从新课程标准谈地理实验教学.doc

1从新课程标准谈地理实验教学朱雪梅江苏省扬州市教育局教研室达芬奇有句名言：“实验是科学知识的来源，智慧是实验的女儿。”受传统教育观念的影响，我国中学科学教育长期忽视实验教学。多年来，由于中学地理属于基础教育中的“文科”类，因此就更加远离实验。回顾我国各个时期的地理教学大纲，很难找到地理实验的具体要求，绝大多数学校也没有地理实验的场所和设备。但是，我们有理由相信新课程改革将使这一局面得到扭转。2003年教育部颁布的普通高中课程方案（实验）将地理学科划归为“人文与社会”和“科学”两个学习领域，这就为地理学科实施科学实验提供了充分的依据。“科学”学习领域的其它学科，即物理、化学、生物在实验教学方面已有很大突破，只有地理学科在此方面还很薄弱，还不能体现科学学科的教学特色。新课程力求改变以知识传输为主的教学方式，要求以创新精神和实践能力为重点，建立新的教学方式。实验教学因其实践性、探究性强，是培养学生地理素养的良好途径，必将成为地理新课程实施中的重要教学手段。普通高中地理课程标准（实验）（以下简称新课标）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”（P.2）。新课标在课程目标的“知识与技能”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”（P.5）。新课标的内容标准则在多处提出地理实验的建议，如“利用身边可以找到的材料（如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等）和温度计，做一次模拟大气温室效应的小实验。”（P.8）由此可见，地理新课标将实验教学提到了前所未有的高度，我们可以借助新课程改革的契机，推动地理实验教学的发展。一、地理实验教学的功能1、模拟展现地理演化过程地理教学往往是将漫长的宏观的地理演化过程压缩后介绍给学生，使大家能够了解在其一生中或用肉眼无法看到的地理现象。压缩的方式有两种，一是借助语言、文字和图片、模型等媒体的辅助进行讲解；二是利用地理实验的方法，模拟展现地理过程。前者是我们教学的主要方式，其优点是节省时间，能够让学生尽快学到人类积累的知识与经验，但是它将学生观察、发现、思考、解决地理问题的过程“节省”了，所以对学生主动探究、动手等多方面能力的培养是不足的。后者是一种直观、形象的教学方法，尽管地理实验与实际地理过程有很大差别，但毕竟给学生提供了直接观察的机会，能够调动学生的多种感官，高效率、高质量地掌握地理基础知识和基本技能。2、转变学习方式、提高学习能力有一个古老的教育谚语说：“告诉我，我忘记了；演示给我看，我记住了；让我参与，我理解了”。实验教学强调演示与参与，它能够有力地改变被动接受式的学习方式，让学生在实验设计、实验操作、实验观察记录、实验分析研究的过程中主动获取知识、得出结论。在设计实验时，能锻炼和培养想象能力和创新能力；在实验操作时，需要精细敏锐的感知和观察力去发现一些重要现象，从而培养了观察能力；在研究原因、结果、形成概念的过程中，通过分析、比较、判断、推理等，能培养逻辑思维能力和归纳、分析能力；此外，还能够能2培养组织能力、实际操作能力、解决问题能力等。3、培养学生的科学素养地理实验虽然不能全部再现自然界的真实情况，但作为科学实验，必须尽量接近实际，这就需要控制好实验条件，如使用的材料、气温状况、水分情况、实验时间等，从而让学生受到科学方法的训练。有些实验需要经历很多困难才能得到结果，在这样的过程中，学生会逐渐形成浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚韧不拔的意志，这些无疑是新课程改革锁定的目标。二、地理实验教学的类型地理实验类型的划分有不同的标准。按照学生是否参与操作，可分为教师演示实验和学生操作实验；按照使用的仪器和材料不同，可分为真实实验和模拟实验等。1、教师演示实验与学生操作实验（1）教师演示实验。目前，在我国地理教学还不能全面开展实验的情况下，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1：季风成因的实验关闭门窗，点燃两根卫生香，使卫生香的烟垂直向上（不受室外气流的影响）。在卫生香的等距离左右两侧分别放一只1000W的电炉、一面盆冰块。