提起“实验教学”,人们总会觉得是物理、化学、生物等学科的事情,在地理教学中无须做实验。地理学科与大自然联系密切,在地理学科中也可挖掘出许多实验教学的素材。尤其是新课程改革,强调在掌握知识的同时,要培养学生创新意识和实践能力,所以地理课堂实验教学显得尤为重要。地理课堂实验教学是以实验活动为主要展开形式,强调学生的亲身经历,要求
学生积极参与到实验活动中去,在“做”、“观察”、“思考”、“归纳”、“推理”、“探究”、“体验”、“创作”等一系列的活动中发现问题、解决问题,体验和感受生活,发展实践能力和创新能力。
我国教育家陶行知先生早年就曾指出:要解放学生的空间,让他们去接触大自然中的花草树木、青山绿水、日月星辰以及大社会中士农工商、三教九流,自由地对宇宙发问,与万物为友。在课堂教学中、无论教学内容的选择和组织,还是教学方法的设计和实施,都只能以中等水平的学生为标准。不能顾及学生客观存在的能力差异,抑制了学生个性发展。而中学地理实验教学则不然,它可以根据学生不同年龄、不同智力心理特征实行因材施教,选择适宜的中学地理实验教学方式、类型和内容,分别组织他们参加不同的中学地理实验,使全体学生都能在自己的起点上得到相应的发展。
《普通高中地理课程标准》(以下简称新课标)在基本理念方面提出“倡导自主学习、合作学习和探究学习,开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”。 在“调动和运用地理知识、基本技能”能力目标中，首次强调“能够调动和运用自主学习过程中获得的相关地理信息”，回应了新课程所倡导自主探究学习的诉求；并明确提出“基本的地理观测、地理实验等”地理基本技能的新要求。地理实验具有很强的直观性、实践性和探究性，可以改善学生的学习方式，培养学生的科学素养，在地理教学中的作用和地位将日益重要。由此可见,地理实验教学在教学中的作用愈来愈突出。
一、中学地理实验设计的基本要求（理念）
1、实验应具有典型性
教师对实验的内容要选择教学中的重点和难点，地理性要强。要设计一些不会干扰正确概念形成的实验，尽量防止由于实验的不典型（实验器材或材料的不规范、不标准），而造成学生对知识产生负迁移。
2、实验应具有启发性
实验是人们认识世界和改造世界的一种重要手段，是进行直观教学提供感性认识的一种方式，是发展学生科学思维的一种方法，是培养学生创造能力的一条基本途径。这就要求教师设计的实验具有启发性，并在实验过程的分析以及实验结论的得出中进行启发性的提问，引导启发学生得出实验结论。将培养学生的动手能力落到实处，关注学生的学习过程和体验。每个实验从实验材料、操作步骤、实验活动报告，详细地展现了学习的“过程与方法”。
3、实验应简易且具有可操作性。实验的设计应从地理教学实际出发，使用标准的器材或材料做实验，难度不宜过大。建议地理实验教学使用符合国家规定的实验器材和材料，既有利于安全，又可充分发挥实验的效果和作用。
4、实验应具有明显的针对性。地理科学与物理、化学、生物等自然科学相比具有自身的特性，很多地理事物和规律无法通过实验的手段加以再现。因而在地理教学过程中应有针对性地选择那些通过地理实验能够更直观、更有效的理解和掌握地理知识的内容进行实验。一般来说，需要用实验来展示的内容，均属于教学中的重点和难点。
5、实验应注重问题的探究性。实验是人们认识世界和发现规律的一种重要手段，是进行直观教学、提供感性认识的一种方式，也是培养学生实践能力和创造能力的一条捷径。因此，地理教师在设计实验时既要选择合适的实验器材和材料，又要考虑引导学生在实验中去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识、发展技能、培养能力，特别是创造力。重视培养学生的探究能力。
二、中学地理实验活动的作用
地理实验是以学生实践为主,以培养学生地理技能与能力为优先目标,内容丰富、形式多样,具有多种教学功能。具体体现在:
学态度;
(5)地理实验可以培养学生的合作意识;
(6)地理实验能够培养学生正确的审美观念,培养他们感受美、鉴赏美、创造美的能力。
三、中学地理实验教学的基本模式及应用
1、课内演示实验：指充分利用教具、地理器材，采用演示手段，配合导讲导问，使学生间接获得地理事物感性知识的一种方法。演示实验能使学生获得生动而直观的感性知识，加深对学习对象的印象，把书本上的理论和实际事物联系起来，以帮助学生形成正确、深刻的概念。因其能提供形象的感性经验，易引起学生的兴趣，集中学生的注意力，获得较牢固的知识。如必修一第三章第一节“地球上的水” 演示水循环现象变化过程。
实验原理分析：
[步骤一] 如下图在一个平底盆中加适量的水，直至水盖满盆底。把一个装满沙子的小瓶放入盆中。
