新课程标准下的地理实验教学

来源:用户上传      作者: 唐善林

　　 【摘要】：高中地理新课程的基本理念、目标要求实验法在地理教学中应该予以重视并合理地应用。实验教学是一种直观、形象的教学方法，它通过实验手段，高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程，让学生在较短的时间内获取知识、巩固知识或培养实际操作能力，并为掌握其它知识打下基础。实验教学在物理、化学等自然科学的学科教学中较为广泛应用，其功效尤为明显，但地理作为自然科学的一个分支，在揭示地理事物、现象的发展变化规律时，也需将实验教学适当合理地应用于地理教学中。
　　 【关键词】：地理实验 基本类型 应用
　　 [Abstract]: The high school geography new curriculum basic idea, the goal request should give in the geography teaching to take and reasonably to apply. The experimental teaching is one kind is direct-viewing, the image teaching method, it through the experimental method, highly enriched demonstrated the people knew and discovered some knowledge, the principle process, lets the student in a shorter time the knowledge acquisition, the consolidated knowledge or the raise actual operation ability, and for grasps other knowledge to build the foundation. The experimental teaching in natural sciences in the and so on physics, chemistry discipline teaching a more widespread application, its effect especially is obvious, but the geography took the natural sciences a branch, when promulgates the geography thing, the phenomenon development change rule, also must test the teaching suitably reasonably to apply in the geography teaching.
　　[Key word]: Geography experiment basic type application
　　
　　 《普通高中地理课程标准》（简称新课标）在基本理念、课程目标、内容标准等方面对实验教学首次提出了明确的要求。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”。新课标在课程目标方面要求“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查”。新课标的内容标准则在多处提出地理实验的建议，如制作简单地球仪等。实验教学是一种直观、形象的教学方法，它通过实验手段，高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程，让学生在较短的时间内获取知识、巩固知识或培养实际操作能力，并为掌握其它知识打下基础。
　　
　　1 地理实验教学的突出特点
　　
　　首先，地理实验教学以演示实验为主。演示实验又叫模拟实验。这种实验教学是教师在教学过程中为学生创设问题情景，启迪学生的想象力，进行的模拟演示，用以引导学生观察，帮助学生理解教材内容。在实验中，教师是表演者，学生是观察者。学生只是观察实验演示，而不参与实验工作，这是实验教学的突出特点之一。其次，地理实验教学以宏观的自然现象和过程为主。这些自然现象和过程多属于天文、气象和地质等自然地理方面，内容抽象，如地球运动、大气运动、地壳运动等。这些自然现象和过程，都是短时间无法观察到的，必须通过实验，才能为学生认识和理解。
