《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》的基本理念中有這樣一條“重視對(duì)地理問題的探究,倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí),開展地理觀測(cè)、地理考察、地理實(shí)驗(yàn)、地理調(diào)查和地理專題研究等實(shí)踐活動(dòng)”。地理實(shí)驗(yàn)是指通過使用一定的設(shè)備和材料,模擬地理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展過程,從而揭示出地理事物的分布、發(fā)展、變化規(guī)律。它作為一種直觀、形象的教學(xué)方法,能讓學(xué)生在設(shè)計(jì)、操作、觀察、分析實(shí)驗(yàn)等過程中培養(yǎng)其多方面的能力。下面,筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際,從以下幾個(gè)方面來(lái)談?wù)剬?shí)驗(yàn)輔助地理學(xué)習(xí)的實(shí)踐。
一、地理實(shí)驗(yàn)輔助學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)
地理學(xué)科是一門兼有自然科學(xué)和人文科學(xué)的綜合性學(xué)科。其中的自然科學(xué)部分,如大氣運(yùn)動(dòng)、水循環(huán)、地質(zhì)作用等內(nèi)容都具有時(shí)空尺度大,地理演化過程漫長(zhǎng),地理運(yùn)動(dòng)規(guī)律抽象等特點(diǎn),超出了學(xué)生感知的范圍,學(xué)習(xí)難度很大。地理實(shí)驗(yàn)?zāi)苣M展現(xiàn)地理過程,使這些不易想象、無(wú)法觀察的宏觀世界的自然現(xiàn)象和過程具體化、形象化、動(dòng)態(tài)化,使學(xué)生獲得生動(dòng)而直觀的感性認(rèn)識(shí),加深對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的印象,把書本上的理論和實(shí)際事物聯(lián)系起來(lái),從而形成正確、深刻的概念。
案例一:演示水循環(huán)現(xiàn)象變化過程(必修一第三章第一節(jié)“地球上的水”)
[步驟一] 如下圖在一個(gè)平底盆中加適量的水,直至水蓋滿盆底。把一個(gè)裝滿沙子的小瓶放入盆中。
[步驟二] 用透明的塑料紙蓋住盆,用橡皮筋扎住盆口,并把一塊小石頭放在塑料紙上,壓住塑料紙;小石頭要放在裝沙小瓶正上方。
[步驟三] 將盆放在陽(yáng)光下直曬,過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后觀察。
[觀測(cè)結(jié)果] 首先是塑料紙上有水珠凝結(jié),然后水珠沿著小石塊下壓的方向聚集,水珠往裝沙的小瓶下滴,最后小瓶的沙由干變濕。
二、地理實(shí)驗(yàn)輔助轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式
有一個(gè)古老的教育諺語(yǔ)說(shuō):“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(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)演示與參與,尤其是學(xué)生親自進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn)。從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)到分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中,學(xué)生真正成為了主體,不僅學(xué)習(xí)地理的興趣被激發(fā),自主學(xué)習(xí)的意識(shí)被喚醒,還在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)了其想象能力、觀察能力、分析能力和創(chuàng)新能力等。
案例二:探討熱力環(huán)流的形成原理(必修一第二章第一節(jié)“冷熱不均引起大氣的運(yùn)動(dòng)”)
結(jié)合教材“活動(dòng)”材料和實(shí)驗(yàn)步驟,課堂采用小組合作方式,提出相關(guān)問題進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),利用相關(guān)教具做玻璃缸內(nèi)冷熱不均產(chǎn)生煙霧漂動(dòng)的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)熱力環(huán)流的成因。
在一個(gè)長(zhǎng)、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(nèi),底面兩側(cè)分別放置一個(gè)電爐(有導(dǎo)線連到柜外)和一大盆冰塊。在玻璃柜頂面中部的內(nèi)壁貼一張下垂的紙片A,在玻璃柜底面中部的內(nèi)壁貼一張豎立的紙片B(如下圖所示)。在電爐通電一段時(shí)間之后,根據(jù)紙片A、B的偏動(dòng)情況,可以模擬驗(yàn)證某一地理原理。
(1)以上實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是____地理原理。
(2)在電爐通電一段時(shí)間之后,紙片A向__偏,紙片B向__偏。(填左或右)
(3)試根據(jù)紙片A、B的偏動(dòng)情況,解析這一現(xiàn)象。
