解读高中地理实验教学的功能

解读高中地理实验教学的功能

天台苍山中学  许雅敏  林璇

摘要：地理实验教学是一种直观、形象、生动的教学形式，它能从调动学生的观察和体验入手，让师生共同参与地理问题的探究活动，共享合作共事的快乐，凸显了新课改的基本要求。地理实验教学能培养学生多种地理能力。在实验教学中，通过对实验现象的观察和成因、结果的预测、分析、判断，进而培养学生敏捷的地理观察力、严密的逻辑思维能力以及综合分析问题的能力，体现了地理学科的综合性、开放性和实践性的课程特色。地理实验教学源于生活、贴近自然，它为研究性学习的深入开展提供了有效的方法支撑，更为地理课堂注入生机和活力。地理教师应知难而上，善于挖掘地理实验素材，让地理实验课呈现出生命的精彩。

关键词：高中地理   地理实验教学   功能

长期以来，高中地理课堂面临着这样一个困惑：老师们觉得高中地理难教，学生学习地理困难重重。反思我们的课堂教学，不得不承认，地理课堂是缺少了一些东西，教学大多停留在“讲讲——听听——接受——巩固”的传统模式中，这样的地理课堂不利于培养学生的创新精神和实践能力。高中地理课程改革传递一个信息，那种过分依赖书本以及教师讲授来学习地理的局面不能再继续下去了；要提高课堂教学的有效性，要让学生成为课堂教学的主体。在学法的优化中，笔者以为地理实验教学应引起地理教师的高度重视。地理实验教学是一种直观、形象的教学方法。它通过运用一定的器材设备，使所要学习的地理事物和现象及其变化过程表现出来，从而将抽象知识化为感性的直观知识，让学生亲身体验知识产生和发展过程。实验法在地理教学中是不可缺少的。

一．  地理实验教学体现了地理课程的特色

地理学科是一门应用性较强的综合性学科，《普通高中地理课程标准》明确

指出，高中地理兼跨“人文与社会”和“科学”两个学习领域。高中地理具有自然科学与社会科学双重性的学科特点。从目前地理学的发展趋势看，侧重于从“过程”入手采用实验和微观研究的方法，探讨地理事物的成因和变化机理。自然地理还要重视与生物、化学和物理学科相结合的过程研究。尤其要注重室内外的实验研究。新课标关于地理学科能力具体规定中也包含有“独立或合作进行地理观测、地理实验的能力”。高中阶段的地理学习要求学生运用地理原理探究地理变化机制和过程、地理成因和规律等。当前，湘教版的新教材，某些章节知识体系编排的不完整，加上高一新生对初中地理知识的缺乏，初学高中地理，确实有相当的难度。如果教师能在教学中渗透地理实验教学，一定会提高课堂教学效率。如在教学“地转偏向力及其应用”这部分内容时，许多学生无法感知这个力的存在，如果巧用小实验，教学效果会完全不同。课堂演示实验：教师拿一个地球仪，放在讲台上，若地球不动时，从北极向下用水杯倒水，则发现水珠沿经线方向流动。紧接着教师设置问题，继续演示地球仪，要求学生通过观察来回答： 

（1）  若地球仪自西向东匀速转动时，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，水珠偏离经线的左侧还是右侧？

（2）       若将地球仪逆地球自转方向转动时，水珠如何偏离？

（3）       地表水平运动的物体方向发生偏转的根本原因是什么？偏转有什么规律？举例说明这个力的影响。

   通过演示实验，学生的学习兴趣和探究欲望得到了激发，学生积极参与活动，仔细观察，思维活跃，在地理实验的基础上，学生建立了对“地转偏向力”直观的感性认识，在接下来的问题回答中，学生表现出了极大的兴趣和自信，发言积极踊跃，问题迎刃而解。由此看来，地理实验法不仅是验证地理知识的有效方法，更是激发学生探究意识和创造思维的有效手段，它能最大限度地促进学生的学习由知识向能力转化。在实验教学中，教师要从学生思维角度出发，设计一些问题情景，让学生认真观察，主动思考，使学生建立起对知识的思维推导过程。师生共同在一种研究的状态下，主动参与研究知识的发生发展过程，在不知不觉中掌握有关地理知识和科学的探究规律、方法。

