂。
（二）背斜成谷，向斜成山
1cm4cm20cm的竹片，每人1片，讓學(xué)生先往上折，但是不要折斷，就會發(fā)現(xiàn)，往上彎曲的部分尤其是最中間，有很多的毛刺。如果毛刺換成巖層，就很容易被侵蝕。往下彎曲時候，中間就沒有毛刺，相對的，如果是巖層，就不容易被侵蝕了。
十八、沉積物分選的實驗
將同樣比例的碎石、粗砂和黏土完全混合，放入一只玻璃瓶中（不超過容量的一半）。將玻璃瓶用水注滿，蓋上瓶蓋，劇烈振蕩，然后讓瓶子平放，使瓶中物質(zhì)自然沉淀。讓學(xué)生觀察沉淀成分的排列順序，是否是大顆粒在下部，黏土細粒在上部。在這個實驗中，所用材料以及沉積過程與自然過程基本一樣，只是縮小了規(guī)模，放在玻璃瓶里進行的。
十九、風的搬運作用
碎屑物質(zhì)包括干土、細沙、礫石、濕沙、濕泥，將其分別放在五個平紙盤中，用吹風機或者電風扇對著每一個盤子吹風（保持吹風機或電風扇與每一個盤子距離相等）。觀察并記錄實驗的變化過程。然后改變角度，重復(fù)以上過程。最后在盤中放幾根鉛筆充當障礙物。再觀察實驗的結(jié)果與以上過程有什么不同。在這個實驗過程中，所有物質(zhì)都是自然界中的實物，只是規(guī)模較小。學(xué)生可以一目了然的觀察風的搬運作用。
二十、水土流失
（一）A組：用光滑斜面代表山坡，斜面上敷以一薄層粘土（約2厘米厚）代表植被不良的山坡；B組：同A組外，在粘土上覆蓋一層棉質(zhì)毛巾或沙布表示上覆植被良好。請兩位同學(xué)同時用霧化噴頭向上述A、B組灑水模擬大氣降水，指導(dǎo)學(xué)生觀察哪一組的水更快流出，哪一組的粘土更快被沖刷干凈。
（二）自制兩個木盒，一般為50厘米長、10厘米高（也可以找兩個廢舊的尺寸大致相同的木盒）。兩個都放滿泥土，一個種上雜草，一個什么也不種。放置在開闊的地方并與地面成30。當雜草長好后，用澆花的灑水壺模仿下雨，將水淋到兩個木盒上，觀察流出的水中含的泥沙量，也可以將流出的水收集到水桶中，經(jīng)過沉淀計算一下含沙量。
二十一、火山噴發(fā)
（一）分三組：
實驗1：在A、B兩個U形試管中裝進濃度不同的土豆泥，分別從每個U形試管的一個口中放進少許蘇打粉，然后加水，并用手指堵住試管口，土豆泥便從另一個口中溢出。注意濃的形成柱狀，而稀的直接從試管口溢出。
實驗2 ：把融化了的蠟分別倒進熱水和冷水杯中，熱水中的蠟仍是液體，而冷水中的蠟則凝結(jié)起來。
實驗3：在瓶中裝滿細小的玉米粉，底部插入管子，用力吹，玉米粉從瓶口噴出；在瓶口的木板上就會形成山狀。
實驗做完后，各小組分別討論，得出結(jié)論。
總結(jié)結(jié)論
第1組結(jié)論：（1）實驗演示了巖漿噴發(fā)的過程；（2）根據(jù)巖漿濃度不同，可形成不同形狀的火山。
第2組結(jié)論：實驗演示了火山巖漿遇冷凝固的過程
第3組結(jié)論：從實驗可以了解火山的形成過程。
（二）把一個大開口的漏斗放在一個盛有水的鍋里。圍繞漏斗用泥做一個錐狀模型。把漏斗口留著，不要堵死。把鍋放在酒精燈上加熱，直到水從漏斗開口中噴出來。讓學(xué)生思考：是什么力量造成了水的噴出？然后，把一小塊泥壓成紙一樣薄、與漏斗開口一樣大小的泥片，蓋在開口上。重復(fù)上述實驗，現(xiàn)察泥蓋會發(fā)生什么變化。（實驗過程中要防止燙傷學(xué)生。）
二十二、等高線地形圖的判讀
每個學(xué)生準備好一張比較硬的紙，并且?guī)в袑挾认嗤钠叫芯€，先把紙垂直平行線對折，再把紙立在桌面上，凸面朝上，大約與桌面成8090度的角，讓學(xué)生站立，從上垂直往下看，觀察平行線的彎曲凸出方向，并進行規(guī)律總結(jié)，即等高線向低海拔彎曲突出為山脊；然后再把紙翻過來，凹面朝上，大約與桌面成8090度的角，從上垂直往下看，觀察平行線的彎曲凸出方向，并進行規(guī)律總結(jié)，即等高線向高海拔彎曲突出為山谷。
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