中学地理实验教学设计的基本理念及基本模式

卢云华

摘 要： 新课程的基本出发点是促进学生全面、和谐、持续地发展，而终身学习的愿望是人不断发展的前提和基础。成功的教育应该唤起学生的学习需求。在中学地理教学中开展地理实验教学，一方面可以激发学生学习兴趣和培养学生实践能力，另一方面能更好地实现知识目标，提高教学质量，优化教学效果。

关键词： 地理实验 教学设计 基本模式

一、地理实验的界定

地理实验可分为广义的地理实验和狭义的地理实验。广义的地理实验指学生通过动口、动手、动脑及各种感观，经过体验、探究、验证和获取知识，分析和解决问题的地理实践活动。包括地理观察、地理调查、地理制作、地理实践等。

狭义的中学地理实验指运用一定的器材和设备，人为地把要学习的地理事物和现象及变化过程表现出来，以获得和验证地理知识的实践活动。

地理实验是一种重要的教学实践活动，是一种有目的、有步骤地通过控制或模拟地理现象认识地理事物和规律的一种感知活动。教学目的是使学生获得和验证地理知识，学习地理操作技能和方法，培养地理能力和情感、态度和价值观。其过程要经过实验准备、实施和处理等阶段。这里的地理实验仅指实验室或教室里的实验观测活动，一般包括地球运动实验系列、地壳变动实验系列、大气实验系列、水的实验系列、生物土壤实验系列等。

二、地理实验教学设计的基本理念

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）根据新课标要求切实开展实验教学。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实际情况。高中地理教学课时少，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、难点处及学生思维焦点处设置实验。

2.基于学生和学校具体情况选编实验，凸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达到预期效果，不同学生的认知基础、生活经历和兴趣爱好各异，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，如周边环境、学校实施、教师构成等，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的实验体系。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，忌好高骛远。

3.促使全体同学主动参与地理实验，关注实验教学的主体性。

有一句古老的教育谚语：“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，尤其是学生亲自操作的实验。从设计实验、操作实验到分析实验结果的过程中，学生真正成为主体，不仅学习地理的兴趣被激发，自主学习意识被唤醒，还在实验过程中培养了想象能力、观察能力、分析能力和创新能力等。

三、地理实验教学的基本模式及案例

在新课程地理教学实施过程中，主要从课内实验、课外实践和制作直观教具方面对地理实验教学做了探究。

1.课堂地理实验。

指利用地理实验器材，采用演示手段，配合讲解，使学生获得对地理事物的感性认识的一种方法。演示实验能使学生获得生动而直观的感性认识，加深对学习对象的印象，把书本上的理论知识和实际事物联系起来，以帮助学生形成正确、深刻的概念，因其能提供形象的感性经验，较易激发学生的兴趣，吸引学生的注意，使学生学得的知识较牢固。课内实验包括计算机模拟演示实验与学生动手操作实验。

案例一：在冷热不均引起的大气运动这一节课教学当中，教师可以根据实际情况设计一个课堂演示实验。

结合课本“活动”材料和实验步骤，课堂采用小组合作方式，提出相关问题进行启发式教学，利用相关教具做玻璃缸内冷热不均产生烟雾漂动的实验，使学生直观认识热力环流的成因。

在一个长、宽、高分别是2米、1米和1米且六面都封闭的透明玻璃柜内，底面两侧分别放置一个电炉（有导线连到柜外）和一大盆冰块。在玻璃柜顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片A，在玻璃柜底面中部的内壁贴一张竖立的纸片B（如下图所示）。在电炉通电一段时间之后，根据纸片A、B的偏动情况，可以模拟验证某一地理原理。

学生在轻松、有趣、生动的实验中获得了直接经验，体验到合作、探究学习的喜悦。

该类实验要求教师精心设计演示内容，课堂演示前亲自进行多次实验，必须在实验成功、效果明显、操作规范、娴熟的条件下再在课堂上向学生演示。

2.课外实践性实验。

指利用现实中存在的地理事物或地理过程，在教师指导下，应用一定仪器或工具设备，利用课外时间，通过学生独立作业或实地操作，引出要观察认识的现象或使其变化，获得对地理事物的亲身感受掌握地理知识的一种方法。由于该类实验通过学生独立作业或实地操作完成实验，因此具有培养学生运用知识进行实际操作能力的作用，在一定程度上可以帮助学生得到某些“发现”真理训练。课外实践性实验包括地理野外实习。

课外实验案例：

案例二：野外实习：野外地质考察活动

实习准备：

1.实习地点的选择：石城“地质公园”：石城县通天寨（丹霞地貌风景名胜区）、九寨温泉。

2.资料准备：实习地点的基本地质资料、实习地点的大比例尺地图、岩石判断方法的文字资料。

3.工具准备：小锤、小凿等。

4.实习前观看视频：自然地理实习——地质（地学视频）

实习内容：

1.寻找通天寨沉积岩地貌并观察其特点及形成原因。

2.在九寨温泉采取样本，并利用工具对其进行分析研究。

实习总结：

1.通过对各类地貌的观测，学生对地质作用有了更深认识。

2.通过对岩石的判断、采集过程，学生对岩石的分类及特征有了进一步理解。

3.通过对文献资料的查阅和水质的了解，学生知道温泉的作用。

类似这样的实验很多，如中图版必修1第二单元活动“做一两个小实验，证明热力环流的存在”、“模拟大气温室效应的小实验”、“模拟流水侵蚀作用的实验”，中图版必修2第三单元活动“工业区位的考察”等。

课外实践性实验要求实验内容简单、易操作、易实现教学目标。另外，因为有些实践实验是在野外完成的，实验组织者应对学生加强安全教育、安全保护，确保实践者的安全。

3.制作直观教具。

地理制作：就是配合地理课堂教学和满足课堂实验需要，组织学生进行一些地理教具、模型、简单仪器、课件等力所能及的制作活动，同时包括平时学生的作图（地理示意图和区域地图）。如地貌模型、地质构造模型、校园地图和立体模型、自流井盆地模型等。

案例三：区域地理：亚洲地形、地势与河流流向的教学

实验器材和要求：

每四人一小组，每组准备各色橡皮泥、尺子、水、同样图幅的亚洲分区图的亚洲地形图。

实验步骤：

1.分头制作亚洲立体地形模型：将亚洲分区图剪成四部分——东亚、东南亚和南亚、西亚和中亚、北亚，每组各拿一份，根据分层设色地形图上的海拔高度，用不同颜色的橡皮泥代表不同高度，制作亚洲立体地形模型。绿色橡皮泥代表海拔在200米以下，黄色代表200米—1000米，橙色代表1000米—3000米，红色代表3000米—5000米，用1厘米代表500米的高度。每组学生根据海拔高度，用不同颜色的橡皮泥分别制作部分亚洲的立体地形模型。

2.组合模型，观察亚洲地形的地势特点：将每位学生制作的模型拼合在一起，观察整个亚洲的地势特点。（亚洲地形复杂多样，以高原山地为主，地势中间高、四周低）

3.推测亚洲河流的流向。

4.通过实验，验证河流的流向：拿一杯水从亚洲地形模型中间倒下去，观察水的流向（亚洲的河流流向受地势的影响，呈放射状，从中间的高原山地流向周边地区）。

地理制作重在教师精心设计（包括实验器材的准备）与学生积极参与，通过制作（包括平时学生的作图），培养学生的动手能力与实践能力，从而增强课堂教学效果。