地理学科是跨自然学科和人文学科的综合学科，从自然科学发展的历史看，科学实验占有很重要的地位。地理实验是地理课堂教学中必不可少的组成部分，是培养学生科学精神、科学态度以及实验兴趣和能力的重要途径。如何指导学生进行地理实验是地理教师的基本教学技能。高中地理课程标准指出：地理学不仅研究地理事物的空间分布和空间结构，而且阐明地理事物的空间差异和空间联系，并致力于揭示地理事物的空间运动、空间演变的规律。地理学研究的主要对象是地理环境，一些地理要素的变化规律，需要通过实验演示才能被学生观察和理解。地理教师课堂实验演示行为，能够帮助学生熟悉学习内容，感知地理规律，理解某些地理概念和基本原理，增强地理操作和应用技能。
一、地理课堂实验的特点
1．地理课堂实验以模拟实验为主。这种课堂实验教学是指教师在教学过程中为刨设真实地理情境，模拟或演示自然地理要素的变化过程，而进行的演示或表演，用以引导学生观察地理事物的变化过程及运动规律，帮助学生理解抽象的地理原理和规律。在实验中，一般以教师操作或演示为主，学生观察实验，思考有关问题。当然，如果有条件的话，地理教师也可以让学生亲自动手操作，以获得更为直观的认识与直接的体验。
2.地理课堂实验以演示宏观的自然现象和变化过程为主。这些宏观自然现象和过程，多属于天文、气象和地质等自然地理方面的抽象内容，如天体运动、大气运动、地壳变动等。这些自然现象的变化和过程，都是学生在日常条件下不便和不能观察到的，必须通过实验，才能为学生认识和理解。
3.地理课堂实验教学通常都是配合教师的讲解、呈示、板书等行为进行的，而不是以实验课的形式出现。因此，地理教学不会像物理、化学、生物等学科那样，专门对学生的本学科实验技能作出具体要求。
二、地理课堂实验的主要内容
在高中地理必修课程的课程标准中，虽然没有对地理实验部分内容作明确的要求，但在活动建议部分有不少实验活动的建议，因而，这些活动建议是我们进行课堂实验的主要内容依据。这些内容主要包括：
（一）地球运动实验系列
地球运动实验系列包括证明地球自转、地理测量、日地月空间关系、月相成因等模拟实验。由于这些内容比较抽象，学生学习难度较大，运用实验演示，可以将复杂的天体运动简单化、形象化、具体化，进而变成容易被学生观察和理解的实验。
[案例4-3-1]关于地转偏向力证明的实验①
在讲授地转偏向力的时候，我设计如下的课堂实验来帮助学生理解地转偏向力的存在。
1．实验材料：小雨伞、水杯、纯净水、干毛巾、色笔等。
2．实验步骤：
①将小雨伞撑开，代表北半球；在顶点上用色笔标注出N点，表示虚拟北极；伞的支撑杆代表经线。
②将虚拟北极点向上，在伞静止时，从“北极”向下用水杯倒水，则发现水珠从伞布上沿“经线”方向朝南流动。
③擦干雨伞表面的水珠，将雨伞按逆时针方向匀速转动时，用水杯从“北极”向下倒水，观察水珠流动轨迹是否和刚才相同？如不同，水珠朝什么方向偏离“经线”的？
④将伞顶虚拟南极点，重复②③步骤，将雨伞按顺时针方向匀速转动，观察并描述水流痕迹的偏转方向。
①案例来源根据笔者授课教案改编
3.探究过程：
①分析原因：根据实验观察结果，分析水流运动特征，找出原因所在。
②实验结论：通过本实验，可以证明由于存在地转偏向力，使得地球表面的物体在做水平运动时，运动方向发生偏转。在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。
③发散思维训练：地转偏向力对水平运动物体产生影响的具体表现还有哪些？
[案例4-3-2] “简易测算本地经纬度”实践活动的设计①
将参加活动的学生分为若干小组，每组人数为4-6人。各组需准备好下列器材：①长约2米的竖直竹竿一根；②钢卷尺或皮卷尺一个；③指北针一个；④较精确的手表一只；⑤《四位数学用表》、计算嚣、记录奉各一个（本）；⑥粉笔若干支。
实践活动过程如下：
1．活动必须选择晴天进行，日期最好是两分日或两至日中的一天。（因为这四天的太阳直射点所在纬度是已知的，不需查阅有关资料）。整个活动时间为当地午前2小时至午后1小时之间。
2．在学校操场或其他较平坦的空旷处，各活动小组同学将竹竿下端垂直埋于地下井予以固定，用卷尺量出地面以上竿高长度（精确到0.1厘米），在记录本上记下其数值。在直竿与地面交点处依据指北针所示在地面沿正北方向用粉笔画一条射线。
3．让学生观察上午太阳在天空中位置和竹竿在地面上投影方向与长度随时间推移的变化，并得出结论；太阳自偏东方向向天顶靠近，而竿影则自偏西方向逐渐向正北方向移动，其在地面投影的长度也由长变短，这说明了地球是自西向东绕太阳公转，且整个上午随着时间的推移，太阳光线对于地面的交角，即太阳高度角在增大（因为竿高与竿影的长度之比即为它们所构成的直角三角形中太阳光线与地面变角一太阳高度角的正切值。由于竿影不断变短，太阳高度角的正切值不断增大，故太阳高度角在不断增大）。
①文士霞“简易测算本地经纬度”实践活动的设计[M]地理教学．2001(9).
