高中地理模擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)步驟及原則

王麗端

摘要：地理科學(xué)是研究地理環(huán)境的科學(xué)，是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，地理環(huán)境就是地理“實(shí)驗(yàn)室”。但受到種種因素的限制，我們的課堂很難讓學(xué)生身臨其境去觀察某些復(fù)雜的自然現(xiàn)象，從而探索其自然規(guī)律，因此，通過(guò)模型來(lái)模擬研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在一定程度上模仿某一事物的發(fā)生或再現(xiàn)過(guò)程，從而讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象、自然性質(zhì)、自然規(guī)律。我國(guó)當(dāng)前對(duì)于模擬實(shí)驗(yàn)的研究主要是以理論為主，而對(duì)于具體的地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施方案研究則較少，因此，探討高中地理模擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)步驟十分必要，并希望借此開(kāi)發(fā)出更多更優(yōu)秀的模擬實(shí)驗(yàn)課例，來(lái)為高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作添彩潤(rùn)色。

關(guān)鍵詞：模擬實(shí)驗(yàn)；開(kāi)發(fā)步驟；原則

根據(jù)地理實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)所依據(jù)的理論，結(jié)合對(duì)前人地理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分析和筆者自身參與開(kāi)發(fā)的地理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，筆者認(rèn)為一般地理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)步驟為：

一、確定地理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和主題

確定地理實(shí)驗(yàn)主題指的是如何確定地理實(shí)驗(yàn)題目，解決的是做什么地理實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)地理課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和教材的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況綜合考慮。

就高中教學(xué)而言，必修一主要涉及自然地理的內(nèi)容，包括地理學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)原理和規(guī)律，這部分內(nèi)容大多比較抽象，是高中自然地理中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，需要學(xué)生擁有較強(qiáng)的空間思維能力，這部分內(nèi)容也是學(xué)生進(jìn)行區(qū)域特征及成因分析的基本方法和技能，對(duì)高三文科生理解、分析高考題至關(guān)重要。而必修一的內(nèi)容學(xué)生在升入高中的第一學(xué)期就要進(jìn)行學(xué)習(xí)，高一新生受年齡和認(rèn)識(shí)水平影響，學(xué)生的空間思維能力和分析推理事物的能力較弱，同時(shí)，學(xué)生在初中階段對(duì)自然地理部分知識(shí)只進(jìn)行了簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)，地理基礎(chǔ)較薄弱，因此，學(xué)習(xí)起來(lái)存在著一定的困難。根據(jù)地理必修一的教材內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際狀況，筆者認(rèn)為必修一（高中自然地理）部分采用模擬實(shí)驗(yàn)更為必要。經(jīng)過(guò)筆者和課題組成員的共同研究，已經(jīng)確定的模擬實(shí)驗(yàn)的主題主要有太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)，晝夜交替，晝夜長(zhǎng)短變化，熱力環(huán)流，鋒面的形成，洋流的形成，山地的形成，河流地貌的發(fā)育，地轉(zhuǎn)偏向力，通過(guò)教具制作和課堂中模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，這些模擬實(shí)驗(yàn)已基本成熟。

二、確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是指通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)使學(xué)生預(yù)期達(dá)到的各種目標(biāo)，解決的是為什么做地理實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有綜合性、開(kāi)放性和實(shí)踐性，學(xué)生通過(guò)地理模擬實(shí)驗(yàn)，不僅能獲得地理知識(shí)，學(xué)會(huì)地理思維和方法，還能發(fā)展各種地理能力，形成正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，因此，地理模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的確定應(yīng)該是三維目標(biāo)相結(jié)合。在知識(shí)目標(biāo)的確定上，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)感受、體驗(yàn)、理解和應(yīng)用；在技能目標(biāo)上，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手操作能力、觀察、推理能力；在過(guò)程與方法目標(biāo)上，強(qiáng)調(diào)在教師的引導(dǎo)下，以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作探究過(guò)程為主。同時(shí)注重地理觀察法、問(wèn)卷調(diào)查法、收集資料法、演示法等方法；在情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)上，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)在“體驗(yàn)”中學(xué)習(xí)，不僅要學(xué)習(xí)地理理論知識(shí)，還要學(xué)習(xí)地理科學(xué)思想與方法，培養(yǎng)地理實(shí)驗(yàn)觀念，逐步確立地理實(shí)驗(yàn)的思想

三、準(zhǔn)備地理實(shí)驗(yàn)器材

在地理實(shí)驗(yàn)器材的選擇上，應(yīng)該把握好一點(diǎn)：所選取的材料要經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、環(huán)保、易得到。地理實(shí)驗(yàn)的很多材料是可以替代的，而且與生活息息相關(guān)，都是生活中經(jīng)常應(yīng)用、可見(jiàn)到的東西。比如課題組在開(kāi)發(fā)山地的形成模型中，選用了多層厚度約2.5厘米的海綿，將其剖面涂上不同顏色來(lái)代表不同巖層；在開(kāi)發(fā)河流地貌的發(fā)育實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用了小石子、粗砂、細(xì)砂、黏土來(lái)代表山谷中的沉積物；在模擬太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用了鐵絲作為太陽(yáng)的直射光線；在模擬熱力環(huán)流時(shí)，運(yùn)用到了冰塊、熱水袋、紙箱、衛(wèi)生香、打火機(jī)等器材；在開(kāi)發(fā)地磚偏向力的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用到了墨水、雨傘。這些材料經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全環(huán)保，將其合理科學(xué)運(yùn)用，簡(jiǎn)單明了的模擬出了課本中較復(fù)雜的地理現(xiàn)象，從而詮釋了地理原理。

