研究性学习是指既无研究范围的限制，也无研究方法限定的学习方式。由于研究性学习必须以学生已有知识储存为基础，综合探究能力为前提，个人兴趣为研究方向，因而不同年级、不同经验背景的学生，其主题研究学习活动在内容、形式和深度上是有差异、分层次的。中学阶段的研究性学习是指学生在教师的指导下，从自身学习生活、自然界以及人类自身的发展中选取研究专题（课题主题），以类似科学研究的方式去主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习方式。由于学生目前接受的学习过程，大多是单科学科教育，在教学过程中受高考指挥棒的作用，惯以知识的获取过程为依托，用机械性地重复和反复运用来实现教学目的。因此表现在进行研究性学习上，学生虽有他们感兴趣的话题，但因他们没有经历过这样的学习，在研究性学习实施过程中无论是遇到选题、开题、结题等环节，还是遇到获取资料、整理资料、利用有效资料、得出最终结论等学习过程，都显得手足无措。因此，学生研究性学习开展的顺利与否，取决于学生在学科教学中获取的基本知识与必备技能的多少。地理教学作为学生课堂学习的基础课程之一，由于是以地球表面的事物的发展演变作为研究对象，关注现实生活，因而地理内容已成为学生进行研究性学习的主要平台。地理教师应抓住这一契机，将知识和能力的传授与学生研究性学习、终身学习巧妙结合，达成教学的最终目的。鉴于此，为使研究性学习具可操作性和有效性，将研究性学习分成若干个步骤来进行。
一、知识和方法的储备阶段。为研究性学习提供方法论和素材库。
以地理新教材的使用为契机，把研究性学习的理念渗透于课堂，把方法的获得、能力的提高融入到获取知识的过程中。在高中阶段，地理教学高一为必修课，高二、高三为选修课，所以储备这一过程宜在高一学生中进行。
(一)展示知识的形成过程
爱因斯坦说过，结论几乎以完成的形式出现在读者面前，读者体会不到探索和发现的喜悦，感觉不到思想形成的生动过程，也很难理解全部情况。地理知识的获取大多是在错综复杂的大背景下，抽茧剥丝，经复杂的观察、推理、求证等科学方法获得。课堂中通过情境的设置，诱导学生去思考，去体验，去求证，重现结论的获取过程。这一过程类似于“体验式学习”。如漫长的科学史的演变中无不体现那些杰出科学家的独特的创新思维，教师在讲解这些知识点时，可列举这些科学知识的形成。如介绍地球的大小时，可提出这样的问题：地球的半径是6371Km，地球测量第一人、被誉为“地理学之父”希腊著名学者埃拉托色尼是如何进行测量的？学生根据已有的知识和经验，提出假说或猜想。教师及时以一成语揭示谜底：“立竿见影”。接着告之埃拉托色尼测地试验的有关背景：夏至日埃及有一城市叫塞恩，阳光直射井底，离此城5000斯塔迪姆（埃及长度计算单位）的亚历山大城的竹竿有一短短的影子（画图表示），请学生用数学方法去计算。根据所给数据，可演算出地球的周长为4万公里，与我们近代测得的数字仅差100公里。教师又提出，世界上实测子午线（经线）第一人是我国唐代僧一行，他用“复矩”（画图）实测北极星的高度，并利用“复矩”测出的北极星高度即为地球北半球当地纬度的特点，测出同一子午线两地纬度差与其相对应的地面长度，计算出每度弧长为132.03千米。教师让学生明了知识的形成后，还可让学生指出两人在解决问题时共同所用的方法和手段（如都利用地球以外的天体来辅助测量地球）。这些问题的解答较为详细地展示了这些经典探究所经历的典型过程和运用的主要方法，而不仅仅听到或记住有关的知识或结论。这使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学研究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。这一过程不仅将有利于学科内部知识的同化，还将促进不同学科之间，知识和能力的相互融合，是良好思维品质形成的重要渠道。在人文地理的教学中，城乡分布、城市功能分区、道路的设置等知识都可用影响因素去体验该地理事物形成的内在原因。
(二)探究知识的相关内容
新教材与老教材的不同之处在于知识点不再以原来的体系较强的段落式排版，而是以并列式将知识点罗列。伴随研究方法的增多、研究手段的改革、研究内容的深入，越来越多的各种由多种复杂因素构成的地理表象呈现出来，这种罗列形式可避免将学生思维固定在已知的事项上，既为科学的发展留下了余地，又为学生的想象和深入研究提供了场所。教师可引导学生探究这些罗列内容的外延，并拓展这些内容的内涵。它相对弱化教师在教学中的教化功能，充分发挥学生的主体作用，利于开发学生的智力与潜能。如气候类型的形成和分布中，课文中列举了太阳辐射、地面状况、大气环流和人类活动是影响气候的主要因素，而它们各自在形成气候中的作用，叙述相当模糊。学生通过世界气候类型的分布图的阅读，可得出：太阳辐射和大气环流分别成为全球气温、降水分布的主要因素，呈现明显的规律性分布，各地地表状况的差异，出现了非规律性的分布。这种认识拓展了知识的内涵；学生通过对某些非规律地区气候的探究分析，可加深洋流、地形地势、海陆分布对气候形成影响的理解，这一思维活动又扩展了知识的外延。在教学中，阅读材料和每个单元后的阅读篇为学生进行这类活动提供了较好的素材。这种教学可引导学生运用科学方法和良好的思维，经合理的归纳与总结，将支离琐碎的知识和隐含的学科方法有机结合起来。
