顧善勇
讓實驗走進初中地理教學
顧善勇
實驗是我們人類認識世界和發現世界的寶貴手段,是我們教育工作者進行直觀教學,提供感性認識的得力措施,更是我們初中地理教師培養學生的地理興趣和地理素養、發展學生科學思維和探究能力的一條捷徑。達?芬奇有句名言:“實驗是科學知識的來源,智慧是實驗的女兒。”但是在過去很多年里,由于受傳統教育觀念的制約,由于中學地理戴著“文科”的帽子,無論初、高中地理的教學都一直遠離實驗。那么在新課改的今天,為了學生的終生發展,我們如何讓實驗走進初中地理教學呢?
夸美紐斯在《大教學論》中指出:“孩子們求學的欲望是由教師激發出來的。”對初中學生地理興趣的激發和培養,方法多種多樣,而運用實驗,其效果將是立竿見影的。例如在新授“地圖的基本要素”時,以往只是從字面或圖上進行講解,結果教師說得口干舌燥,學生卻如云里霧里的,教師感到很辛苦,學生覺得受折磨,致使不少學生到初中畢業時還弄不明白地圖的三要素,因為地圖知識實在是既抽象又枯燥。為了扭轉這種局面,為了激發學生的地理興趣,筆者想到了繪圖實驗,試著運用實驗創設情境,讓學生親自動手來解決這個難題。于是,新課伊始,筆者就開門見山直接要求學生畫一幅教室平面圖,讓他們想盡辦法表達清楚室內的實際情況。期間,學生熱情高漲、積極主動,他們提了一些問題,如教室有多長、多寬,桌椅用什么表示……這說明學生在愉悅的氛圍中思考著地圖的要素。由于初一學生的認知水平很有限且不平衡,在他們繪制的平面圖上,或者缺少方向,或者缺少比例尺,或者缺少圖例,甚至有的三者皆無,但這并不妨礙學生興趣的養成、探究能力的發展。在繪圖實驗中,筆者發現他們很有成就感。當大部分學生完成了自己的“杰作”時,筆者讓他們在小組內互相交流、對比、探討,看看誰的圖表達得最清楚,有沒有地方需要再補充。最后,要求各小組推薦一份“最好”的平面圖來展示。至此,筆者借助多媒體課件,結合課文內容,對每個小組的“杰作”進行補充,對地圖三要素的運用進行擴展,以求學生帶著生活中的問題走進地理,帶著地理知識走進生活。
“告訴我,我忘記了;演示給我看,我記住了;讓我參與,我理解了。”在初中地理教學中,因為很多地理知識、地理原理具有宏觀性,跨度大,需要良好的空間想象力,因而成為教學的疑難點。例如經緯線的知識、地球運動的知識、河流流域的知識、季風的成因……對于這些知識,初中學生由于年齡尚小,他們實在難以想象,難以理解,但是如果巧用模擬實驗,通過教師演示或學生參與,則可起到化繁為簡、突破疑難并達到使學生經久難忘的效果。
如晝半球、夜半球和晝夜更替現象的模擬實驗。
實驗器材:
1個不透明的球體(用來表示地球)、1只手電筒(用來表示太陽)。
實驗步驟:
①將手電筒照向不透明的球體,可以看到只有半個球面被照亮;
②用鉛筆畫出亮半球與暗半球的分界線(教科書上稱為“晨昏線”);
③將球體從左往右旋轉(表示地球自西向東自轉),可以發現亮半球與暗半球在不斷變化、不斷更替。
實驗結論:
通過這個實驗,可以讓學生發現,由于地球是一個不透明的球體,在任何時刻,太陽光只能照亮地球的一半,這一半即為晝半球,而未被太陽照亮的另一半即夜半球,其晝、夜半球的分界線就叫晨昏線,由于地球在不停地自西向東自轉,從而晝夜也就不斷更替。
又如季風成因的模擬實驗。
實驗器材:
2根衛生香(可以多幾根)、1只1 000 W的電爐(功率可以大一點)、1盆冰塊(冰盡量多一些)、1塊手表。
實驗步驟:
①將門窗緊閉,盡量保持室內氣流穩定;
