中學地理實驗教學設計的基本理念及基本模式

盧云華

摘 要： 新課程的基本出發點是促進學生全面、和諧、持續地發展，而終身學習的愿望是人不斷發展的前提和基礎。成功的教育應該喚起學生的學習需求。在中學地理教學中開展地理實驗教學，一方面可以激發學生學習興趣和培養學生實踐能力，另一方面能更好地實現知識目標，提高教學質量，優化教學效果。

關鍵詞： 地理實驗 教學設計 基本模式

一、地理實驗的界定

地理實驗可分為廣義的地理實驗和狹義的地理實驗。廣義的地理實驗指學生通過動口、動手、動腦及各種感觀，經過體驗、探究、驗證和獲取知識，分析和解決問題的地理實踐活動。包括地理觀察、地理調查、地理制作、地理實踐等。

狹義的中學地理實驗指運用一定的器材和設備，人為地把要學習的地理事物和現象及變化過程表現出來，以獲得和驗證地理知識的實踐活動。

地理實驗是一種重要的教學實踐活動，是一種有目的、有步驟地通過控制或模擬地理現象認識地理事物和規律的一種感知活動。教學目的是使學生獲得和驗證地理知識，學習地理操作技能和方法，培養地理能力和情感、態度和價值觀。其過程要經過實驗準備、實施和處理等階段。這里的地理實驗僅指實驗室或教室里的實驗觀測活動，一般包括地球運動實驗系列、地殼變動實驗系列、大氣實驗系列、水的實驗系列、生物土壤實驗系列等。

二、地理實驗教學設計的基本理念

1.圍繞新課標要求和學科特點實施實驗教學，突出地理實驗的科學性。

（1）根據新課標要求切實開展實驗教學。地理教師應真正樹立重視實驗的教學觀念，積極探究與實施有價值的地理實驗教學。

（2）根據地理學科特點科學進行實驗教學。其一，實驗要能科學反映地理學科知識，實驗本身及反映的地理原理要正確無誤，模擬情景要盡量接近真實情況，實驗場所和器材要合理，實驗步驟要嚴謹，實驗時間要適當，啟發性設問要科學，等等。其二，實驗要符合地理教學實際情況。高中地理教學課時少，地理實驗宜精不宜多，教師要善于根據學科知識特點精選典型實驗，舍棄無實際教學價值、形式化的實驗，將實驗真正用在教學的“刀刃”上，在具備實驗特質的教學重、難點處及學生思維焦點處設置實驗。

2.基于學生和學校具體情況選編實驗，凸顯地理實驗的針對性。

（1）針對教學對象選編地理實驗。只有符合學生實際情況的地理實驗才能達到預期效果，不同學生的認知基礎、生活經歷和興趣愛好各異，需要的實驗不同，能完成的實驗也不同，教師要針對所教學生特點，精心選擇、修改和編制實驗，使每個學生都能在實驗過程中有所收獲。

（2）整合學校資源構建實驗體系。每所學校都有自己特定的教學資源，如周邊環境、學校實施、教師構成等，地理教師要充分利用這些資源，開發符合本校實情的地理實驗，并逐步形成有實用價值的實驗體系。首先要用好教師自身資源，全體地理教師相互協作，認真研究教材和學生，共同探討、選擇和創造性地編制地理實驗；其次充分發揮本校優勢資源，利用學生生活中和學校特有的實驗資源，創編出科學性、生活性、操作性強的地理實驗；再次立足本校實際情況，選編出學校現有條件下可以操作的實驗項目，忌好高騖遠。

3.促使全體同學主動參與地理實驗，關注實驗教學的主體性。

有一句古老的教育諺語：“告訴我，我忘記了；演示給我看，我記住了；讓我參與，我理解了。”實驗教學強調演示與參與，尤其是學生親自操作的實驗。從設計實驗、操作實驗到分析實驗結果的過程中，學生真正成為主體，不僅學習地理的興趣被激發，自主學習意識被喚醒，還在實驗過程中培養了想象能力、觀察能力、分析能力和創新能力等。

三、地理實驗教學的基本模式及案例

在新課程地理教學實施過程中，主要從課內實驗、課外實踐和制作直觀教具方面對地理實驗教學做了探究。

1.課堂地理實驗。

指利用地理實驗器材，采用演示手段，配合講解，使學生獲得對地理事物的感性認識的一種方法。演示實驗能使學生獲得生動而直觀的感性認識，加深對學習對象的印象，把書本上的理論知識和實際事物聯系起來，以幫助學生形成正確、深刻的概念，因其能提供形象的感性經驗，較易激發學生的興趣，吸引學生的注意，使學生學得的知識較牢固。課內實驗包括計算機模擬演示實驗與學生動手操作實驗。