　　
　　2 地理实验教学的基本类型及案例
　　
　　由于地理事物空间分布上的宏观性和时间演变上的漫长性，地理教学不可能将许多自然过程直接进行演示，但是可以使用一些替代材料，设置一些类似的环境，模拟地理演变过程。目前，在我国地理教学还不能全面开展实验的情况下，大部分地理实验实际上都是模拟实验，又叫演示实验。
　　2.1、教师演示实验。教师演示实验是指教师根据教学内容的需要，设计并演示实验来配合讲解，使学生获得地理事物感性认识的一种方法。由教师在课堂上演示一些实验，可以激发学生的学习兴趣，获得生动而直观的感性认识，加深学习印象，形成正确的概念。
　　例如：地方时的演示
　　演示器材：地球仪一个，一端粘有橡皮泥的彩色小木棒4-5枚，编号为A、B、C、D。
　　演示步骤：以学生所坐各纵行表示太阳光线。先在面对学生方向的地球仪上粘上第一枚小木棒A，引导学生得出该木棒所在经线为正午12时。再在木棒A的东面和西面先后粘上木棒B和C，可得出B时间大于12时，C小于12时。最后在与A同一经线上粘上木棒D，说明同一经线上地方时相同。
　　与此同时，还可以引导学生计算出每隔经度15°，地方时相差一小时。这种演示，不但形象、可行，而且可避免时区、区时等概念出现，节省了教学时间。
　　又如：在讲授“季风环流”内容时，许多同学对季风的形成难理解，我就做一个小实验来说明。
　　实验准备：一间密闭教室、二根卫生香、一只1000瓦电炉、一盆冰块
　　实验过程：在密闭教室中点燃两根卫生香，使香烟垂直向上，在卫生香的等距离的两侧分别放置一只电炉和一盆冰块。电炉通电5分钟后，学生观察卫生香烟的飘动的方向；再将电炉和冰块交换位置观察香烟的飘动的方向。
　　学生观察发现香烟始终由冰块上方飘向电炉上方，这是为什么呢?学生讨论后说：由于电炉上方温度高，气压下降，冰块上方温度低，气压上升，空气始终由高压向低压方向运动，因此香烟始终由冰块上方飘向电炉上方。而电炉的相当于夏季的大陆或冬季的海洋，冰块则相当于冬季的大陆或夏季的海洋，可见夏季风应由海洋吹向大陆，冬季风则由大陆吹向海洋。在实验的过程中学生不仅巩固了课内知识，解答了疑惑，增强了学生思维的独创性、开放性，更培养学生知识的迁移和灵活运用的能力。
　　2.2、计算机模拟实验。计算机模拟实验是指用计算机技术模拟演示地理现象、过程、规律等，使学生直观地获得地理知识的一种方法。高中地理教材中有许多学生无法感知的遥远地理环境，如天体系统、天体运动等，以及许多难以观察的大尺度地理环境和现象，如大气运动、水循环、洋流运动等，这些地理现象、过程、规律，超出了学生的感知范围，是学生学习和教师教学上的难点，则可以通过计算机多媒体技术立体、直观地模拟出来。如学习“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”，就可以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。地理事物或现象的发生、发展是一个动态变化的过程，如地壳运动、生态平衡等，也可以通过多媒体技术模拟过去的情境和将来的发展趋势。

　　由于计算机硬件的使用、软件的设计及运用，需要一些专业的技术水平，因此教师需进行专门的学习和训练，以创造出既生动形象，又能正确反映事物客观规律的模拟实验。
　　2.3、类比推理实验。在地理教学过程中，教师欲通过实验手段解决课堂教学实际问题，但由于学校条件限制或实验复杂，无法实现演示实验、实践性实验及计算机模拟实验时，可借助其他学科已演示过的类似实验，类比引出新的地理实验情景，进而引导学生学习地理知识的一种方法。例如，高中地理“大气的降水”中，教学“水汽的凝结”这部分内容时，可先引导学生回忆在化学课中演示过的比较熟悉的“溶解”实验，由此边讲实验，边类比讨论：由饱和溶液类比引出饱和空气；由溶解度与温度的关系，类比推出，空气能容纳的水汽量与温度的关系；由过饱和溶液引出过饱和空气的概念；根据由饱和溶液变成过饱和溶液的途径，类比推出由饱和空气变成过饱和空气的两种方式。
　　2.4、课内学生操作实验。学生参与式实验是地理实验教学最理想的状况，它对学生能力的培养更是多元的。学生操作实验要有实验室，或专用地理教室，大部分学校还不具备这个条件。我们将一些简单设备的实验放在普通教室中进行。如在讲授“地球运动”时，我第一节课后让每组学生用乒乓球制作一个简易地球仪，在第二节课时带来，并准备一个小手电作光源，分组进行演示。步骤如下：（1）用手拨动地球仪，正确演示地球自转方向；（2）从北极、南极上空看，观察地球自转方向；（3）用手电作光源（将教室窗帘拉上，使光线变暗），照射在地球仪上，观察地球自转时昼夜半球的更替。学生在演示过程中从各种角度体会地球自转方向，并理解地球自转给人们生活带来的影响。通过亲手制作和演示学生学习热情高涨提出许多问题，如：地球自转方向为什么是自西向东，地球自转方向会不会可能改变？地球如果停止自转会发生什么等等。
