新课程背景下地理实验教学初探0

　　新课程背景下地理实验教学初探

　　[内容摘要] 地理课程标准在基本理念、课程目标、内容标准等方面多次提出在地理教学过程中进行实验教学。这就为地理学科实施实验教学提供了充分的依据。实验教学是一种直观、形象的教学方法，它使抽象的地理知识、不易观察到的地理过程直观、快速地呈现给学生，使学生在实验探究过程中获得科学知识，形成科学实践能力，养成科学品质。

　　[关 键 词] 地理课；实验教学；策略；探讨

　　实验是一种基本的科学研究方法。在实验教学中，教师要让学生较快地理解和熟悉实验这一基本科学方法，主动探求地理规律，学习科学研究的方法。按照实验的思维过程不同，地理实验可分为归纳实验、演绎实验、理想实验、想象实验、类比实验等。地理实验教学过程中，应依据教学内容和学生思维特点科学选择实验方法。科学的实验方法能使实验教学起到事半功倍的教学效果。

　　按照实验的思维过程的不同，以下是各种地理实验教学的做法：

　　一．实验归纳法。这是由个别到一般的认识方法。实验中常常根据研究的目的，从大量的实验事实中找出普遍特征，形成规律。实验归纳法的特点是：实验在前，结论在后，实验成为探索规律的主要手段,这种实验常被人们称为探索性实验。它能激发学生学习地理的兴趣，发展学生的探索能力，对开展研究性学习很有帮助。探索性实验强调知识来自亲身体验，充分发挥了学生学习的主体性，让学生在设计实验、准备器材、实验操作、观察记录、分析讨论、归纳总结的过程中获取知识，培养学生实事求是的学习态度，严谨细致的工作作风和坚忍不拔的求知精神。

　　例如： 地球上水平运动物体偏向，纯理论讲解对学生而言晦涩难懂。教学时应给学生展示大量的地理事实，让学生自主归纳总结水平运动物体偏向规律。实验事实一：取一直径70cm左右的平底澡盆，在中心取一直径7cm的小孔。将澡盆放满水，静置，待水静止后，通过小孔放水，观察水面水流运动情况。在北半球学生可观察到水流以逆时针方向旋转的现象。实验事实二：将地轴垂直地面，北极向上放置一个地球仪，先在北半球高纬度某处滴一至两滴蓝墨水，在地球仪静止的情况下，蓝墨水沿经线向低纬度流动并留下墨迹。然后自西向东转动地球仪，再在同一位置滴一滴红墨水，红墨水留下运动墨迹，从北极上向下观察，可以发现红墨水相对蓝墨水留下向右偏转的墨迹。同样将地球仪倒转过来，南极向上，用同样的方法进行演示观察，从南极上向下观察，发现红墨迹向左偏转。观察事实三：天气预报图中，北半球的台风呈逆时针方向旋转，南半球台风呈顺时针方向旋转。观察事实四：晴朗夜晚可观察到北极星周围的天体围绕北极星做逆时针方向旋转。观察事实五：少儿科技馆中傅科摆的向右偏转。通过以上大量地理事实可以让学生自行归纳出水平运动物体偏向规律：北半球右偏，南半球左偏。

　　二．实验验证法。这是一种推理、判断在前，实验验证在后的研究方法（即演绎法）。实验验证法是与想象，推理、判断等思维形式紧密结合起来的方法，是人们的认识能力充分发展的表现。这种研究方法能鼓励学生大胆设想，勇于创新，发展预见能力。在课堂教学中，努力把验证性的实验紧紧地与理论分析结合起来，构成推理、判断、验证、结论这样一个合理的教学程序，就能使学生在掌握规律的同时，学到这种研究方法。验证性实验与探索性实验在教学中运用得当，都具有启迪思维、探索真理的作用。

　　新教材中大气热力环流的形成就可以很好地运用实验验证法来进行教学。新教材对于这部分知识的呈现过程也是推理在前，实例验证在后的过程。教学时的条件假设和推理过程如下：先假设地表冷热均匀，推理得出结论：在冷热均匀的地表上空形成了由近地面到高空，气压由高到低平行分布的等压面。再假设地表冷热不均，推理得出由于空气的热胀冷缩，形成空气的密度差异，导致空气在垂直方向上的上升和下沉运动，结果形成了同一水平面上气压的高低差异。由于同一水平面上气压的高低差异，形成了在同一水平面上气流由高压流向低压的水平气流，最终形成了大气的热力环流。理论推理过程完后，可以在实验室做模拟实验，验证这一结论。实验器材如下：一个六面装有透明聚脂面板的箱子，长宽高分别约为100cm×50cm×50cm,箱子顶部留一小孔。一个2000瓦的电热炉，一个装满冰块的大碗，一支点燃的香。实验过程如下：将电热炉通电，放入箱子左侧，将装满冰块的大碗放入箱子右侧，过约15秒后，将点燃的香从箱子顶部小孔伸入箱内，观察烟气的运动过程。此时学生能很清晰地观察到烟气的环流运动过程。通过这样的实验教学，学生能很好地理解大气的热力环流现象。为了进一步验证热力环流现象，课后让学生在生活实际中，观察其它事例验证这一理论。验证事例有：城市风、海陆风、山谷风、季风环流等。

