高中地理教學(xué)的觀測、考察及實驗

林峰

摘 要： 高中地理內(nèi)容較為抽象，理論性較強，還具有綜合性、空間性和實踐性的特點，對學(xué)生空間想象力和空間聯(lián)想能力要求較高，多數(shù)學(xué)生往往難以理解，學(xué)習(xí)效率不高。地理實驗可將抽象的知識具象化，使學(xué)生在觀測、考察和實驗的過程中直觀地認識地理知識和規(guī)律，強化教學(xué)效果。本文以“大氣受熱過程”為例探討高中地理課堂中如何實現(xiàn)觀測、考察及實驗的教學(xué)過程。

關(guān)鍵詞： 高中地理 大氣受熱過程 觀測 考察 實驗

近幾年來，地理教學(xué)課程改革正如火如荼地進行，對高中地理教學(xué)提出越來越高的要求。高中地理新課程標準已明確提出“課堂教學(xué)中應(yīng)提倡自主、合作及探究學(xué)習(xí)，并開展地理觀測、考察及實驗活動”的教學(xué)理念。因此，在一定條件下開展地理實驗活動，可培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，提高自主探究的學(xué)習(xí)能力。“大氣的受熱過程”是高一地理中的知識點之一，由于大氣看不到摸不著，學(xué)生往往很難理解相關(guān)知識，開展實驗教學(xué)有利于幫助學(xué)生直觀認識大氣的受熱過程。

一、觀測大氣運動，初步感知受熱過程

“大氣受熱過程”是高中地理的基礎(chǔ)知識，該教學(xué)目標主要是要求學(xué)生運用圖表能夠說明大氣受熱過程，得出地層大氣主要的直接熱源為地面，同時能夠理解熱力環(huán)流的形成，運用所學(xué)知識解釋自然界中的熱力環(huán)流，最終樹立科學(xué)的自然觀。然而，此階段學(xué)生的空間思維及抽象思維進入發(fā)展階段，具有較強的參與意識及合作意識，但并未形成較系統(tǒng)的大氣理論知識及系統(tǒng)解釋大氣運動事實的能力。因此，教師課始可創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生初步感知大氣運動及受熱過程，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望，為接下來的新課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方法有多種，如利用實物創(chuàng)設(shè)情境、以游戲創(chuàng)設(shè)情境、以生活展現(xiàn)情境、以圖片再現(xiàn)情境等，在教學(xué)實踐中，可運用一種或綜合運用多種方法創(chuàng)設(shè)情境，營造良好的課堂氛圍，促使學(xué)生參與到觀測、認識的過程中。

以生活情境為例，在教學(xué)過程中教師可先提問：“在炎熱的夏季，天氣悶熱，一絲風(fēng)也沒有。人也較煩躁，此時，你最想有什么呢？”在學(xué)生回答“想要吹來一陣陣的涼風(fēng)”后，再提問：“從地理角度出發(fā)，風(fēng)是如何形成的呢？”在學(xué)生思考期間，還可綜合運用以圖片再現(xiàn)情境的方法，應(yīng)用多媒體展示“大氣受熱過程”圖，引導(dǎo)回答“由于太陽能通過輻射的方式將能量傳給大氣、地面，使地面的溫度升高，而地面則以同樣的方式將熱量傳給近地面大氣，并層層向上傳遞熱量，提升了大氣溫度”。再結(jié)合生活情境，讓學(xué)生思考“為什么在晴朗的正午，天空呈現(xiàn)藍色，而在早上或晚上天空呈現(xiàn)紅色呢？”“在嚴寒的冬季，人造的煙幕能否起到較好的防御霜凍的效果呢？為什么呢？”。創(chuàng)設(shè)生活情境，選擇發(fā)生在學(xué)生身邊的事情，利用熟悉的生活情境，不僅有利于加深學(xué)生對知識的理解，而且有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生積極學(xué)習(xí)的情感反應(yīng)，促使學(xué)生參與到教學(xué)過程中，提高課堂教學(xué)效率。

二、小組合作交流，考察大氣受熱過程

地理教學(xué)內(nèi)容較廣泛，且知識點較分散，具有抽象性。若在教學(xué)過程中，學(xué)生獨自學(xué)習(xí)往往難以理解其抽象內(nèi)容，甚至對某一部分知識不熟悉，導(dǎo)致基礎(chǔ)功底較弱的學(xué)生增加了后期的學(xué)習(xí)難度。加上新課程標準提倡小組合作學(xué)習(xí)，因此，在地理課堂教學(xué)中可合理分配小組，實現(xiàn)合作交流，共同發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題，在培養(yǎng)合作能力的同時建立良好的師生、生生關(guān)系。如在考察大氣受熱的過程中，針對這一教學(xué)內(nèi)容，教師可采用小組合作交流的方式，先提示學(xué)生：“物體的溫度越高，其輻射中最強部分的波長也就越短；反之，波長則越長。因此可得到太陽輻射是短波輻射，地面輻射是長波輻射?！辈閷W(xué)生展示太陽、地面、大氣輻射的關(guān)系圖（見圖1），將學(xué)生分為幾個小組后，讓學(xué)生思考以下問題：（1）地面保溫能力強弱的影響因素是什么呢？（2）以何種形式釋放能量呢？方向是怎樣的呢？（3）大氣不斷吸收能量，會不斷升溫嗎？（4）大氣的能量是怎樣分配的呢？

