地理学科实验教学研究

1、地理学科实验教学研究2003年普通高中地理课程标准（以下简称新课标）在基本理 念方面提出：重视对地理问题的探究，“倡导自主学习、合作学习和 探究学习，开展地理观测、地理考查、地理实验、地理调查和地理专 题研究实践活动”。新课标的内容标准也在多处提出地理实验的建议。 在地理课程的改革对地理实验从课程理念到课程目标都提出了明确 的要求，十分强调通过地理实验等活动使学生亲身体验地理知识产生 的过程，培养学生的探究意识，增强地理实践的能力，重视学生的地理 能力的培养。“地理实验教学”是教师将地理实验置于一定的地理教学情境 下，为实现一定的地理教学目的而展开的一系列实验教学活动。地理 实验不仅是一种地理

2、实践教学方法和教学手段，是一种地理实践活动 而且包含着深刻的理性思维，在整个地理实验中贯穿着验证结论和探 究真理的过程。具有激发学生的学习兴趣和调动多种感官，高效率、 高质量地掌握地理基础知识和基本技能，有利于培养学生的观察能力 提高动手操作能力，提高地理学习思维方法，发展实践能力和创新能 力，也是培养学生地理能力的重要途径。地理实验教学的研究和地理实验课程的开设是地理学科属性的 体现。地理学是研究人地关系的科学，地理学科包括自然地理知识和 人文地理知识，两者都与人类所处的地理环境密不可分。这就决定了 地理学科要深入研究地理现象、地理过程从而探寻出地理知识和规律的学习方式。地理实验的有效研究和

3、开展正符合地理学科的属性特 点。一、地理学科实验教学的功能（一）激发学生学习地理的深层次兴趣传统教学中，地理实验的作用仅仅是激发学生的感知兴趣 ，方便 学生对地理抽象知识的理解。渗透着新课程理念的地理实验，它具有更深层次的教育意义。美国教育家杜威提出“从做中学”的理论 ，他 认为，教学应该从儿童的经验和生活出发，让他们在活动中学，从经验 中学。他强调动作的重要性，主张以活动性、经验性的主动作业来取 代传统书本式教材的统治地位。学生观察实验，自然也会产生自己动 手尝试的强烈愿望。地理新课程倡导学生的实践活动，学生动手操作 实验，唤醒了学生的主体性意识，满足了学生“做”的愿望。教师借助 地理实验，

4、创设问题情景，学生自觉地运用所学的知识和技能进行一 些实验活动，引发探究兴趣，在不断地“发现问题、克服困难、解决问 题、获得成功”的过程中体会成功与艰辛。通过实验 ，学生的操作兴 趣得到满足，探究兴趣、创造兴趣又被激发，学生的兴趣水平不断从低 层次向高层次逐步转化。（二）增强学生的多种能力地理实验是一种能动的实践活动，地理新课程倡导从实验方案的 设计到动手操作，到实验结果的分析以及评价等过程都让学生亲历，学生的多种能力随之得到训练和培养，充分体现着素质教育的内涵。首先，前苏联教育家苏霍姆林斯基曾指出：“观察是智慧的源泉，是知识理解和技艺掌握之母。”观察为人的思维探索提供信息。任何 实验都和观察

5、紧密联系着，学生通过对实验装置、操作过程、实验现 象的观察，训练感官的灵敏度和专注性，不断提高良好的观察能力，同 时逐步养成一种事事留心，时时注意的习惯。其次，从实验获得的感性认识，只有通过思维加工才能上升为理 性认识，因而有利于学生逻辑思维和抽象思维能力的培养。地理实验 本身的探究性，实验方案的设计与创新，需要应用思维的广阔性、深刻 性、严密性、发散性。实验中会不断遇到新问题，引导学生认真思考， 抓住线索，有所突破，敢于创新，有利于学生创新能力、创新思维、创 新个性品质的培养。（三）有利于转变学生的地理学习方式新标准的基本理念中有这样一条：”重视对地理问题的探究。 倡导自主学习、合作学习和探

