浅谈地理实验教学的有效性

安徽省怀远第一中学（233400） 孙尚楼

浅谈地理实验教学的有效性

安徽省怀远第一中学（233400） 孙尚楼

随着高中地理新课程改革的实施和深入推进，地理教师依据高中地理课程标准，利用地理实验进行地理教学越来越受到重视。但是，地理实验费时、费事、费钱、低效等现象，还一直困扰着地理教师，不少教师有“叶公好龙”的心态。作者结合多年的教学实践和体会，谈谈在新课改背景下地理实验教学的有效性的一些做法。

一、适时、适量、适度

地理实验的有效教学要本着“适时、适量、适度”的原则。适时、适量、适度的将实验教学引入课堂，对提高教学质量和激发学生学习兴趣将有重要的意义。

1． 根据教材内容适时开展地理实验。例如高一刚开始就要学习“行星地球”，这对于刚刚进入高中的学生来说，起点太高，难度颇大，远离学生。因此，在学习高中地理必修Ι第一章“行星地球”内容时，适时开展地理实验，不但有助于学生理解和掌握这部分知识，也为以后的学习打下扎实的基础，而且对于培养学生兴趣，提高学生学习地理的积极性将具有重要的意义。如在学习“月相知识”时正值9、10月份，此时秋高气爽，多晴朗天气，应实施开展实地月相观察实验。

2． 当学生思维出现障碍，根据“最近发展区”理论，适时运用地理实验将抽象的。远离学生实际的地理原理和地理现象直观化、具体化，帮助学生克服思维障碍。例如：在学习地球自转时，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向发生一定的偏转，在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。教师准备好实验工具伞、红墨水。然后按以下步骤完成实验：

（1）甲同学撑开伞，站在一个空旷的地方，抬头仰视伞面内侧(排除其它因素对实验现象的影响)。

（2）甲同学顺时针地转动伞。乙从伞顶往下看则为逆时针转动，所以模拟的是北半球的地球自转。

（3）乙同学向转动的伞面顶部滴红墨水(模拟沿水平方向做运动的物体)。

（4）观察红墨水的流动过程，发现墨水向运动方向的右边偏转。

（5）甲同学逆时针转动伞，乙同学在伞面上滴红墨水，观察到墨水向左偏转(模拟南半球沿地表做水平运动物体的地转偏向现象)。

3． 地理教学要适量运用地理实验。人教版必修1地理教材中地理实验安排较少，教师可以根据教学内容设计地理实验活动，让学生体验地理知识的形成过程，有利于转变教学方式和学习方法，有利于培养学生实践能力、观察能力、探究意识、科学素养。以人教版必修1地理教材为例，安排以下地理实验活动。

观测星空，天球仪的演示，利用活动星空图观测恒星、行星及认识星座，月球基地应该是什么样子，太阳日与恒星日区别；利用三球仪演示地、月、日三球之间的关系，当地太阳能利用方式的调查，观察月相及其变化，观察地轴倾斜角度与地面太阳光线的关系；时区转盘的制作与应用，演示太阳直射光线与晨昏圈的关系；制作昼夜长短变化转盘，演示四季形成，演示太阳高度角，测量正午太阳高度角，经纬度的测量，验证地球自转的自转偏向力，地震波的传播；地球内部圈层，模拟温室效应，模拟热力环流，模拟风的形成，观测气压，观测风向、风力，演示三圈环流，海陆热力差异演示，季风活动演示，演示冷锋、暖锋天气，演示城市热力环流，演示气旋、反气旋，演示高气压、低气压；演示水循环，观测河流的流向、流速、流量，演示水坝选址及水能的形成，演示世界洋流；鉴别三大类型岩石，鉴别矿物，采集当地矿物，实地考察当地地貌，演示风化、搬运、侵蚀、沉积作用，演示褶皱和断层，演示火山的形成，制作地貌模型；观察土壤剖面，土壤系列实验，植被观察和标本制作，校园植被调查，植被在防止水土流失方面的作用，水土流失的实验，沙尘暴形成实验等。

4． 地理教学要适度运用地理实验。地理实验教学须把握好深度和难度。如果深度和难度过大、过量，甚至脱离学生实际，将无助于学生对地理原理和地理现象的理解及运用，为实验而实验，这样就会使地理实验教学僵化、矮化。地理实验教学要依据课程标准，针对教学内容，设计符合学生认知水平，操作性强，趣味性浓的地理实验，防止地理实验将简单内容复杂化和复杂问题理想化。因为实验不是教学的最终目的，地理实验的目的是让学生通过实验去掌握地理知识和地理规律。

在地理实验教学过程中，应有针对性地选择那些教学中的重点和难点，尤其是自然地理方面的抽象内容，如地球运动、大气运动、地壳变动等。这些自然现象和过程，都是不便和不能观察到的，只有通过实验教学，才能为学生更好的认识和理解。要立足本校实际情况和乡土地理，如周边环境、学校实施，充分利用这些资源，同时要针对学生的特点，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，开发符合本校实情的地理实验。

二、省事、省钱、省时

地理实验的有效教学应省事，讲究简易性。《高中地理新课程标准》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。”实验的设计要从实际出发，提倡用简易而效能好的器材做实验，难度不宜过大。这样适宜在各个学校开展，不会受学校的条件的限制。如：