通过科学探究活动，学生们对科学探究的手段、使用证据的规则、形成问题的方式、提出解释的方法等一系列问题有了亲身的经验。
(三)质疑知识的正确与否
知识的形成是在对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理的基础上实现的。获取的资料在同一主题下,由于经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切人口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等都会不同。具有极大的混淆性，以致“仁者见仁，智者见智”，产生不同的见解。教师在传授时，不应把科学知识当作绝对的真理教给学生，而应作为有证据的结论。教师引导学生可运用已有知识，通过证据（数据）的收集、从证据中提炼解释、将解释与已有的知识相联系等过程，得出符合证据的结论，我们谓之“思辨式”学习。如提到目前的主要的大气污染——温室效应的产生时，书中列举的是已达共识的结论，事实上人类对这一问题的形成机制还不清楚，所以教师可让学生在占有证据的基础上，提出自己的结论。具体的过程可以是：第一，根据已有的知识和经验，提出质疑。有的学生认为，人类燃烧矿物燃料时使二氧化碳增多产生温室效应，同时也向大气排放了大量的粉尘，增加云层和降雨机率，会使气温降低，所以人类燃烧矿物燃料是增温亦是降温尚无知数。第二，收集证据。学生主要从互联网下载了有关资料，大部分是文字，也有一些图片。第三，解释。对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理，并运用已有知识得出符合证据的结论，对问题作出科学的解释。这一步骤是学习的核心，是学生思维火花迸现的表现。学生寻找到符合猜想的依据作为论据，提出自己主张。第四，后期工作。对结论的可靠性作出评价，交流和推广自己的探究结果。这一学习过程不仅可锻炼学生搜集资料（观测、实验调查、查阅文献和上网）的能力，可锻炼学生的推理及批判思维能力，也使他们懂得科学家是如何思考问题、如何工作获得新知的，利于学生个体培养科学的精神和踏实的学习作风，学到科学研究的一般过程。
（四）指导课外的学习技巧
新教材增加了活动内容，这使课堂教学的另一任务是引导学生进行课外学习。指导学生课外学习，让学生在顿悟中达到心理深层次的成功体验，实现心理品质的良好发展，并使这一学习过程延续。新教材中课堂中以案例形式为学生进行课外学习提供方法。例第一章中的活动有：正确了解地球的宇宙环境小型演讲会、连续观测一个月的月相、办一期关于宇宙探测和开发的墙报或小报、演示地球运动等，还可根据学习内容自主设计活动题。例，学完地球的自转和公转后，可测定当地的经纬度。这就需要教师在课堂上进行引导：经度的测定通过当地时间与北京时间的地方时差求得；纬度的测定通过正午太阳高度的测定获得，在具体操作过程中可能会遇到细节上的难题（如观察的时候难以看出什么时候物体的影子已达最短），可求助于老师。这些活动的研究内容是局限于地理课本知识上的延伸，单科学习性较强，但课外学习的过程中从理论走向实践的起始，是学生真正检验真理和探索新知的开始。第一阶段宜以个人自主学习为主。
二、少量备选小型课题的试验阶段。为研究性学习积累实践经验。
此阶段宜在高一下学期或高二、高三进行。高中学生由于知识和阅历的限制，他们关注的范围是有限的、原始的，这就需要教师有意识地把学生的视野引到更广泛的社区生活，关注与社会生活密切相关的现象，选择好值得适宜于探究的问题，激发他们的兴趣和热情，模拟科学研究的情境和过程，强调学习过程的参与和体验。教师根据与学生的接触交流，揣摩学生心理，找出学生关注的话题，教师从中选出易于发挥个性特长和才能的课题，让学生选题后实施研究性学习。在研究过程中，指导学生参照文献研究模式、实验或观测模式、调查研究模式、建模概括模式、畅想论证模式、思辨探究模式等模式进行。这一阶段具有很大的灵活性,为学习者、指导者提供了广阔的空间。高一学生的学习积极性最高，但知识和能力的储备不足，可以单要素的调查、观测、文献研究为主，如红绿灯的设置与交通、厄尔尼诺现象及其对全球经济的影响等课题；高二学生学习相对宽松些，关注的问题趋于理性，可提出校园的绿化方案、本地区某一旅游景点的开发、城市的某一方面（经济、交通、社区）的现状分析等课题；高三学习紧张，可与高考方向结合，在热点、焦点、全球问题及区域发展等方面问题中求研究。这一阶段进一步为实现从指导性到非指导性的学习作了铺垫。这一阶段宜以个人与小组相结合方式进行。
三、学生自选综合课题的实施阶段，实现自主探究，形成一个开放的学习过程。
学生经过前两个阶段的锻炼后，基本掌握了研究性学习的一般方法和研究思路，此时他们可以脱离教师的指导和思维方式的制约，以他们的眼睛看天下。这一阶段则宜五至八人小组活动为佳，扬长避短，各司其职。在研究过程中，以会议形式召集大家，以每次会议中工作的布置让成员明了其进程，用分工的细致性使学生中无旁观者，用小组成员的记分法督促学生尽力去完成属于他的任务，体现协作又分工的工作方式。这种学习我们才可以真正地称其为研究性学习，这将是学生在学校阶段获得的最好教育。
以地理作为研究平台时，在实施过程中将遇到的最大问题是时间问题，由于地理在中学学科中的地位，学生的开展活动的时间受到极大的限制。因而教师要以地理学科综合性、区域性的特点，将其他各科的成果为我所用。