6、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。”传统的地理教学， 学生是被动地接受知识，体现在地理实验教学中，是“教师演示实验， 学生观看现象”，强调学生对教材文字的感知与理解。教学中忽视学 生的主体性、能动性，忽视学生的情感体验。新课程地理实验倡导学 生的主体参与，发现探究，注重李生的实际体验，使地理学习不仅成为 主动获取知识的过程，而且是关注学生情感体验、人格养成的过程。 传统的地理学习方式，更多地体现为集体学习背景中的学生单独学习 不强调交往和互动，课堂上同学之间相互作用的重要性往往被忽视。 新课程倡导地理实验采取小组合作的方式，强调互相协作交流。小组 成

7、员一起设计实验方案，一起准备实验器材，一起动手操作，一起探讨 实验结果，彼此争论，切磋探讨，共同提高。同伴之间的交往增进了学 生个体在认知、情感、社会性、价值观等方面的发展。（四）培养学生的科学态度和科学精神“激发探究地理问题的兴趣和动机，养成求真、求实的科学态度， 提高地理审美情趣。”是地理新课程的一个重要目标。地理实验是发 展学生科学素养的重要途径。地理实验过程，学生要以实验事实为依 据，不允许随意修改实验现象和数据去符合自己的预想结果；有些实验，如气象观察，需要学生长期定时、定点地进行观察，需要学生持之 以恒地进行：等等。在经历、体验、探索的实验过程中，学生逐渐懂得 并且养成尊重客观事实

8、、踏实严谨、一丝不苟、团结协作的科学态度。新课程倡导的地理实验是学生通过自己的劳动自行解决问题获 取新知的过程，这个过程不仅把观察、实验控制、收集数据、分析和 统计结果等感性认识为主的科学方法融为一体；又要通过实验把获取 的感性认识进行对比分析、综合归纳、演绎推理等 ，上升为一定的理 性认识。在类似于科学探究的地理实验中，学生对科学方法有了一定 的了解和实践体验。二、地理学科实验教学中存在问题（一）“理想化”实验（1） “活动”和“案例”实验化。新课改后教材中增设了活动和 一些案例，既可以因材施教，又可以丰富课堂教学方式；但是，有些教师“神化” 了实验的功能，将实验当成无所不能的灵丹妙药， 将

9、其 它原本合适的体例生硬地改为“实验”，反而削弱了教学效果。(2)简单问题复杂化。有些教学内容较为简单；有些教学内容呈 现的是学生熟悉的已有知识，教师稍加引导，便能唤起学生清晰的记 忆。但是，部分教师为了实验而实验，将它们设计成为复杂的实验， 使原本简明的教学流程变得繁琐、 乏味，反而容易挫伤学生学习的积 极性。(3)复杂问题理想化。许多地理原理无法用实验的手段得以揭示， 有些实验却过于理想化，甚至不切实际，或者导致实验现象不明显， 难以产生预期的效果，或者与实际情况存在很大差异，不能科学揭示 地理原理。(二)程式化的实验(1)不经选择或修改地全部采用已有实验。由于现成的地理实验 较少，有些教

10、师一旦在教材或其它资料中发现地理实验， 就视为珍宝， 全部采用，与学生一起花费大量的精力和时间去做。他们既不结合学 生的实际情况进行认真筛选或修改， 导致部分实验缺乏针对性；又不 根据教学内容进行科学取舍，导致部分实验远离了教学目标，偏离了 教学重、难点，冲淡了教学主题，甚至出现一些科学性问题。(2)不加变通地处理实验中突发问题。实验操作过程中会产生各 种各样的变化，学生的操作偏差、外部环境的影响、学生偶发的质疑 等等，都可能导致实验过程与预设的方向和速度不尽相同；有些教师可能因为自身对实验理解不够透彻， 应变能力差等原因的影响，指导 实验时不敢“越雷池一步”，不能根据课堂教学情景的即时变化，