高一地理必修1中自然地理部分还有许多知识最好能结合实验来教学。如课内实验有：利用地球仪、手电筒等简易器具来演示地球自转、昼夜交替和太阳直射点的实验。还可以利用多媒体模拟实验来演示地球的运动、锋面的形成、大气环流、大洋环流等时空尺度较大且难以观察的地理事象及其变化规律。地理实验教学也可以延伸到课外。某些地理事象很难在短时间内感知的或需要借助外界条件，通过实地考察、实地操作的实验可放在课外活动中进行。如学习气候类型、天气系统后，分小组到气象站实习，了解并观测气压表、风向风速计、干湿球温度计、毛发湿度计、雨量计、日照仪等仪器设备，并做观测记录，进行天气形势分析。学了“宇宙环境”后可组织学生利用各种天文观测仪器来观察天象；利用竹竿等器材进行“正午太阳高度”的测算等。

二．  地理实验教学凸显新课改的要求

在当前进行的基础教育课程改革中，课程标准是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来确定目标的。过程进入目标体系中，可以说是本次课改的新颖之处。新课程改革的基本要求是改变过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度；改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生动手和处理信息的能力、分析和解决地理问题的能力以及交流合作的能力。许多学生对地理学科不感兴趣，问题往往是出在教师身上，教师不能很好地结合生活实际激发学生的学习兴趣。地理实验教学就可以培养学生浓厚的科学兴趣。地理实验教学能调动每一位学生的参与意识，它能吸引学生的注意力，引起学生学习的意向，激起学生主动想学的心理。同时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。如对于“温室效应”、“热力环流”、“水土流失”等小实验，教师可布置作业给学生，要求学生分小组合作设计一个实验来验证，要有具体的设计方案、操作步骤、实验材料、观察记录及实验报告。每个实验从实验材料的准备到操作步骤的确定及实验活动报告的形成，详细地展现了学习的“过程与方法”。通过实验活动，学生收集信息、整理资料，体验其中的设计方案，调查研究、思索结论，小组成员间分享合作共事的愉快，获得对科学的兴趣，培养了研究中求实、怀疑、批判的态度。这个过程，一方面是暴露学生各种疑问和矛盾的过程；另一方面也展示学生思维品质、独特个性、创新成果的过程。

三．实验教学能提升地理教师的专业素养

新课程实施过程中，地理教师面临新的挑战，教师要培养学生的创新精神和实践能力，首先自己要具备研究意识，具有发现问题、思考问题和解决问题的能力。据了解，当前一些高中地理课堂中，地理实验教学几近空白。原因可能是多方面的，但至少可以说明一点，地理实验教学还没有引起教师的重视，这也侧面反映出了当前一些地理教师自身专业素养的先天不足，尚不能完全适应新课程改革的需要。新课程实施过程中，我们深深地感悟到，教师应当坦诚地承认自己的不足，应当跟学生一起去不断地学习，不断地发现问题、解决问题。地理实验教学的开展，对于培养教师的研究能力和提升教师的专业水平是大有裨益的。作为一线地理教师应明确地理是一门以观察自然现象和实验探究为基础的科学。教师应尽可能多地为学生创设实验条件，让学生亲自动手操作、记录、动眼观察、动脑分析、归纳，教师引导学生把所学的地理知识跟生活中的实践联系起来，这就要求地理教师做生活的有心人，充分挖掘地理课程资源，善于积累地理实验素材。