通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生在輕松、有趣、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中獲得了直接經(jīng)驗(yàn),體驗(yàn)到合作、探究學(xué)習(xí)的喜悅。
三、地理實(shí)驗(yàn)輔助培養(yǎng)科學(xué)精神
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出:學(xué)習(xí)生活中的地理,學(xué)習(xí)終生有用的地理。而學(xué)生在課堂上學(xué)到的地理知識(shí),大多十分抽象,只有到野外親自觀察,與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái),才能使課堂上所學(xué)到的知識(shí)和理論得到印證,真正使課本上的地理知識(shí)變成終生有用的地理知識(shí)。課外地理實(shí)驗(yàn)與地理觀測(cè)、地理考察、地理調(diào)查等課外實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合,這樣既可以提高地理學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的吸引力,還能幫助學(xué)生形成主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行實(shí)際操作的能力和主動(dòng)探究地理問題的意識(shí),在一定程度上,可以幫助學(xué)生得到某些“發(fā)現(xiàn)”真理、驗(yàn)證規(guī)律的訓(xùn)練。
案例三:當(dāng)?shù)氐乩砦恢玫拇_定
設(shè)計(jì)課外活動(dòng)實(shí)驗(yàn):如何利用“日影觀測(cè)法”使用竹竿、卷尺、手表等工具粗略計(jì)算學(xué)校所在地經(jīng)緯度?指導(dǎo)學(xué)生課外以小組為單位,討論確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,參與實(shí)驗(yàn)操作,計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
活動(dòng)過程:①在春分日前一天,在平坦的地面垂直豎立標(biāo)桿,并測(cè)量日標(biāo)桿在地上部分的長(zhǎng)度;②以標(biāo)桿所插點(diǎn)(圖1中O點(diǎn))為圓心,于上午9時(shí)在地面上畫一個(gè)半徑略短于當(dāng)時(shí)桿影長(zhǎng)的半圓;③當(dāng)上午標(biāo)桿的影端落在圓周上時(shí),標(biāo)記為A點(diǎn),下午標(biāo)桿的影端又落在圓周上時(shí),再標(biāo)記為B點(diǎn),將A、B兩點(diǎn)連成直線,取其中點(diǎn)C,將中點(diǎn)與圓心連成直線OC;④第二天,當(dāng)日標(biāo)桿的影子與直線OC重合的時(shí)刻,記下此時(shí)刻的北京時(shí)間為12時(shí)44分,并測(cè)量此時(shí)標(biāo)竿影長(zhǎng)等于竿長(zhǎng)。
根據(jù)上述活動(dòng)中測(cè)得的數(shù)據(jù),完成下列各題。
(1)請(qǐng)寫出完成這一測(cè)定任務(wù)的主要工具:___ ;(2)根據(jù)測(cè)量,春分日這一天學(xué)校的正午太陽(yáng)高度是___;(3)研究小組測(cè)定學(xué)校所在地的經(jīng)緯度是___;(4)請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出該地的東、南、西、北四個(gè)方向。
四、地理實(shí)驗(yàn)輔助情感、態(tài)度、價(jià)值觀的轉(zhuǎn)變
地理教育不僅是一個(gè)傳授知識(shí)、培養(yǎng)技能的過程,也是一個(gè)促進(jìn)學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀轉(zhuǎn)變的過程。在地理實(shí)驗(yàn)過程中,一方面,學(xué)生之間相互幫助、相互配合,共同完成一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神;另一方面,通過地理實(shí)驗(yàn),也能培養(yǎng)學(xué)生正確的審美觀,培養(yǎng)他們感受美、鑒賞美、創(chuàng)造美的能力。如對(duì)家鄉(xiāng)的野外地質(zhì)考察,幾乎每一次野外實(shí)習(xí),都能聽到學(xué)生們諸如“原來(lái)我的家鄉(xiāng)這么美、歷史這么悠久”之類的感慨;在每次的考察報(bào)告中,學(xué)生們也紛紛表示,自己對(duì)家鄉(xiāng)的認(rèn)識(shí)全面了,對(duì)家鄉(xiāng)的感情也更為深厚了,要好好學(xué)習(xí),將來(lái)學(xué)成之后建設(shè)美麗新常州。
地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但是中學(xué)地理教學(xué)的重要組成內(nèi)容,而且是地理教學(xué)的重要方法。在今后的教學(xué)中,要以讓實(shí)驗(yàn)更具科學(xué)性、可操作性、針對(duì)性、簡(jiǎn)易性、探究性為目標(biāo),設(shè)計(jì)出滿足學(xué)生發(fā)展、聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn),讓其在地理教學(xué)中最大限度地發(fā)揮作用!