4.当竿彰与地面所绘指向正北方向的射线重合的瞬间，教师指导学生迅速量出竿彤长度（精确到0.1厘米），同时记下此时手表上显示的时间数值。（教师解释：当竿彰指向正北方向时，说明此时太阳已住于一天中离天顶最近的位置即它已位于“上中天”的位置，此时阳光与地面之交角即为正午太阳高度角，而此时亦是当地的地方时正午12点）。
5.教师指导学生继续观测：发现太阳继续往偏西方向移动，而竿影在地面的投影则向偏东方向移动，且竿影又由短变长，由此得出结论：对于北回归线以北地区，白天，当物体在地面上的投影位于正北方向时，即为当地地方时正午1 2点，此时的太阳高度即为正午太阳高度，其数值为当无太阳高度最大值，故此时物体在地面上的投影长度最小。
6.教师指导学生根据测得的有关数据求出当地的地理经度和纬度。
(l)求当地纬度；根据正午太阳高度的计算公式H=90°-︳Φ-δ ︳（其中，H为当地正午太阳高度角，Φ为当地地理纬度，δ为太阳直射点所在纬度）由于二分日和二至日 知，又因为竿高与竿影的长度已知，且tgH=竿高长度／竿影长度，查数学用表即可知H之值，将δ与H之值代入公式中，即可求出当地纬度中。
(2)求当地经度：
①由于竿影恰指向正北方向时为本地地方时正午12点，而此时记录下的手表时间为北京时间，亦即为东八区中央经线东经120°的地方时，故本地与东经1206两地间的时差可求出，再将谊时间差值乘以地球自转角速度（15°/小时或0. 25°/分钟），这样便可求出本地与东经120°的经度之差。
②若记录下的北京时间超过了12点，说明本地位于东经120°的西边，则本地经度=120°-经度差；若记录的北京时问不到12点，说明奉地位于东经120。的东边，则本地经度= 120°+经度差；若记录下的北京时间正好等于12点，说明本地区经度=120°。
在测算本地经纬度的过程中，教师应结合课本中已学过的知识边提问，边解释，以使学生巩固掌握之。
7.实洲活动结束后，教师集合学生，对这次实践活动进行总结，并布置作业。（注：本活动适应范围为我国北回归线以北地区。）
（二）大气实验系列
大气运动是天气和气候形成的基础，而学生在学习这部分内容时，觉得难度较大，不易理解，也要借助实验和其他直观手段。这方面的内容，能够进行演示实验的案例很多，例如热力环流、斜射与气温高低、大气压力、风向偏转、季风和海陆风的形成、水汽的凝结、大气降水的实验等。
[案例4-3-3]热力环流的演示实验①
在讲授大气的运动时，设计如下地理实验和学习内容，教师在实验演示后，要求学生回答问题。
自制一个长、宽、高分别是l米、0.5米和0.5米且六面都封闭的透明玻璃柜内，底面两侧分别放置一个电炉（有导线连到柜外）和一大篮冰块。在玻璃柜顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片A，在玻璃柜底面中部的内壁贴一张竖立的纸片B（如图4-3-1所示）。在电炉通电一段时间之后，根据纸片A、B的偏动情况，可以模拟验证某地理原理。
(l)以上实验要验证的是 原理。
(2)在电炉通电一段时间之后，纸片A向____ （填“电炉一侧”或“冰块一侧”）偏，纸片B向____（填“电炉一侧”或“冰块一侧”）偏。
①舟中教育资源网：
http：//www. zszx info/downfile/ Soft/shiti/dilist/g3/2006/12172.html.