　　三．理想实验法。理想实验是人们头脑中想象的实验，是一种思维活动，是在已有实践的基础上，经过推论、判断得出理想条件下的地理规律的方法。理想实验法突出事物的主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出更深入一层的抽象分析，更深刻地反映现象的本质，揭示事物的内在联系，是人们认识能力高度发展的体现。运用理想实验法，可以发展学生的想象能力和逻辑推理能力，具有不可忽视的科学与教学意义。

　　现实中，世界陆地自然带的分布错综复杂，影响自然带分布的因素也多种多样，要让学生自行总结出自然带的分布规律存在较大的困难。此时，适时地引进理想大陆的概念，在理想条件下引导学生通过合理的推理、分析世界自然带的分布规律，就能在很大程度上降低学习的难度。理想大陆的假定理想条件就是地球陆地表面是一个高度均一的平坦地表，影响自然带分布的主导因素只有两个，一是热量随纬度的增加而递减，二是水分多少随距海远近而变化。理想大陆理想条件的假设，忽略了地形起伏、大气环流、土壤差异等各因素的干扰，深刻地抓住了影响自然带分布的主导因素，在这两个主导因素的影响下，自然带呈有规律的分布：从赤道向两极的地域分异和从沿海和内陆的地域分异。

　　四．想象实验法。想象实验法是指教师只创设实验情景，给学生各方面的地理表象，让学生展开想象的翅膀进行探究学习，从而获得地理知识的一种方法。想象能力对于地理学习具有特殊的意义，因为许多地理事物和地理现象是学生无法亲自感知的，有些根本不可能直接感知。学生学习地理知识，大都需要通过教师来讲解，利用课本教材以及图表、图像、模型和各种教具音像媒体来介绍，在学生头脑中形成各种概念，建立相应的形象，并进而通过思考和一定的实践活动来掌握知识。

　　例如，将欧洲大陆轮廓表象、地形表象、北大西洋暖流表象、大气环流表象等综合起来，层层深入地引导学生进行想象实验，让学生形成欧洲西部温暖湿润气候下自然带景观的表象。想象过程如下：欧洲大陆轮廓破碎，使大陆气候受海洋影响大；欧洲大陆地形平坦，使海洋影响能深入大陆内部；北大西洋暖流和盛行西风使欧洲大陆的气候温和多雨。温和多雨的温带海洋性气候，形成温带落叶阔叶林景观。

　　五．类比实验法。类比实验法指借助其他学科已演示过的实验，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。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的复杂性，无法实现演示实验、实践性实验及计算机模拟实验时，应借助其他学科的类似实验，推理得出新的地理实验结果。

　　例如，高中地理“大气的降水”中的“水汽的凝结”是个难点，为了让学生在理解基础上掌握这一知识点，我们可以引导学生回忆化学课的溶解实验，将溶液类比空气；将溶解度与温度的关系类比空气能容纳的水汽量与温度的关系；根据由不饱和溶液变成过饱和溶液的途径，类比推出由不饱和空气变成过饱和空气的两种方式。化学的溶解实验告诉我们欲使溶液由不饱和状态变为饱和状态，可以通过使溶液不断增加盐分含量或降低溶液温度两种途径达到，由此类比推导出由不饱和空气变为过饱和空气的两种方式：不断增加水汽含量或使空气温度降低。

　　以上是各种地理实验类型和具体做法，在地理教学中，由于各种条件的限制，教师在无法进行操作实验时，应多进行教师模拟演示实验。模拟演示实验指用计算机技术模拟演示地理现象或地理过程，使学生直观获得地理知识的一种方法。高中地理教材中有许多地理现象和规律，超出了学生的生活感知范围，是学生学习上的障碍和教学上的难点，例如对于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，可以运用多媒体制作而成的三维模拟动画，实现虚实、远近、快慢的转换，引导学生进行多元化的观察。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。教师模拟演示实验能很好地超越时空限制，将地理现象、地理知识、地理规律直观、感性地呈现给学生，对降低教学难度起到立竿见影的效果。

　　地理实验技能是现代中学生不可缺少的基础技能，地理实验教学的产生是现代地理发展的必然产物。在新的地理教学改革中，地理实验教学模式具有强劲的生命力，它能全面发展学生的素质，在地理教学中应大力发展地理实