②將兩根衛生香點燃,讓衛生香的煙垂直向上;
③將一只1 000 W的電爐和一盆冰塊等距離分別放在衛生香的左右兩側(把這種擺放比喻成夏季);
④將電爐通電5分鐘后,請學生仔細觀察衛生香煙的飄動方向;
⑤將電爐和冰塊交換位置(把交換后的擺放比喻成冬季),再請學生仔細觀察煙的飄動方向。
實驗結論:
通過這個實驗,可以讓學生發現,由于電爐上方的空氣被加熱,造成空氣膨脹上升,氣壓變低,而冰塊上方的空氣由于被冷卻,造成空氣收縮下沉,氣壓升高。第一次,衛生香的煙飄向電爐上方,說明氣流(風)是從高氣壓流向低氣壓的。第二次將電爐和冰塊交換位置后,衛生香的煙還是飄向電爐上方(即與第一次相反的方向),說明“高低氣壓”的“季節”轉換,產生了風向的轉換,形成了季風。
隨著知識經濟的到來,科技的發展日新月異,新的時代時刻呼喚著具備創新精神與實踐能力的復合型人才。當今的素質教育也強烈要求我們改變學生的傳統學習方式,把他們原有的呆板的3個“一”(一張紙、一枝筆、一個腦)變為靈活的面向未來的3個“動”(動手、動口、動腦),因為“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。當前,在初中地理教學中,要重視教師的實驗演示與學生的實驗參與,因為實驗能有力地、有效地改變學生“被灌輸”、“被填鴨”式的被動學習方式。學生通過教師的實驗演示及自己的實驗設計、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、實驗分析等,能積極主動地去獲取知識,并能通過相互合作、交流、探究得出實驗結論。平時,學生在設計實驗的過程中,其想象能力、創新能力能得到鍛煉和培養;在操作實驗的環節中,其觀察能力、感知能力會變得越來越精細敏銳;在分析結果、研究原因、形成概念的過程中,其分析、比較、判斷、推理等分析歸納能力、邏輯思維能力也會逐漸得到提高。
在初中地理教學中,有些實驗看起來很簡單,但真正做起來可能會遇到意想不到的困難,甚至失敗。這時,教師不應沮喪,更不要退卻,應靜下心來充分發揮自己的主導作用,積極靈活地去引導學生探究問題所在,從而把失敗的結果演變成意外的精彩。
如溫室效應的模擬實驗。
實驗器材:
空塑料瓶1個、普通溫度計2支、手表1塊。
實驗步驟:
①將空塑料瓶的瓶蓋挖一個小洞;
②將其中一支溫度計插入空塑料瓶中(大約一半在瓶內,一半在瓶外);
③和另一支溫度計一起放在陽光下。
實驗記錄見表1:

表1
實驗結論:
從表中記錄看,瓶內的溫度明顯比瓶外低。
教師反思:
本次實驗完全失敗,因為表中記錄與“溫室效應”的說法實在是大相徑庭。但是實驗步驟并沒有錯,因為以前一直都這樣做,而且都很成功,那么這一次為什么會失敗呢?
教師引導學生共同探究失敗的原因:
經過仔細觀察,發現塑料瓶的內壁上有很多小水珠。是不是因為實驗前空塑料瓶里有一點殘留的水?是不是因為殘留的水被太陽蒸發時吸收了瓶內的熱量?于是決定利用中午休息時間把瓶中的水徹底弄干凈,再做一次實驗。
再次實驗記錄見表2:

表2
實驗結論:
瓶內的溫度明顯高于瓶外,這有力地證明了溫室效應的存在,也說明上次實驗的失敗確實是由于瓶里殘留的水引起的。
教師引導學生共同反思:
以后我們做實驗、做學問都要細心、用心、謹慎,正所謂“處處留心皆學問,事事練達即文章”,要牢牢記住“細節決定成敗”這句話。
2011-12-14
顧善勇,本科,中教一級。
江蘇省南京市高淳縣第二中學。