将电炉通电5分钟后，让学生观察卫生香烟的飘动方向。将电炉和冰块交换位置，观察烟的飘移方向。在这个实验中，电炉上方空气加热，气压降低；冰块上方空气冷却，气压升高。卫生香的烟总是飘向电炉上方，说明高低气压的“季节”转换，产生了季风。教师和学生也可以共同配合，完成课堂上的地理演示实验。例2：制作自流井模型在长方形盘子的底部铺上一层黏土，使一端较高。在黏土上面铺上4cm的湿沙。再在湿沙上面放一薄层黏土，注意使它紧紧封住盘子的各边。把漏斗插入较高端，使其底部到达湿沙层。在较低端插入一根短吸管，也使其底部到达湿沙层（以上步骤由师生共同配合完成）。然后教师向漏斗中缓缓加水，并指导学生观察吸管中水位高度。教师在课堂上演示是必要的，但是教师的演示不能替代学生亲自动手操作实验，二者的作用和效果是迥然不同的。（2）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。学生操作实验需要有实验室，或地理专用教室，我国大部分学校尚不具备这个条件。但我们可以借用物理、化学实验室进行一些实验；或者将一些简单设备的实验放在普通教室中进行。3例3：清除泄漏的原油24名学生组成一个实验小组。先在一只平底锅的一端写上“海岸”，另一端写上“深海”。向锅内倒入2cm深的水。将20ml菜油慢慢倒入锅中，将羽毛和手指分别侵入油中，观察它们各自沾到油的情况。接着用木棍试着将油挡在写有“海岸”的一端，从“深海”一端轻轻地向水面吹气来模拟风和浪。再用棉球、纸巾以及滴管尽可能地将油从水面取出。最后比一比，在相同时间里哪个小组清除得最干净。在实验过程中思考下列问题：将油挡在海岸外面的过程成功吗？哪些材料清理油的效率高？强风与大浪对清理原油工作产生什么影响？如果鱼、鸟等动物被泄漏的原油裹住，情况会怎样？我们还可以利用课外时间，让学生带上器材，走进大自然，进行实地操作实验。如观察月相、地貌形态考查等。关于地理课外实验与调查，也是地理学习的项目，但本文不作更多介绍。2、真实实验与模拟实验（1）真实实验。真实实验是使用与自然界实际发生的过程基本相同的材料和顺序进行的实验，只是在规律或细节上有所不同。例4：沉积物分选的实验将同样比例的碎石、粗砂和黏土完全混合，放入一只玻璃瓶中（不超过容量的一半）。将玻璃瓶用水注满，盖上瓶盖，剧烈振荡，然后让瓶子平放，使瓶中物质自然沉淀。让学生观察沉淀成分的排列顺序，是否是大颗粒在下部，黏土细粒在上部。在这个实验中，所用材料以及沉积过程与自然过程基本一样，只是缩小了规模，放在玻璃瓶里进行的。（2）模拟实验。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，设置一些类似的条件或环境，模拟地理演变过程。实际上，大部分地理实验都是模拟实验。例5：火山喷发实验把一个大开口的漏斗放在一个盛有水的锅里。围绕漏斗用泥做一个锥状模型。把漏斗口留着，不要堵死。把锅放在酒精灯上加热，直到水从漏斗开口中喷出来。让学生思考：是什么力量造成了水的喷出？然后，把一小块泥压成纸一样薄、与漏斗开口一样大小的泥片，盖在开口上。重复上述实验，观察泥盖会发生什么变化。（实验过程中要防止烫伤学生。）三、地理实验教学的原则1、科学性原则科学性是实验教学的最基本要求。地理实验的设计要能正确反映某一地理过程的内在规律，实验的结果要能让学生得出正确的结论。当然，由于大量地理实验是模拟实验，并不需要精确的实验数据，只要能正确说明地理事实即可，这与物理、化学实验对科学性的理解有4所不同。2、可操作性原则可操作性是指实验的可行性。实验的设计应从实际出发，考虑自己学校、学生的条件，尽量选择日常生活中可找到的简易器材做实验，而且难度不宜过大，不能为了做实验而设计高难度的复杂实验，以免弄巧成拙。另外，我国的地理课程为实验留下的时间还较少，因此应设计一些需要时间少，比较容易组织的实验。如果有条件开展地理课外活动，则可以进行较多的地理实验。3、启发性原则地理实验的启发性要求学生在实验过程中能够发现问题，并能够引导学生对现象、结果进行分析，从而获得地理概念和原理，也就是要让学生通过实验能够从感性认识上升到理性认识。如果实验的设计和实施不能调动学生思考的兴趣，难以进行逻辑正确的思维，这样的实验其启发性就比较差。4、针对性原则许多地理原理和规律并不能通过实验的手段再现出来