(3)试根据纸片A、B的偏动情况，解析这一现象。
(4)根据此原理，绘制夏季亚洲东部海陆季风环流方向。
[案例4-3-4]做一片“云”给学生看①
在一次地理课上，我讲“云的形成”时说：“当冷空气与暖空气交汇的时候，由于冷空气密度大，就钻到暖空气的下面，而暖空气得到抬升，因此在冷暖空气交界面上就形成了云。”但许多学生感到抽象，教学效果不理想。
课后我进行了反思。我想，云确实离我们很遥远，到底是怎样形成的，其原理还真难讲清楚。我能不能在课堂上给学生造出一片云来，让他们近距离地观察云的状态，这样答案自然而然就会解开。
针对这一想法，我认真分析了云的成因：一是要使空气中的水汽受冷凝结；二是要有一定数量的凝结核。而且，我又回想起以前中央电视台《走进科学》中讲述的“云的形成”这一内容，突然迸发出一个念头：可以用冰水迅速冷却热水水汽，而凝结核可以用粉笔灰代替，于是带着这一想法，我回家按照想好的步骤实验了一下，果然可以造出云来。
①姚红惠.做一片“云”给学生看[J].地理教学，2005(9)
于是，我在地理课上做了一个“造云”的实验。教具：几块冰块、一个带塑料盖的大口玻璃瓶、-瓶热水、一枚钉子、一十比瓶子大一点的盖子。
下面是“造云”实验的教学过程：
师：同学们，昨天老师讲“云的形成”，结果讲得云里雾里的，很抽象难懂。今天老师要在你们面前表演一项绝技——玻璃杯内造云。（同学们一听，面面相觑，一脸疑惑，更是用期待的眼光看着我带来的那些东西。）首先，大家要知道原理。冷暖空气相遇会使部分暖空气冷却凝结，但此时未必会形成云，还需要一样很重要的东西，那就是凝结核。有了凝结核，水汽分子就会附着在上面，越积越多，最终形成水珠悬浮在空气中形成云。当然，如果这些水珠继续变大，当它们所受的重力大于空气浮力时就会掉下来，这就是我们平时所见到的雨。
（然后，开始演示。先在玻璃瓶里灌九成的热水，盖上比它大的那个盖子，大约过2分钟左右，将热水倒出八成，只留下半厘米深左右。用钉子在与瓶子配套的塑料盖上钻几个孔。接下去取一小撮粉笔友撒在玻璃瓶里，盖紧钻好孔的盖子，再取几块冰块放在盖子上面的小孔上，大约再过2分钟左右，瓶子中已经慢慢出现了白色的雾状气体。）
生：真是太神奇了！简直不可思议！真的能造出云来！（学生都诧异万分）
师：云我是造出来了，大家可以走到旁边来看看，云到底是什么样子的。（学生争先恐后地上来，热后又一个个满足地回到座位上。）
师：看好以后，大家思考一下，我刚才的实验是如何满足云形成的两大条件的？
生：老师你用热水在瓶子里先制造暖空气，然后在上面放上冰块，由于冷空气密度大，所以往下沉，这样就与暖空气相遇，满足了第一个条件；又由于瓶内有粉笔灰，就好比是凝结核，所以就形成了云。
（三）水的实验系列
在“地球上的水”这一知识内容的学习中，水循环、地下水的运动和洋流运动自然现象和过程等都可以运用实验的方式演示出来。实验演示为学生提供了直接观察地理特征和原理的机会，能够调动学生的多种感官，高效率、高质量地掌握地理基础知识和基本技能。
[案例4-3-5]水循环的演示①
1．实验材料：平底玻璃缸、沙子、小广口瓶、透明薄膜、橡皮筋、小石头等。
2.实验步骧：
[步骤一]如右图在一个平底玻璃缸中加适量的水，直至术盖满缸底。把一个装满沙子的小瓶放入缸中。
[步骤二]用透明的塑料薄膜盖住缸，用橡皮筋扎住缸口，并把一块小石头放在塑料薄膜上，压住薄膜；小石头要放在装沙小瓶正上方。
[步辣三]将玻璃缸放在阳光下直晒，过足够长的时间后观察。
3.[观测结果]首先是薄膜内侧面有水珠凝结，然后水珠沿着小石块下压的方向聚集，水珠圈往装沙的小瓶下滴，最后小瓶的沙由干变湿。
4. [问题讨论]
(l)这个实验模拟了什么现象？具体环节是什幺7
(2)说明这个过程发生的基本原理。
(3)大自然中这种现象的重要意义是：让地球表面各纬度之间
发生了 和 的交换。
(4)这种景观的形成过程体现了自然界各要素具有 的过程。
①案例来源：
http://tsgygcy.cersp.net/userolg20/131728/archives/2008/808664.shtml.