“用雨伞来证明地转偏向力的存在、通过人影的变化来计算太阳高度角”等，实验器材简单随手可得，又能了解学生的观测、调查和实验的能力。比较容易组织的实验。

地理实验的有效教学应省钱，讲究节约性。尽量考虑到就地取材，利用生活废旧材料，节约开支。这样不受条件限制，使学生人人可以参与。如讲解等高线地形时，安排学生制作“等高线绘法示意图”模型，利用废旧包装箱内用于防震的泡沫塑料板，要求厚度一样，裁纸刀、几根细铁丝或竹签。制作过程:取5～6层泡沫塑料板重叠在一起，用细铁丝或竹签插成一个整体，然后再用裁纸刀根据等高线地形起伏切削成山体的形状，并完成山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等形态。

地理实验的有效教学应省时，讲究时效性。地理教学内容多，难度大，时间紧，不可能有较多的时间做地理实验。一般来说一节课实验不要超过两个，时间不要超过5分钟。否则会占用大量教学时间，影响教学进度，分散学生课堂注意力。如在讲到“褶皱山和断层山”时，教师指导学生利用生活中废旧的竹片做褶皱山和断层山形成过程模拟实验。请学生找一块废旧的4cm×30cm竹片，用竹片模仿水平岩层，指导学生做以下模拟实验：两手握住竹片两端加力，竹片产生变形形成类似地质构造中的“褶皱”，继续用力，先慢后快，竹片折断，竹片产生变形形成类似地质构造中的“断层”，竹片折断瞬间两手虎口有震感，形成类似地震产生的“地震波”。通过这一模拟实验，把大尺度的时间变化和大尺度的地质变化“浓缩”在几分钟和小小的竹片上完成，使学生直观的感受和深刻理解到由于内力作用形成的水平挤压、张力、褶皱、断层、地震波等地质现象。这一实验仅需一分钟左右，占用时间很少，而且教学效果明显。

三、联系生活、联系实际、联系相关学科

1． 地理实验的有效教学要联系学生生活。从某种意义上讲，学生的生活是地理教学的资源和起点，是教学活动的源头和活水。地理教学要充分利用和联系学生生活，为地理教学增添“催化剂”，培养学生地理亲近感。地理事物的成因与规律是很富有魅力，很具有规律性的。因为是科学规律，我们往往不能在课堂中亲历其变化，但是我们可以通过联系学生生活，通过一些学生生活小实验来验证其原理的真实性与科学性。例如：在学习“影响气候的因素”之一——洋流时，利用学生生活中的例子进行如下地理实验探究。一个杯子装着1/4杯冷水，让学生观察能否看到水汽在蒸发？（不能），然后再往杯子里倒开水，叫学生思考这一过程相当于暖流，还是寒流？（暖流），随着开水的不断加入，水温不断升高，可看到杯子口产生什么现象？（水汽在蒸发）学生通过该实验说明暖流的性质是什么？气温较高（增温），水汽较多（增湿）。然后由学生再去做如下实验：一个杯子装着1/4杯开水，让学生观察能否看到水汽在蒸发？（能），然后再往杯子里倒冷水，叫学生思考这一过程相当于暖流，还是寒流？（寒流），随着冷水的不断加入，水温不断下降，可看到杯子口产生什么现象？（水汽在消失）学生通过该实验说明寒流的性质是什么？气温较低（降温），水汽较少（减湿）。通过以上实验，使学生得出：暖流经过的沿岸气温较高（增温），水汽较多（增湿）；寒流经过的沿岸气温较低（降温），水汽较少（减湿）。

2． 地理实验的有效教学要联系学生实际。最深奥的原理往往体现在最常见的生活实际中，牛顿从苹果落地的现象中悟出万有引力定律，对生活中一些现象的体验、反思、验证，可以帮助学生更好地发现、理解、领悟科学知识。在讲解一些抽象的又远离学生的地理原理时，可以用学生亲身体验的生动事例，结合地理实验，用讲解的方法在学生脑海再现地理实验过程，帮助学生加深理解地理原理。例如：在讲解海陆热力差异时，联系在炎热盛夏的中午，有的学生在高温下热的汗流浃背，此时到河里或游泳馆游泳，体验到水里温度比岸上低，起到降温解暑的作用。让学生思考这是什么原因？在炎热盛夏的傍晚或晚上，到河里或游泳馆游泳，体验到水里温度比岸上高，上岸后体验到岸上温度较低，要赶快穿上衣裳。让学生思考这是什么原因？在学生亲身体验中，使学生在脑海里再现地理实验，这样既可以增强趣味性，有利帮助学生理解较难的抽象地理原理；又可以节省时间，节约资金，增强教学效果。

3． 地理实验的有效教学要联系相关学科。地理学科既有自然地理，又有人文地理，是多学科交叉的边缘学科。地理学科许多知识与物理、化学、生物等学科知识密切相关。例如：地球运动、大气运动、水体运动、地壳运动等都与物理知识有关。因此，地理知识的传授及地理实验要联系物理、化学、生物等学科中知识。这样，既可以培养学生学科综合素质，又可以降低学生学习地理的难度。例如：在讲解“火山喷发”模拟实验时，可以运用物理原理设计实验。火山喷发的真正内因是压力差，造成压力差的原因是温度差、热胀冷缩原理。内部在高温的情况下，岩浆和空气不断膨胀，内部的压力在不断增加，当火山口无法承受时，高压气体首先冲破火山口的岩石层，然后岩浆喷涌而出。我设计了这样一个模拟实验：在一个烧瓶里装一些红色的水，用带小吸管的橡皮塞封口，再用蜡油密封住吸管口。然后给烧瓶加热，当温度上升的时候，红色的水和空气的不断膨胀，里面的压力不断增强，最后冲破封口的蜡块，喷出红色的水，红色的水犹如岩浆一样喷发。