[步骤二] 用透明的塑料纸盖住盆，用橡皮筋扎住盆口，并把一块小石头放在塑料纸上，压住塑料纸；小石头要放在装沙小瓶正上方。
[步骤三] 将盆放在阳光下直晒，过足够长的时间后观察。
[观测结果] 首先是塑料纸上有水珠凝结，然后水珠沿着小石块下压的方向聚集，水珠往装沙的小瓶下滴，最后小瓶的沙由干变湿
必修一第四章第一节沉积物分选的实验：
利用地理活动挂图演示“昼夜长短的变化”、“时区和日界线划分”、“气压带和风带的移动”“洋流分布规律”等知识，能简捷、直观地揭示某些抽象和复杂的地理运动规律，便于学生理解与灵活运用。
2、课内动手实验：指学生利用学具、教具或其它地理实验器材，在教师指导下，通过合作、探究和动手操作获得实验结果或数据等直接经验的教学方法。如学习必修一（人教版）第二章“地球上的大气”第一节“冷热不均引起大气的运动”中：探讨热力环流的形成原理时，结合课本“活动”材料和实验步骤，课堂采用小组合作方式，提出相关问题进行启发式教学，利用相关教具做玻璃缸内冷热不均产生烟雾漂动的实验，使学生直观认识热力环流的成因。
在一个长、宽、高分别是２米、１米和１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）和一大盆冰块。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（如下图所示）。在电炉通电一段时间之后，根据纸片a、b的偏动情况，可以模拟验证某一地理原理。 电炉
冰块
纸片a
纸片b
（1）以上实验要验证的是 地理原理。
（２）在电炉通电一段时间之后，纸片a向 （填左或右）偏，
纸片b向 （填左或右）偏。
（３）试根据纸片a、b的偏动情况，解析这一现象。
通过实验使学生在轻松、有趣、生动的实验中获得了直接经验，体验到合作、探究学习的喜悦。
３、计算机模拟实验：指用计算机技术模拟演示地理现象、地理过程、地理规律等，使学生直观获得地理知识的一种方法，中学地理教材中有很多地理现象、过程、规律，超出了学生的感知范围，是学生学习和教师教学的难点，如第一册（人教版）第一章“行星地球”第三节“地球的运动”：地球绕太阳公转过程及由此产生的太阳直射点在地球上的周年变化规律，可利用计算机多媒体设计制作成三维立体模拟动画，实现虚实、远近、快慢的变换，从而使学生较轻松地掌握这一知识难点。实际上，对于那些时间、空间尺度较大的难以观察的地理环境、现象、过程、规律等，如地球的运动、大气运动、洋流、水循环、地壳物质循环等都可用计算机多媒体技术立体、直观地模拟出来。
4、课外实践性实验：指利用现实中存在的地理事物或地理过程，在地理教师的指导下，应用一定的仪器或工具设备，利用课外时间，通过实地操作，获得对地理事物亲身感受来掌握地理知识的过程。课外地理实验与地理观测、地理考察、地理调查等课外实践活动相结合，这样既可以提高地理学习对学生的吸引力，还能帮助学生形成主动运用知识进行实际操作的能力和主动探究地理问题的意识，在一定程度上，可以帮助学生得到某些“发现”真理、验证规律的训练。如确定“当地地理位置”，设计课外活动实验：如何利用“日影观测法”使用竹竿、卷尺、手表等工具粗略计算学校所在地经纬度？指导学生课外以小组为单位，讨论确定实验设计方案，参与实验操作，计算实验结果；
南
我国某学校的地理研究性学习小组在春分日前后用观测日影的方法来测定该校所在地的经纬度。
活动过程：①在春分日前一天，在平坦的地面垂直竖立标杆，并测量日标杆在地上部分的长度
②以标杆所插点（图1中o点）为圆心，于上午9时在地面上画一个半径略短于当时杆影长的半圆。
③当上午标杆的影端落在圆周上时，标记为a点，下午标杆的影端又落在圆周上时，再标记为b点，将a、b两点连成直线，取其中点c，将中点与圆心连成直线oc。
④第二天，当日标杆的影子与直线oc重合的时刻，记下此时刻的北京时间为12时44分，并测量此时标竿影长等于 竿长。
根据上述活动中测得的数据，完成下列各题。
（3）研究小组测定学校所在地的经纬度是 。
（4）请在图上标出该地的东、南、西、北四个方向。
利用手表和太阳定方位：
学习“大气的保温作用”这部分内容时，利用透明塑料袋、玻璃瓶和温度计进行模拟大气温室效应的小试验；组织学生利用观察月相变化，记录并总结月相变化规律等。
总之，无论从学生发展方面、课标与教改方面还是命题与考试方面都说明中学地理实验教学的重要性。广大地理教师应该结合教学,精心设计实验,让实验在地理教学中最大限度地发挥作用。中学地理实验教学不但是中学地理教学的重要组成内容,而且是地理教学的重要方法。开展地理实验教学不但是被实践证明有其必要性,而且理论上也是有据可依的。我们要更新地理教学观念,高度重视并积极开展中学地理实验教学活动,充分发挥中学地理实验教学具有的多种教学功能,大力培养学生的地理素养。