（四）地壳运动的实验系列
地壳变动是地球内力和外力相互作用的结果。这种变动大都是一些极其缓慢的自然过程，在短时间内难以觉察。如通过模拟实验，把缓慢的难以观察的过程变为可见过程，这样也就找到了解决问题的途径，所以在地壳变动教学中，也有一系列实验可做。如流水作用的实验、风力作用的实验、泥沙沉积的实验、褶皱与断层成因的实验等。
[案例4-3-6]用海绵演示断层和褶皱的成因
我在讲解“断层和褶皱”这部分内容时，运用海绵等材料束演示断层和褶皱的成因。
[实验材料]两块厚约Scm的海绵块、小刀、彩笔等。
[实验过程]选两块厚约5cm的海绵块，用不同颜色的彩笔分别在两块海绵的剖面上染上不同的颜色（以表示岩石的剖面）。其中一块用小刀将其斜向割断（简称为海绵2；另一块简称为海绵1）。
讲解“褶皱”时，将海绵1平放在讲台上，两手抓住海绵的两端，用力向中间挤压，海绵便鼓起来。可以形象的把褶皱表现出来。
讲解“断层”时，将海绵2平放在讲台上，重复以上动作，海绵使出现了断裂。这样，教师用两块海绵便可以把“断层和褶皱”这个个人不可能经历的过程模拟演示出来了。
[案例4-3-7]风力的侵蚀作用①
实验所需用品：
安全护目镜、四个大的纸板葙、输导管、剪子、清洁的外套、吹风机、沙子、岩石碎片、米尺。
背景资料：
在刮风的日子，你有时会硅到沙粒或土粒进入眼里。你可知道当这个沙粒进入你眼里之前可能在风的作用下已经运行了很长的
①实验来源：Bernstein,L.,(et al).2003.Earth Science.Leonard Pearson Learning Group.
一段路程。风是一种重要的侵蚀力，强烈的风可以把岩石碎片和沙粒吹起，带到很远的地方。它还可以风蚀岩石，当运动的碎片和沙粒撞到悬崖的岩壁上时，岩壁上小的碎片就会被击碎。当风运动停止时，风中所携带的物质颗粒就会以沉积物的形式堆积成堆。
实验目的；
在这次实验中你将会了解风力的侵蚀作用。
实验过程：
首先要制作风道。去除四个盒子的底部，然后用胶带把它们粘在一起形成一个风遭。在最后一个箱子的两个相对的面上剪两个25厘米的正方形窗口，然后用透明的塑料膜盖住，再甩胶带把塑料膜固定住不动。
参与实验者带上护目镜。
在风道里放一堆沙子，并测量它的高度，把数据填写在表格中。
用吹风机在风道的末端离窗口最近的地方，把气流吹进风道，吹风机是电动的，可以调节风速。
打开吹风机约一分钟，观察有什幺发生，然后试用不同的风速以达到最佳效果，现在测量沙堆的高度，把它记录在表格中。
再重新做一十沙堆然后使前部呈现凹状，打开吹风机吹一分钟，观察结果，并记录观察的数据。
在风道撤上一层薄沙，再把不同大小的岩石碎片放在沙子的不同的地方，打开吹风机一分钟，再观察结果，并把观别到的数据记录在表格中
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┃风和沙
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实验经过
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观测数据
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解释说明
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1
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2
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3
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结论：
观测：当风开始吹的时候，沙子有何变化？
观洲：在第二个实验中，沙堆是如何变化的？
观测：当在第三个实验中沙子的前端和后端都放有岩石碎片，沙子会有何变化？
分析：你认为这些实验可以告诉你风是如何侵蚀沙子的吗？
三、地理课堂实验的注意事项
地理模拟实验通常都是配合讲解和板图等教学行为进行的，而不是以实验课的形式出现。进行地理课堂实验之前，教师应该做到：
1.明确实验目的。教师在进行实验之前，应当通过讲解或板书等告知学生实验目的，提示学生注意观察实验的关键环节和发生的现象。
2．充分准备实验材料和工具。
3.科学设计实验过程，妥善安排实验步骤和各个步骤的具体做法。
4.要与其他教学行为结合运用，可以通过讲解、板书、板图等帮助学生加深理解。在实验过程中，教师要根据需要用各种问题引导学生观察和思考，对教材难点要放慢演示过程，使学生深入观察反复思考，问题结论最好由学生经过观察、思考自己得出。