案例一：在冷熱不均引起的大氣運動這一節課教學當中，教師可以根據實際情況設計一個課堂演示實驗。

結合課本“活動”材料和實驗步驟，課堂采用小組合作方式，提出相關問題進行啟發式教學，利用相關教具做玻璃缸內冷熱不均產生煙霧漂動的實驗，使學生直觀認識熱力環流的成因。

在一個長、寬、高分別是2米、1米和1米且六面都封閉的透明玻璃柜內，底面兩側分別放置一個電爐（有導線連到柜外）和一大盆冰塊。在玻璃柜頂面中部的內壁貼一張下垂的紙片A，在玻璃柜底面中部的內壁貼一張豎立的紙片B（如下圖所示）。在電爐通電一段時間之后，根據紙片A、B的偏動情況，可以模擬驗證某一地理原理。

學生在輕松、有趣、生動的實驗中獲得了直接經驗，體驗到合作、探究學習的喜悅。

該類實驗要求教師精心設計演示內容，課堂演示前親自進行多次實驗，必須在實驗成功、效果明顯、操作規范、嫻熟的條件下再在課堂上向學生演示。

2.課外實踐性實驗。

指利用現實中存在的地理事物或地理過程，在教師指導下，應用一定儀器或工具設備，利用課外時間，通過學生獨立作業或實地操作，引出要觀察認識的現象或使其變化，獲得對地理事物的親身感受掌握地理知識的一種方法。由于該類實驗通過學生獨立作業或實地操作完成實驗，因此具有培養學生運用知識進行實際操作能力的作用，在一定程度上可以幫助學生得到某些“發現”真理訓練。課外實踐性實驗包括地理野外實習。

課外實驗案例：

案例二：野外實習：野外地質考察活動

實習準備：

1.實習地點的選擇：石城“地質公園”：石城縣通天寨（丹霞地貌風景名勝區）、九寨溫泉。

2.資料準備：實習地點的基本地質資料、實習地點的大比例尺地圖、巖石判斷方法的文字資料。

3.工具準備：小錘、小鑿等。

4.實習前觀看視頻：自然地理實習——地質（地學視頻）

實習內容：

1.尋找通天寨沉積巖地貌并觀察其特點及形成原因。

2.在九寨溫泉采取樣本，并利用工具對其進行分析研究。

實習總結：

1.通過對各類地貌的觀測，學生對地質作用有了更深認識。

2.通過對巖石的判斷、采集過程，學生對巖石的分類及特征有了進一步理解。

3.通過對文獻資料的查閱和水質的了解，學生知道溫泉的作用。

類似這樣的實驗很多，如中圖版必修1第二單元活動“做一兩個小實驗，證明熱力環流的存在”、“模擬大氣溫室效應的小實驗”、“模擬流水侵蝕作用的實驗”，中圖版必修2第三單元活動“工業區位的考察”等。

課外實踐性實驗要求實驗內容簡單、易操作、易實現教學目標。另外，因為有些實踐實驗是在野外完成的，實驗組織者應對學生加強安全教育、安全保護，確保實踐者的安全。

3.制作直觀教具。

地理制作：就是配合地理課堂教學和滿足課堂實驗需要，組織學生進行一些地理教具、模型、簡單儀器、課件等力所能及的制作活動，同時包括平時學生的作圖（地理示意圖和區域地圖）。如地貌模型、地質構造模型、校園地圖和立體模型、自流井盆地模型等。

案例三：區域地理：亞洲地形、地勢與河流流向的教學

實驗器材和要求：

每四人一小組，每組準備各色橡皮泥、尺子、水、同樣圖幅的亞洲分區圖的亞洲地形圖。

實驗步驟：

1.分頭制作亞洲立體地形模型：將亞洲分區圖剪成四部分——東亞、東南亞和南亞、西亞和中亞、北亞，每組各拿一份，根據分層設色地形圖上的海拔高度，用不同顏色的橡皮泥代表不同高度，制作亞洲立體地形模型。綠色橡皮泥代表海拔在200米以下，黃色代表200米—1000米，橙色代表1000米—3000米，紅色代表3000米—5000米，用1厘米代表500米的高度。每組學生根據海拔高度，用不同顏色的橡皮泥分別制作部分亞洲的立體地形模型。

2.組合模型，觀察亞洲地形的地勢特點：將每位學生制作的模型拼合在一起，觀察整個亞洲的地勢特點。（亞洲地形復雜多樣，以高原山地為主，地勢中間高、四周低）

3.推測亞洲河流的流向。

4.通過實驗，驗證河流的流向：拿一杯水從亞洲地形模型中間倒下去，觀察水的流向（亞洲的河流流向受地勢的影響，呈放射狀，從中間的高原山地流向周邊地區）。

地理制作重在教師精心設計（包括實驗器材的準備）與學生積極參與，通過制作（包括平時學生的作圖），培養學生的動手能力與實踐能力，從而增強課堂教學效果。