四、制定地理模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)方案

地理實(shí)驗(yàn)方案是對(duì)地理實(shí)驗(yàn)的總體設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要突出原理，操作簡(jiǎn)便，同時(shí)要求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯，適合探究。例如在設(shè)計(jì)山地的形成模型時(shí)，利用多層海綿來(lái)模擬巖層，通過(guò)對(duì)海綿施加水平方向上的擠壓力，發(fā)現(xiàn)海綿有向上隆起的部分，也有向下彎曲的部分，以此來(lái)模擬巖層在強(qiáng)大的水平擠壓力的作用下，出現(xiàn)的向上隆起的部分（背斜）和向下彎曲的部分（向斜）的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象；通過(guò)加大擠壓力，發(fā)現(xiàn)海綿隆起的頂部出現(xiàn)缺口，說(shuō)明背斜頂部受張力巖層易破碎的現(xiàn)象；將海綿隆起的部分中部用課本遮擋，根據(jù)巖層下老上新的原理，就可引導(dǎo)學(xué)生得出背斜中間新，兩翼老的判斷方法。此種設(shè)計(jì)科學(xué)性較強(qiáng)，同時(shí)可見(jiàn)度大，操作簡(jiǎn)便，能夠較透徹的詮釋背斜和向斜的形成原理和判斷方法，因此比較實(shí)用。與此同時(shí)，地理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)如同一題多解一樣，具有多樣性，在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中要集思廣益，合作探究，從多種方案中選取最恰當(dāng)?shù)姆桨浮?/p>

五、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)，制作教具

依據(jù)制定好的地理模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)方案，借助選取的實(shí)驗(yàn)材料來(lái)進(jìn)行教具制作。

在教具制作的過(guò)程中，盡可能使復(fù)雜的問(wèn)題清晰化，使教具能夠替代課本中的靜態(tài)圖或單一的文字而更直觀、形象的將書(shū)中的原理展現(xiàn)出來(lái)。如在制作太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)教具時(shí)，學(xué)生對(duì)黃道平面的空間感知能力較弱，則采用了硬紙板將黃道平面和赤道平面分別在地球儀表面表示出來(lái)，這樣黃赤交角就清晰地出現(xiàn)在了學(xué)生面前。在模擬褶皺山的形成過(guò)程中，將海綿涂上不同的顏色加以區(qū)分，代表不同年齡的巖石，那么在巖層新老關(guān)系的判斷上就能根據(jù)不同顏色巖層從中心（外圍）到外圍（中心）出現(xiàn)的次序來(lái)判斷是背斜還是向斜。總之，在制作教具時(shí)要使教具能夠更形象、動(dòng)態(tài)地展示書(shū)本中靜態(tài)的、抽象的圖片或文字。

六、進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作

按照設(shè)計(jì)好的地理實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作。注意在課堂中操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要提前設(shè)計(jì)好各種問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，尤其是對(duì)于難點(diǎn)內(nèi)容要放慢演示過(guò)程，使學(xué)生深入觀察反復(fù)思考，必要時(shí)需要多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，讓學(xué)生從演示過(guò)程中自己得出結(jié)論，最后教師針對(duì)性的進(jìn)行點(diǎn)撥?？傊?，通過(guò)對(duì)地理模擬實(shí)驗(yàn)的觀察，要使學(xué)生對(duì)地理中的抽象問(wèn)題由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。

七、評(píng)價(jià)模擬實(shí)驗(yàn)方案

模擬實(shí)驗(yàn)操作完成后，要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行及時(shí)反思，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性、功能性、可操作性及問(wèn)題的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的邏輯性進(jìn)行評(píng)估，找出其優(yōu)點(diǎn)與不足，分析原因，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生和學(xué)科組內(nèi)其他同行進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，為下一步改進(jìn)提出實(shí)質(zhì)性建議。

八、修改地理模擬實(shí)驗(yàn)方案

地理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，只有實(shí)施過(guò)后才能更有效地發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題。要想設(shè)計(jì)出一份優(yōu)質(zhì)的模擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，就要對(duì)地理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行不斷的調(diào)整，根據(jù)上步地理實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估結(jié)果和建議對(duì)地理實(shí)驗(yàn)方案不斷進(jìn)行修改和完善。

總之，高中地理模擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)是一個(gè)邏輯性強(qiáng)，嚴(yán)密的過(guò)程，從實(shí)驗(yàn)主題的確定到實(shí)驗(yàn)教具的制作再到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施，直至最終的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)及修改每個(gè)環(huán)節(jié)都需要反復(fù)推敲、推理和驗(yàn)證才能得以實(shí)現(xiàn)。這就需要在開(kāi)發(fā)地理模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)遵循一定的原則：科學(xué)性，典型性，可接受性，可操作性，活動(dòng)性和探究性，使開(kāi)發(fā)出來(lái)的模擬實(shí)驗(yàn)有理有據(jù)，有代表性，同時(shí)簡(jiǎn)便易操作，使學(xué)生在模擬實(shí)驗(yàn)的課堂上更容易接受抽象的地理知識(shí)，同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和合作探究能力，培養(yǎng)他們的地理實(shí)驗(yàn)觀念和地理素養(yǎng)。

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基金項(xiàng)目：2015年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目《高中地理教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)的行動(dòng)研究》 JCJYC151212002