如何提升教师的实验素养呢？可从以下几方面着手：1多观察、勤思考。地理教师应培养自己敏锐的观察能力，观察是思维的触角，一个人观察能力的大小可以反映出他己有的知识经验的多少，感性材料的数量和质量及观察者的思维素养。2多阅读，善积累。地理学科特点要求地理教师是一位上知天文，下知地理，还要通数理的综合型人才。阅读可以拓展知识面，可以丰富想象力，阅读使人明白地理科学的发展趋势，阅读可以为实验教学积累丰富的间接经验。3多动手，乐探究。其实地球表面就是一个天然的地理实验室。只要乐于观察，敢于探究，就会发现，身边的许多物品信手拈来，就可以用来做实验的器具。一支小小的温度计，就可以掌握一天内气温的变化规律；一块小小的橡皮泥可以形象地再现等高线的由来；一杯水加上几滴蓝色墨水，就可以清楚地看见密度流的形成。地理实验同样会让教师品尝到探索自然、学习地理的无穷乐趣。

四、地理实验为研究性学习提供了方法

研究性学习是以提高学生创新精神和实践能力为主要目的学习方式和课程形态，教育部在普通高中课程改革中将其纳入必修课程。自我校研究性课程开设以来，一直在每周二下午用三节课连排进行研究性课程教学。在学生提出的各种课题中有一半以上的课题涉及到人地关系问题的研究。人地关系问题是地理教学的主线，研究性学习的开展，为高中地理课外实践性实验活动的开展搭建了平台。在开展课题研究过程中，涉及到地理知识的内容由地理教师承担指导工作。其中有一个课题是关于“土壤环境调查” 的内容。在确定课题的研究思路时，如果单凭肉眼观察，很难准确把握土壤环境特点。因此，可帮助学生设计一组通过实验的方法来了解土壤属性的研究方案，如指导学生挖一个水稻土的剖面并采集“土壤剖面样品”，学生一方面可直接观察土壤的剖面；了解土壤不同的层次，不同的颜色、结构、质地、松紧度、湿度和植物分布等。另一方面收集了土壤样品后，可进行PH值及有机质含量测定等实验。然后结合地理知识，让学生讨论以下问题：

（1）       土壤可划分成哪几层？土壤是由哪些物质组成的？水稻土是怎样形成的？

（2）       如何理解土壤的肥力？影响土壤肥力下降的因素有哪些？

（3）       本地土壤的酸碱性怎样？分析形成的原因。

   为了探讨以上问题，学生通过上网查找资料、实地考察、调查，还设计了一些小实验：如“水土流失”实验等方法来研究土壤特性。通过半个学期的研究，课题组递交了一份关于“天台水稻土研究”的结题报告，该研究成果在校内被评为优秀课题。研究过程中，通过实验活动，培养了同学们科学探究的态度和动手实践的能力；增强了地理知识的实际应用能力。通过课题研究，增强了学生对环境保护的感性认识，使人地关系理论直观化、地理基本能力操作化、环保教学具体化，进而使环境观念内化成学生自觉行动。值得注意的是在开展研究性的实验活动中，教师要把握时间、地点和关键点，适时对学生进行指导；实验步骤尽量完整、严谨，记录描述要详细、具体并尽量减少人为误差；尽可能使用日常生活中容易获取的实验用材。地理研究性学习丰富了地理课堂教学内容，同时使学生在研究探索中体验学习的快乐；使学生的知识、技能、情感得到全面发展。

    地理实验教学在转变教学内容的呈现方式、学生学习方式和师生互动方式等方面具有其他教学方式所无可替代的作用。它使学生体验到学习地理的无穷乐趣，也使教师品尝到实验教学本身所蕴涵的生命活力。地理实验教学能培养学生多方面的地理能力。同时，也培养了学生事实求是的学习态度和主动探究、合作学习意识，这也是新课程改革着力倡导的落脚点。地理教师应知难而上，善于积累地理实验素材，让地理实验教学在课堂中呈现出生命的精彩。

    参考文献：1 陈澄  樊杰 《地理课程标准解读》江苏教育出版社  2005  7

              2  《 中学地理教学参考合订本 》   陕西师大出版社  2006

              3  《地理教育》合订本      重庆师大出版社   2006