圖1

讓學(xué)生在小組討論過程中，得出從太陽、地面、大氣的熱輻射傳導(dǎo)過程示意圖：

讓各小組進行組內(nèi)交流合作，針對問題的討論、分析，鼓勵引導(dǎo)小組代表回答問題，這樣，通過小組的交流合作最終得出答案。如“由于大氣通過逆輻射的形式將熱量返還給地面，進而使地面溫度起到較好的保溫效果。地面保溫的強弱主要是由大氣中CO2和水汽的多少所決定的”；“大氣在增溫的同時還向外輻射紅外線，大多數(shù)輻射到地面，小部分輻射到宇宙空間，其輻射方向與地面輻射的方向相反。所以也稱之為大氣逆輻射”；“當大氣不斷吸收熱量也不會持續(xù)升溫”；“由于地面能量的來源主要是太陽輻射，當吸收太陽輻射后又以紅外線的形式向大氣輻射熱量，并且在釋放過程中大部分能量都被大氣中的CO2和水汽所吸收，僅僅小部分能量又通過大氣返回到宇宙空間中?！痹偬岢鰡栴}：“在天氣不同的條件下，大氣逆輻射的強弱也就不同，根據(jù)所學(xué)過的知識，思考為什么在深秋到早春期間，在晴朗的夜晚里總出現(xiàn)霜凍呢？”引導(dǎo)學(xué)生進一步思考。

在實施小組合作教學(xué)時應(yīng)當注意，并非所有教學(xué)內(nèi)容都適合此方法，一般來說，過于簡單或過于困難的問題，采用小組合作不但難以達到效果，反而會因占用過多的課堂時間而降低課堂教學(xué)效率，因此，實踐中，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況，通常對于學(xué)生個體來說有一定困難，但通過合作交流可基本解決的問題，采用小組合作往往可取得較好的效果。此外，還應(yīng)合理把握小組合作學(xué)習(xí)的實施時間，制定必要的規(guī)則，保證小組合作學(xué)習(xí)的順利有效開展。

三、實施探究實驗，培養(yǎng)地理探究能力

所謂探究式教學(xué)是指在教學(xué)過程中，教師應(yīng)逐漸引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生獨立自主地學(xué)習(xí)及討論，并在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，選擇周圍生活中的實驗器材，使學(xué)生能夠自由表達、討論及探究，重點培養(yǎng)學(xué)生探究能力，在高中地理教學(xué)中更加需要探究性學(xué)習(xí)。

開展地理探究實驗的方法有多種，按照實驗的主體，以學(xué)生為主的探究實驗和教師演示為主的探究實驗，按照實驗的方法，利用身邊材料進行實物模擬實驗、在地理實驗室中開展實驗、利用計算機模擬實驗等。根據(jù)教學(xué)具體情況，在學(xué)習(xí)“大氣受熱過程”的內(nèi)容時，可利用身邊的材料開展以教師演示為主的實驗，教師可先在課前設(shè)計實驗，準備一盆熱水、一盆冰塊，并將其放置在玻璃缸的兩端，采用膠合板蓋住玻璃缸上的開口，達到密不透風(fēng)的效果。在膠合板的另一側(cè)開一個小洞，并點燃一束香，從小洞中深入到玻璃缸中，讓學(xué)生觀察實驗中香的煙霧是如何飄動的，并指導(dǎo)學(xué)生用簡單的示意圖加以表示（如圖2）。

圖2

引導(dǎo)學(xué)生從熱力環(huán)流形成的示意圖中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，“處于垂直方向時，當海拔越高，氣壓也就越低；反之，氣壓則越高。同時等壓面下凹的地方為低壓區(qū)；反之，凸起的地方為高壓區(qū)。高空與近地面等壓面的凹凸方向相反”。

高中生的思維正處于高速發(fā)展階段，在地理教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)學(xué)生特點設(shè)計合適的教學(xué)目標、內(nèi)容、方法?！按髿馐軣徇\動”的知識可解釋自然界很多現(xiàn)象，教師可將自然界現(xiàn)象作為課堂實驗內(nèi)容。通過這種方法不僅能夠提高學(xué)生實驗探究能力，而且能夠使學(xué)生將所學(xué)知識靈活運用到實踐中，促進學(xué)生全面發(fā)展。

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