11、通 过及时调控以确保实验的有效推进。(三)虚化的实验有些教师能透彻理解地理实验的内涵和价值， 也能很好地指导学 生做好实验，但他们在常规教学中基本不做实验，只是在公开课上“秀” 一把，使实验变成了公开课上用于观赏的“花瓶”。有些教师能根据教材内容去设想、编制地理实验，却很少通过亲 自操作去验证，更不会引导学生去做这些实验。这类实验从设想到设 想，缺少反复地实践、推敲和完善，在操作和结论上往往存在一定的 问题；而且，它们即使具有科学性和可操作性，也只能是“纸上谈 兵”，是一种虚假的实验。三、地理学科实验教学的改进措施1、围绕新课标要求和学科特点实施实验教学，突出地理实验的 科学性(1)根据新课标

12、要求，切实开展实验教学。普通高中地理课程标 准明确提出“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”的基本 理念，以及引导学生“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地 理调查”的课程目标。地理教师应真正树立重视实验的教学观念， 积 极探究与实施有价值的地理实验教学。(2)根据地理学科特点，科学进行实验教学。其一，实验要能科 学反映地理学科知识，实验本身及其反映的地理原理要正确无误， 模 拟情景要尽量接近真实情况，实验场所和器材要合理，实验步骤要严 谨，实验时间要适当，启发性设问要科学等等。其二，实验要符合地 理教学的实际情况。高中地

13、理教学时数少，地理实验宜精不宜多，教 师要善于根据学科知识特点精选典型实验，舍弃无实际教学价值、形 式化的实验，将实验真正用在教学的“刀刃”上， 在具备实验特质的 教学重、点处，以及学生思维焦点处设置实验。2、基于学生和学校的具体情况选编实验，突显地理实验的针对 性(1)针对教学对象选编地理实验。只有符合学生实际情况的地理 实验才能起到预期的效果，不同学生的认知基础、生活经历和兴趣爱 好各异，他们需要的实验不同，能完成的实验也不同，教师要针对所 教学生的特点，精心选择、修改和编制实验，使每个学生都能在实验 过程中有所收获。(2)整合学校资源，构建实验体系。每所学校都有自己特定的教 学资源，如周

14、边环境、学校实施、教师构成等等，地理教师要充分利 用这些资源，开发符合本校实情的地理实验，并逐步形成有实用价值 实验体系。首先要用好教师自身资源，全体地理教师相互协作，认真 研究教材和学生，共同探讨、选择和创造性地编制地理实验；其次要 充分发挥本校优势资源，利用学生生活中和学校特有的实验资源， 创 编出科学性、生活性、操作性强的地理实验；再次要立足本校实际情 况，选、编出学校现有条件下可以操作的实验项目，忌好高鹫远。3、紧扣教学目标精心选编实验，强调地理实验的目的性和可操 作性(1)完善现成实验。第一步，研究现成实验与教学目标是否相符 合；第二步，根据原有实验步骤反复操作，并以质疑的态度审视实

15、验 的每一种器材和每一个步骤；第三步，确定实验可否使用，必要时， 结合教学目标和学生情况修改和完善原有实验。(2)精心创编实验。第一步，根据教学目标要求，分析编制相关 实验的可行性。第二步，围绕教学目标编制实验：可以根据地理原理 产生的条件和次序，顺向还原或模拟相似情景；也可以从地理原理出 发，大胆假设、逆向倒推实验步骤。第三步，循着自己设计的步骤反 复试验、小心求证，推敲实验的科学性和可操作性，并不断进行修改 和完善。第四步，确定实验场地、器材和步骤。4、促使全体同学主动参与地理实验，关注实验教学的主体性(1)科学组织，引导所有学生主动参与多元互动的实验活动。教 师要着力构建具有趣味性、创造性和实践性的实验教学氛围，激发学 生参与热情，唤醒学生自主意识，引导所有学生全身心地沉浸到合作、 互动的实验活动中。例如：通过科学分组，使每个小组的规模适中、 人员构成合理，并通过协商分工，确保每位同学都有自己的任务，进 而促成组内成员之间的相互协作和默契配合； 引导不同小组之间进行 平等交流和交互磋商，使全体同学置身于全员参与、相互促进、多重 互动的课堂交往中，进而不