地理教學中的科學探究——以沿地表水平運動物體的偏移為例

陳元明

（福建省長汀縣第一中學）

1909 年杜威提出的“從做中學”，1959 年在美國科學院召開的中小學教學討論會上，大會主席布魯納在會上正式提出了“探索發(fā)現(xiàn)法”的教學策略。隨后許多國家和地區(qū)的學校紛紛展開“探究式”教學方法與實驗。課堂上的科學探究活動是從某一現(xiàn)象或某一問題出發(fā)，進行解釋、論證、再解釋的一個復雜過程。科學探究過程要求學生在學習過程中充分發(fā)揮動手和動腦能力。通過課堂的科學探究活動，讓學生擁有一定的科學素養(yǎng)，并用科學素養(yǎng)進行科學判斷，甚至可以進行科學決策。從科學探究入手進行教學，可以讓學生從“學會”轉(zhuǎn)為“會學”，培養(yǎng)學生的學習能力。

NormanG.Lederman 認為科學探究有四種不同水平的探究方式。第一種是0 水平的科學探究。這種科學探究是老師告訴學生探究問題、如何進行探究，會得出什么答案；第二種是1 水平的科學探究。這種科學探究是老師告訴學生探究問題和和如何進行探究，讓學生通過探究得出答案；第三種是2 水平的科學探究。老師只告訴學生探究問題，讓學生自行設(shè)計探究方法，讓學生通過探究得出答案；第四種是3 水平的科學探究：讓學生自行提出探究問題，自行設(shè)計探究方法，自行通過探究得出答案。

從以上四種水平的科學探究來看，無論哪種水平的科學探究，都包括提出問題、設(shè)計探究方法、得出結(jié)論三個階段。本文以必修一第一章第三節(jié)中的“沿地表水平運動物體的偏移”這一知識點為例，采用1 水平的方法來探討如何在地理課堂中進行科學探究。

一、提出科學探究問題

科學探究以問題為核心，探究必須從“問題”出發(fā)。給學生一個感興趣的話題或展示一個令人驚奇的物品等，讓學生能從中提出一個科學探究問題。對于同一情境或事物，學生可能會有許多問題。老師需要給學生創(chuàng)造一個更好、更有價值、更科學、更適合學生探究的問題讓學生進行探究。

根據(jù)“沿地表水平運動物體的偏移”這一知識可以有很多的探究問題，本文選擇“沿地表作水平運動的物體，其方向會發(fā)生怎樣偏移？”作為本節(jié)課的探究問題。

二、合理選擇科學探究方法

科學探究方法眾多，而沒有一個固定程序。如，可以在實驗室里做實驗進行探究，也可以對自然現(xiàn)象進行觀察進行探究（如，天文學）。對于學生也可以給定一個科學問題，讓學生自由思考，選擇自己的研究方法，采取不同的程序，得出不同的結(jié)論，只要能自圓其說，老師應(yīng)該對學生進行肯定。

研究“沿地表作水平運動的物體，其方向會發(fā)生怎樣偏移？”可以采取的方法很多。如果時間充足，可以讓學生設(shè)計探究方法進行研究。本文采用模擬實驗方法來研究。

材料：白紙兩張、直尺一把、筆一支。

步驟：要求兩位學生合作（下文用學生甲和學生乙代替）

1.學生甲用直尺在白紙上畫一條線段。

2.學生甲用直尺在白紙的同一位置繼續(xù)畫線段，同時同學生乙拉住紙的一端，把紙進行旋轉(zhuǎn)。

下圖為學生可能畫出的圖形之一：

三、科學進行設(shè)問，引導學生進行思考，得出探究結(jié)論

學生做完實驗后，老師根據(jù)教學要求對學生進行科學設(shè)問來引導學生進行思考。設(shè)計的問題首先要清晰、簡潔；其次設(shè)計的多個問題之間應(yīng)該相互聯(lián)系，并逐步推進，有前后邏輯聯(lián)系；第三要設(shè)計關(guān)鍵問題。關(guān)鍵問題應(yīng)該建立在學生已有的感知基礎(chǔ)上，是學生可以回答的問題；第四盡量不要問可以用“是和否”可以回答的問題。第五設(shè)計的問題要讓所有學生都進行思考，并進行交流。

“沿地表作水平運動的物體，其方向會發(fā)生怎樣偏移？”實驗完成后，可以設(shè)計以下問題：

1.你們通過實驗發(fā)現(xiàn)了什么？

2.什么因素導致偏轉(zhuǎn)？

3.你們畫出的第二條線的偏轉(zhuǎn)方向都一樣嗎？

4.什么因素導致偏轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生差異？

通過以上的設(shè)問，學生可以清楚地理解紙張的旋轉(zhuǎn)對水平運動物體方向偏移的影響。

這一實驗可以幫助學生理解地球自轉(zhuǎn)對沿地表作水平運動的物體，其方向為什么會發(fā)生偏移，及南北半球沿地表作水平運動物體，其偏移方向為什么會有差異。

同時，老師還要引導學生思考：

1.上述實驗與實際情況有什么不同？

2.還有其他因素會影響沿地表作水平運動物體產(chǎn)生方向偏移嗎？

3.對上述實驗，你認為有什么地方可以改進？

4.請你設(shè)計一個更好的實驗來驗證沿地表作水平運動物體發(fā)生方向偏移。

四、應(yīng)用探究結(jié)論，解決實際問題

地理課程標準要求地理教學要“引導學生關(guān)注全球問題以及我國改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)中的重大地理問題”。因此，教學活動最終要讓學生能將所學地理知識應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中來。

課堂上老師可以提供一些生產(chǎn)、生活中的案例，幫助學生將所學的地理知識進行科學判斷。

案例：崇明島的未來會是什么樣子？

值得注意的是，并非地理學科的每一節(jié)課都適合進行科學探究活動。以現(xiàn)代認知心理學關(guān)于廣義知識的定義來看，地理知識可分為陳述性知識、程序性知識和策略性知識三類。陳述性知識不太適合或不需要進行科學探究。因此，教師在制訂教學計劃時要分析在哪個階段的教學過程中可以放入科學探究活動。

［1］舒康云，陶永元.“探究式教學”是社會發(fā)展的必然要求［J］.云南師范大學學報，2002（05）：31-33.

［2］皮連生.學與教的心理學［M］.華東師范大學出版社，1997.