新課程地理實驗教學(xué)的探究

增城市荔城中學(xué)    蔣偉東

摘要:本文著重于從地理實驗教學(xué)的內(nèi)涵,地理實驗設(shè)計要求、及在教學(xué)中所起的作用去探究地理實驗教學(xué)的基本模式和方法,使高中地理新課程能更有效地開展,使學(xué)生更容易掌握地理知識,提高他們運用知識解決問題的能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。

關(guān)鍵詞: 地理實驗教學(xué) 設(shè)計 模式 案例

新課標(biāo)提出“倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí),開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調(diào)查和地理專題研究等實踐活動” 的基本理念;在課程目標(biāo)方面要求“學(xué)會獨立或合作進(jìn)行地理觀測、地理實驗、地理調(diào)查”;新課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)則在多處提出地理實驗的建議,05、06年廣東地理高考中也出現(xiàn)了實驗類試題,使地理實驗教學(xué)得到越來越多的重視。但是,由于高中地理實驗教學(xué)的起步較晚、尚未形成完善的體系,中學(xué)開展地理實驗教學(xué)的條件有限,地理教師的實驗觀念和能力欠缺等原因的影響,當(dāng)前的高中地理實驗教學(xué)中還存在許多問題。在這里,本人將自己在地理實驗教學(xué)探究中的一些認(rèn)識作一些交流。

二、地理實驗教學(xué)的現(xiàn)代功能

2.面向生活,學(xué)習(xí)終生有用的地理學(xué)。地理和人們的日常生活是密切相關(guān)的,而地理實驗有利于增強生活能力,更大程度地滿足生存的需要。通過太陽高度的測量實驗,同學(xué)們明白到購買房子要考慮到朝向、樓間距等;通過在實驗中獲得大量的地理知識,使他們能夠評價生活環(huán)境質(zhì)量,并能對環(huán)境采取積極態(tài)度與保護行動;能夠應(yīng)用各種資料、簡易的觀察儀器,了解所在地區(qū)的地形、氣候、河流的特征與它們之間的聯(lián)系;觀云識天,推測天氣的變化趨勢,并知曉這種變化對生活的影響等等;使我們在以后的生活中終生受益。

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3.促進(jìn)學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀的轉(zhuǎn)變。地理教育不僅是一個知識傳授和技能培養(yǎng)的過程,也是一個情感、態(tài)度和價值觀教育的過程,是一個凈化心靈、培養(yǎng)情感、提升人格的過程,是一個改變?nèi)松鷳B(tài)度、澄清價值觀的過程。在地理實驗過程中,同學(xué)們之間相互幫助、相互配合,共同完成一個又一個的實驗,使同學(xué)之間學(xué)會交流和分享研究的信息、創(chuàng)意及成果,發(fā)揮樂于合作的團隊精神;每個學(xué)生在實驗中都能發(fā)揮出自己在團隊中的作用,即使是后進(jìn)生也能體現(xiàn)自己在團隊中的價值所在。這些都能使他們在以后的學(xué)習(xí)、生活和工作中形成樂于助人,積極向上態(tài)度,形成對自然、社會及自我整體的認(rèn)識,以發(fā)展良好的情感、態(tài)度和價值觀。

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4.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。地理實驗教學(xué)通常具有知識性、科學(xué)性、實踐性、靈活性、趣味性等特點。在這種教學(xué)活動中學(xué)生不僅可以獲得創(chuàng)新力發(fā)展所需要的良好環(huán)境,而且又開始了真正的創(chuàng)新活動。經(jīng)常開展地理實驗活動,學(xué)生不僅可以擴大視野、啟迪思維,而且可以選擇自己感興趣而課堂教學(xué)未觸及和深入的問題去研究,培養(yǎng)自己的創(chuàng)新精神和實踐能力。教師在地理實驗教學(xué)中,要尊重學(xué)生的首創(chuàng)精神,重視他們創(chuàng)新成果,珍惜學(xué)生每一點創(chuàng)新的“火花”。對取得成果的學(xué)生來說,中學(xué)時代的創(chuàng)新成果往往使他們終身難忘,成為以后前進(jìn)道路上的動力。

三、地理實驗課的設(shè)計要求

雖然地理實驗教學(xué)有其他教學(xué)手段不可替代的作用,但必須要有好的實驗設(shè)計才能體現(xiàn)出地理實驗教學(xué)的重要功能,筆者認(rèn)為教師在進(jìn)行地理實驗設(shè)計時,要突出以下幾個方面的要求。

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1.滿足學(xué)生成長和社會發(fā)展的要求。基礎(chǔ)教育階段是培養(yǎng)有責(zé)任感、有創(chuàng)意、有個性的生活方式的關(guān)鍵階段。中學(xué)生具有一定的抽象能力和強烈的探究欲望,他們不滿足于單純的地理書本知識的接受性學(xué)習(xí),開展地理實驗教學(xué),能引導(dǎo)他們在實踐中學(xué)習(xí),在生活中學(xué)習(xí),在應(yīng)用中學(xué)習(xí),主動地參與社會生活,并服務(wù)于社會,這是學(xué)生身心發(fā)展的客觀要求和加強學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展的內(nèi)在要求,既是每個學(xué)生終身學(xué)習(xí)的需要,也是我國國情的客觀要求。