　　又如：在讲“褶皱”时，教师可以预先准备好多个彩色的海绵（代表不同年代的岩层），在课堂上运用语言描述的同时配以海绵演示，并且也可以指导学生用书或纸自己折成褶皱的形状。
　　我们还可以利用课外时间，让学生带上实验设备，走进自然实地操作实验。如观察月相、地貌形态等。关于地理课外实验，也是地理学习的重要内容，这里不作更多介绍。
　　
　　3 地理实验教学设计的基本要求
　　
　　地理演示实验的内容必须紧扣地理教学大纲所规定教学目的和要求。演示中，即使是引进物理、化学学科的实验手段，也应体现地理学科的特色。因此在设计地理实验时应遵循一些要求。
　　3.1.实验要强调基础知识。演示的设计必须从基础知识入手。只有这样才能突出演示的智力意义，促进创造性思维的发展。因为任何一门新的技术、新的思路的产生，都是以基础知识为生长点的。
　　3.2、实验要操作简单。实验的设计应从实际出发，用简易而预期效果好的器材做实验，难度不宜过大，不能为了做实验而设计一些高难度的复杂实验，以免画蛇添足、弄巧成拙。同时地理实验教学一般没有现成的实验器材，大多需通过教师自己准备或发动学生搜集，因此也使实验力求简单。
　　3.3、实验要有针对性。地理科学与物理、化学等自然科学相比具有自身的特性，地理事物和规律更多的是无法通过实验的手段再现出来，地理实验教学不具有普遍性，因而在地理教学过程中应有征地对选择那些通过地理实验能够更直观、更有效的理解、掌握地理知识的内容进行实验。
　　3.4、实验要有典型性。教师在选择实验内容时，要突出教材中的重点和难点。要设计一些不会干扰正确概念、原理、规律形成的实验，使学生对地理现象和地理过程具有深刻的印象，避免因实验的不典型而造成学生对知识产生负迁移。
　　3.5、实验要有启发性。实验是人们认识原理、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，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捷径。这就要求教师在设计实验时要考虑实验的启发性，并在实验过程中通过分析、启发性提问引导学生得出实验结论。
　　3.6、要加强直观性。演示是做给学生看的，因此演示必须明显。如进行对流演示时，要加强空气的可见性，可以借助烟絮的飘动来指示空气的流动方向。直观性还包括演示过程的清晰程度。清晰的演示过程，表明了演示的真实性，也可以在演示的过程中对学生进行思维引导。
　　
　　4、地理实验教学应注意的问题
　　
　　4.1、教师应尊重学生的主体地位。在实验教学中教师不再是知识的灌输者，更重要的是启发者、帮助者、组织者和促进者。在教学过程中起点拨、引导的作用，而不是替代学生的学习过程。有些教师在演示实验时，总是迫不及待地追问学生“看到××现象”，“是不是这样”，“是不是那样”这种“启发性”问题往往是教师的思维定势取代学生的独立观察、思考，久而久之学生则缺少质疑的勇气和大胆探索的精神。这是我们在教学中要避免的。
　　4.2、提高教师实验和科研能力。地理实验教学模式多种多样，在教师演示的真实实验时，教师应课前精心准备，多次演练才能保证课堂演示成功。另外利用多媒体模拟演示实验越来越频繁，因此教师应掌握相应的计算机知识技能否则实验教学就会受到限制。
　　4.3、教师要充分调控课堂。因为实验教学学生的积极性高，兴趣浓，气氛活跃，教师要完全调控课堂，否则课堂上不仅秩序混乱，而且实验过程流于形式，学生并没有亲身体验，而是坐等结果，教学效果会大打折扣。
　　地理实验教学采用直观示范和定性实验的手段，增强了地理学科的科学性、严密性和现代感。在地理课堂教学中运用演示手段，不但能增强学生学习地理的兴趣，加深对地理事物和现象演变规律及成因的理解，而且还使学生“手、脑、视、听”同步活动，有利于学生能力培养。
　　参考文献
　　［1］ 《地理教育学》高等教育出版社
　　［2］ 《科学探索者丛书》浙江教育出版社
　　［3］ 《实验让地理教学更精彩》陈明华
　　
　　 收稿日期：2007-04-04

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