達芬奇有句名言“實驗是科學知識的來源，智慧是實驗的女兒”。地理實驗可培養學生的觀察能力、思維能力、實際操作能力以及濃厚的科學興趣、實事求是的科學態度、嚴謹細致的工作作風、堅忍不拔的意志等，這些無疑是素質教育要意之一。從表面上看，地理實驗教學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方面開展的并不理想。由于高中地理實驗教學的起步較晚、尚未形成完善的體系，中學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中還存在許多問題。調查發現，絕大部分高中教師和學生只做過1—2次地理實驗，從未“做”過實驗的比例也不在少數。地理教育工作者有必要直面問題、探討對策，開發真正有價值的地理實驗，構建高效、完整的地理實驗教學體系。基于此，我將“看來”的實驗收集如下，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（裝冰塊的盆上方）開一個小洞；④將一束香點燃，放進小洞內。學生觀察煙霧在玻璃缸內是如何飄動的，能否發現什么規律？由實驗可以得出什么樣的結論？

2．關閉教室的門窗，盡量保持教室的氣流穩定。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，讓學生觀察衛生香煙的飄動方向。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

關閉門窗，點燃兩根衛生香，使衛生香的煙垂直向上（不受室外氣流的影響）。在衛生香的等距離左右兩側分別放一只1000W的電爐、一面盆冰塊。將電爐通電5分鐘后，讓學生觀察衛生香煙的飄動方向。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。衛生香的煙總是飄向電爐上方，說明高低氣壓的“季節”轉換，產生了季風。

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？

實驗結果：手放在燃燒的煤爐上方，很快感覺到發熱、發燙。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。再把兩個燒杯移入室內，過一定時間后，再觀察溫度計示數的變化。

收集整理數據：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 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燃燒紙條，當瓶內充滿煙霧后，蓋上瓶蓋，放進冰箱，過十分鐘后取出瓶子，發現煙霧沉在瓶子下部，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）實驗結論：通過對兩個燒杯在燈光照射前后溫度變化，引導學生探究實驗，分析實驗，得出實驗結論，探究保鮮膜在整個過程中所起的作用，驗證大氣對杯內有保溫作用。

十、演示晝半球、夜半球和晝夜交替現象

（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；一只發光的燈泡表示太陽。

（2）實驗步驟：①將發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將小球按地球自轉方向旋轉，則可見亮半球與暗半球在不斷更新。

　　（3）實驗結論：通過上述實驗，可說明由于地球是一個既不發光又不透明的球體，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，從而晝夜半球就不斷地進行交替。

十一、測算實驗——學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”，從教學進度考慮，應以秋分日為宜，此時δ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），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：φ=90°-H+δ，式中δ為該日太陽直射點緯度，式中φ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），此時當地地方時為12時，并計算地方時差:Δt=t-12(換算為分鐘)。再計算經度差：Δλ=(Δt/4)°，便可得出地理經度：λ=120°±Δλ,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“副產品”——白紙上的桿影變化，推知該地該日太陽升落的方位和規律。

（二）測量當地的經度和太陽高度

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。利用直角三角學原理繪制一個影長和太陽高度關系的表格備用，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），通過計算可知當地的經度和當日的太陽高度。

（三）圭測法觀察測量當地的經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，就是當地地方時正午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線時刻即為正午12點，說明當地正午12點的；根據時差的原理，可知當地的經度δ＝116°E + (T-12); 用反三角函數求出∠OEP即為正午太陽高度角θ，根據正午太陽高角的計算公式，計算改的緯度φ＝90°－H。

十二、探索實驗——地球自轉的驗證

（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。

（二）利用沙漏同樣也可以驗證地球自轉：①用三根木頭搭一個高約2.5m的支架，選擇硬版紙（規格45×40cm），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，發現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的存在。

有條件的學校，可以去野外考察北半球一條河流或一段，會發現左右岸深度不一樣，說明流水經常往一邊偏向，這一邊遭流水侵蝕厲害而深度較大。

十三、地轉偏向力

（一）為了觀察地轉偏向力，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，在地球儀不轉動的情況下，就會沿經線向低緯度流動并留下墨跡。然后自西向東轉動地球儀，再在高緯某點滴一滴紅墨水，你就會發現紅墨水流動的方向發生了改變，從北極上向下觀察，你可以發現紅墨水留下向右偏轉的墨跡。同樣將地球儀倒轉過來，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，可發現墨跡向左偏轉。

（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正確模擬地球自轉方向，進行旋轉；③觀察并描述墨滴（或水滴）流痕的偏轉方向；④再將虛擬南極點向上，重復②、③步驟，但旋轉方向與②步驟相反。

實驗結論：通過本實驗，可證明地球表面的物體在做水平運動時，運動方向發生偏轉。在北半球向右偏轉；在南半球向左偏轉。

十四、水循環

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循環，如果水汽不是滴到碗里，而是隨風飄到別的地方，然后凝結滴下來，那就是一個海陸間大循環了。也可以讓學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化的過程。

實驗原理：磷是植物生長的三大營養元素之一，適量的含磷溶液會促進植物的生長，但過量的磷會導致生長速度過快，從而影響水體質量，是造成水體富營養化的一個重要原因。

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；（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。

得出結論：根據實驗，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致水體富營養化。

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）。也可以指導學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。可以形象的把褶皺表現出來；講解“斷層”時，將海綿2平放在講臺上，重復以上動作，海綿便出現了斷裂。

（二）背斜成谷，向斜成山

1cm×4cm×20cm的“竹片”，每人1片，讓學生先往上折，但是不要折斷，就會發現，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，使瓶中物質自然沉淀。讓學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，只是縮小了規模，放在玻璃瓶里進行的。

十九、風的搬運作用

碎屑物質包括干土、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。再觀察實驗的結果與以上過程有什么不同。在這個實驗過程中，所有物質都是自然界中的實物，只是規模較小。學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毛巾或沙布表示上覆植被良好。請兩位同學同時用霧化噴頭向上述A、B組灑水模擬大氣降水，指導學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，經過沉淀計算一下含沙量。

二十一、火山噴發

（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，得出結論。

總結結論

第1組結論：（1）實驗演示了巖漿噴發的過程；（2）根據巖漿濃度不同，可形成不同形狀的火山。

第2組結論：實驗演示了火山巖漿遇冷凝固的過程

第3組結論：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。重復上述實驗，現察泥蓋會發生什么變化。（實驗過程中要防止燙傷學生。）

二十二、等高線地形圖的判讀

每個學生準備好一張比較硬的紙，并且帶有寬度相同的平行線，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80—90度的角，讓學生站立，從上垂直往下看，觀察平行線的彎曲凸出方向，并進行規律總結，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80—90度的角，從上垂直往下看，觀察平行線的彎曲凸出方向，并進行規律總結，即等高線向高海拔彎曲突出為山谷。