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2.實驗要密切聯(lián)系生活與社會實際。地理實驗和物理、化學(xué)等有很大的不同,地理實驗在新課標(biāo)中沒有明確的要求,所以作為地理老師在教學(xué)過程中應(yīng)更有針對性地進(jìn)行實驗設(shè)計,多從生活和身邊現(xiàn)象中提出有價值的問題探究,使地理的實踐活動成為學(xué)生聯(lián)系生活與社會實際的橋梁,使學(xué)生建立新的學(xué)習(xí)方式,實現(xiàn)以創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)為重點,發(fā)展學(xué)生多方面情感、態(tài)度、價值觀等基本教學(xué)價值,找到一條適合于中學(xué)地理教學(xué)的新途徑。

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3.實驗須具有簡易可操作性。實驗的設(shè)計應(yīng)從實際出發(fā),用簡易而預(yù)期效果好的器材做實驗,難度不宜過大,不能為了做實驗而設(shè)計一些高難度的復(fù)雜實驗,以免畫蛇添足、弄巧成拙。同時地理實驗教學(xué)一般沒有現(xiàn)成的實驗器材,大多需通過教師自己準(zhǔn)備或發(fā)動學(xué)生搜集,因此實驗要力求簡單。

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4.實驗應(yīng)具有明顯的針對性。地理科學(xué)與物理、化學(xué)等自然科學(xué)相比具有自身的特性,地理事物和規(guī)律更多的是無法通過實驗的手段再現(xiàn)出來,地理實驗教學(xué)不具有普遍性,因而在地理教學(xué)過程中應(yīng)有針對地選擇那些通過地理實驗?zāi)軌蚋庇^、更有效的理解、掌握地理知識的內(nèi)容進(jìn)行實驗。

在新課程地理教學(xué)實施過程中,本人主要從課內(nèi)演示和課外實踐方面對地理實驗教學(xué)作了探究:

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四、地理實驗教學(xué)的基本模式及案例

1.課內(nèi)演示實驗

指利用地理實驗器材,采用演示手段,配合講解,使學(xué)生獲得地理事物感性認(rèn)識的一種方法。演示實驗?zāi)苁箤W(xué)生獲得生動而直觀的感性認(rèn)識,加深對學(xué)習(xí)對象的印象,把書本上的理論知識和實際事物聯(lián)系起來,以幫助學(xué)生形成正確、深刻的概念,因其能提供形象的感性經(jīng)驗,較易引起學(xué)生的興趣,吸引學(xué)生的注意,使學(xué)生學(xué)得的知識也較牢固。

案例1:在講授地球運動產(chǎn)生偏向力的時候,課堂上設(shè)計如下演示實驗,以證明地轉(zhuǎn)偏向力的存在。將地球儀北極點向上,在球面上滴適量的墨滴,然后模擬地球自轉(zhuǎn)方向,進(jìn)行旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生觀察并描述墨滴流痕的偏轉(zhuǎn)方向;再將虛擬南極點向上,重復(fù)以上步驟,但旋轉(zhuǎn)方向與以上步驟相反。實驗結(jié)論:通過本實驗,可證明地球表面的物體在做水平運動時,運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),在北半球向右偏轉(zhuǎn),在南半球向左偏轉(zhuǎn)。

案例2:演示密度流的形成

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(1)    在水糟中間插入隔板

(2)    將隔板上下二個小洞密封

(3)    在隔板兩側(cè)分別加入水和油,要求水和油的深度一樣

(4)    演示,將小洞打開

(5)    觀測水和油的流動

(6)    得出結(jié)論:密度的形成:由于密度的差異,使密度大的海區(qū)底層海水流入密度小的海區(qū),密度小的海區(qū)表層海水流入密度大的海區(qū)。

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相類似的演示實驗還有很多:如高一地理第一單元1.5活動“用發(fā)亮的燈泡表示太陽,用地球儀演示晝夜更替的現(xiàn)象”、第二單元“海洋性氣候和大陸性氣候的實驗”等等。

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2.課外實踐性實驗

指利用現(xiàn)實中存在的地理事物或地理過程,在教師的指導(dǎo)下,應(yīng)用一定的儀器或工具設(shè)備,利用課外時間,通過學(xué)生獨立作業(yè)或?qū)嵉夭僮鳎鲆^察認(rèn)識的現(xiàn)象或使其變化,獲得對地理事物親身感受來掌握地理知識的一種方法。由于該類實驗通過學(xué)生的獨立作業(yè)或?qū)嵉夭僮鱽硗瓿蓪嶒,因此具有培養(yǎng)學(xué)生運用知識進(jìn)行實際操作能力的作用,在一定程度上,也可以幫助學(xué)生得到某些“發(fā)現(xiàn)”真理的訓(xùn)練。課外實驗案例:學(xué)完地球運動一節(jié)后,向?qū)W生布置利用豎桿見影的方法測量我們學(xué)校地理坐標(biāo)的實驗,不告訴他們測量的方法,但可以向他們提供測量工具,并要求按時完成實驗報告。

實驗報告1:

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(1)實驗時間:2005年12月22日 

(2)地點:荔城中學(xué)操場 

(3)工具:指南針、手表、竹桿、粉筆、直角尺等

(4)實驗步驟:

①在操場上用指南針確定出南北方向,并用直尺、粉筆畫成一直線,用NS來表示(如圖)。

②在NS上的一點O豎起一根長2米的竹桿,用直角尺定位使它垂直于地面,圖中的OP。

③當(dāng)OP的影子OA和NS重合并指向北方時,度量出OA的長度為210CM,此時北京時間為12:25。

④用三角函數(shù)關(guān)系式可計算出?PAO為43°26′,再利用太陽高度計算公式可計出當(dāng)?shù)鼐暥葹?3°08′N,根據(jù)地方時和北京時間的差異計出當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度位置為113°45′E。

⑤結(jié)論:荔城中學(xué)的地理位置為23°08′N、113°45′E。

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實驗報告2、3......:從同學(xué)們提交的實驗報告可看出不同小組的測量方法有一點差異,但所獲得的數(shù)據(jù)差別不大,顯示實驗方法的多樣性。通過這次實驗,同學(xué)們掌握了太陽高度的計算、地方時的計算、太陽日照物體影子的變化規(guī)律以及樓間距的計算等等,取得了較好的效果。

類似這樣的實驗很多,必修1第一單元活動“組織學(xué)生觀察月相變化,記錄并總結(jié)月相變化規(guī)律”;第二單元活動“做一兩個小實驗,證明熱力環(huán)流的存在”、“模擬大氣溫室效應(yīng)的小實驗”;第四單元的“模擬流水侵蝕作用的實驗”等。

五、地理實驗教學(xué)過程中存在的問題

實踐證明,地理實驗教學(xué)能使學(xué)生逐漸形成濃厚的學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,使學(xué)生形成積極探究、勤于思考的學(xué)習(xí)態(tài)度,但本人在實踐過程中也遇到了一些難以解決的問題:

問題之一:地理實驗存在一定的局限性,地理學(xué)科具有自然性、人文性、綜合性的特點,它有很多的原理和規(guī)律,但并不是所有的原理和規(guī)律都可以通過實驗來證明和再現(xiàn)的,這需要老師借助其他學(xué)科已演示過的相類似實驗,從中推引出新的地理實驗結(jié)果,來掌握地理原理和規(guī)律。所以地理教師需要有較強的學(xué)科綜合知識。

問題之二:地理實驗儀器缺少,甚至缺失。在地理教學(xué)過程中,教師欲通過實驗手段解決課堂教學(xué)實際問題,但由于學(xué)校條件限制或?qū)嶒灥膹?fù)雜性,無法實現(xiàn)演示實驗、實踐性實驗。這些情況都和一直以來中學(xué)地理教學(xué)得不到重視有關(guān),所以想建立地理學(xué)科的實驗室更是難上加難。

問題之三:地理教師的實驗和科研能力有待加強。長期以來傳統(tǒng)的地理教學(xué)使我們大多數(shù)的地理教師實驗?zāi)芰θ狈,加上地理實驗的形式越來越多樣,利用現(xiàn)代教育手段越來越頻繁,特別是現(xiàn)代教學(xué)手段在提高實驗教學(xué)效果上具有不可替代的重要作用,若教師沒有相應(yīng)的知識技能,地理實驗教學(xué)也只能是“紙上談兵”。

結(jié)束語:在新的課程背景下,地理實驗教學(xué)不但是中學(xué)地理教學(xué)的重要組成部分,而且是地理教學(xué)的重要方法。開展地理實驗教學(xué)不但是被實踐證明有其必要性,而且理論上也是有據(jù)可依的。地理實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的知識技能,以及情感、態(tài)度、價值觀方面都有著不可低估的作用,并有利于形成一定的地理素養(yǎng)。我們要更新地理教學(xué)觀念,高度重視并積極開展地理實驗與實習(xí)教學(xué)活動,充分發(fā)揮地理實驗教學(xué)具有的多種教學(xué)功能,大力培養(yǎng)學(xué)生的地理素養(yǎng),深化素質(zhì)教育的理念。

參考文獻(xiàn)

〖1〗中央教育科學(xué)研究所《創(chuàng)新教育研究與實驗》課題組編  創(chuàng)新教育:面向21世紀(jì)我國教育改革與發(fā)展的抉擇  北京教育科學(xué)出版社1999年10月。

〖2〗地理課程標(biāo)準(zhǔn)組編寫  普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀  江蘇教育出版社 2004年3月。

〖3〗孫根年  地理課程改革的新理念:三維模式課程改革的理論與實踐  北京高等教育出版社  2004年8月。

 

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