淺談地理實驗教學(xué)與學(xué)生能力的培養(yǎng)

何啟德

實驗教學(xué)強調(diào)演示與參與，它能夠有力地改變被動接受式的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在實驗設(shè)計、實驗操作、實驗觀察記錄、實驗分析研究的過程中主動獲取知識、得出結(jié)論。在設(shè)計實驗時，能鍛煉和培養(yǎng)想象能力和創(chuàng)新能力；在實驗操作時，一方面能培養(yǎng)動手能力，另一方面它需要精細(xì)敏銳的感知和觀察力去發(fā)現(xiàn)一些重要現(xiàn)象，從而培養(yǎng)了觀察能力；在研究原因、結(jié)果、形成概念的過程中，通過分析、比較、判斷、推理等，能培養(yǎng)邏輯思維能力和歸納、分析能力；此外，還能夠培養(yǎng)組織能力、實際操作能力、解決問題能力等。本文就地理實驗教學(xué)對學(xué)生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)造性思維能力、想象能力的培養(yǎng)談一些粗淺的看法。

一、地理實驗教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

觀察能力是學(xué)生學(xué)習(xí)地理知識需要具備的重要能力之一，也是科學(xué)探究最基本的方法。沒有觀察力，也不可能有豐富的想象和創(chuàng)造性的思維。學(xué)生觀察能力的強弱對學(xué)生其他智力的開發(fā)是十分重要的。因此，教師在教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。而地理實驗憑借其強大的直觀性、實踐性和探究性特點，能為學(xué)生提供了生動、直觀的認(rèn)知材料和學(xué)習(xí)情境。教師在地理實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生有目的、有意識地觀察地理實驗操作的過程，既促進學(xué)生思維活動的展開，又有利于學(xué)生觀察能力的提高。

二、地理實驗教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生的動手能力

蘇霍姆林斯基說：“讓學(xué)生體驗到一種自己在親身參與掌握知識的情感，乃是喚起少年特有的對知識追求的重要條件”，“兒童的智慧，在它的手指尖上。”要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造才干，必須要重視實踐操作訓(xùn)練，提高動手動腦的能力，使學(xué)生在手和腦并用的實踐操作中對所學(xué)的知識有一個全面理解、重新組合、再次創(chuàng)新的實踐過程。而地理實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的最好機會和途徑。

（一）在實驗操作中培養(yǎng)動手能力

在地理教學(xué)中，遇到演示實驗時教師必須徹底改變以往“教師做，學(xué)生看”的傳統(tǒng)模式，努力創(chuàng)造讓學(xué)生進行動手實驗的機會。例如，在教學(xué)“地球的自轉(zhuǎn)”時，就可以引導(dǎo)學(xué)生用地球儀（或利用乒乓球等自制）和太陽光（可用手電筒代替）進行實驗，研究地球表面不同地點晝夜的變化情況，并選擇若干代表性城市研究其晝夜長短的差異。學(xué)生通過多次動手實驗，往往更容易理解由地球自轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的晝夜交替現(xiàn)象，理解晨昏線的概念及移動方向，理解不同經(jīng)度地區(qū)日出日落時間差異產(chǎn)生的原因，從而為后面學(xué)習(xí)時區(qū)概念和地方時的計算等積累了一定的感性認(rèn)識。

（二）在實驗器具的制作中培養(yǎng)動手能力

實驗器具的制作和操作是一個手腦并用的過程，能提高學(xué)生動手動腦的能力。例如，在學(xué)習(xí)了潛水和承壓水后可以讓學(xué)生自己設(shè)計自流井模型探究自流井、承壓井和承壓水的關(guān)系等。在長方形盤子的底部鋪上一層黏土，使一端較高。在黏土上面鋪上4cm的濕沙。再在濕沙上面放一薄層黏土，注意使它緊緊封住盤子的各邊。把漏斗插入較高端，使其底部到達(dá)濕沙層。在較低端插入一根短吸管，也使其底部到達(dá)濕沙層。然后學(xué)生向漏斗中緩緩加水，并注意觀察吸管中水位高度。然后不斷改變吸管的長度，觀察其變化。實驗材料易得，制作簡單，操作簡便，而當(dāng)學(xué)生面對凝聚著自己的辛勤勞動和智慧且實實在在的制作成果時，不僅培養(yǎng)了動手動腦能力，還會進一步激發(fā)起對學(xué)習(xí)地理的濃厚興趣和強烈的創(chuàng)造欲望，“興趣是最好的老師”，他們對地理知識的理解和運用能力必定會有較大的提高。

三、地理實驗教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力

在實驗教學(xué)過程中，除需要細(xì)致的觀察外，還應(yīng)對現(xiàn)象進行分析、比較、歸納、推理、總結(jié)，這對培養(yǎng)學(xué)生地理思維和創(chuàng)新精神都是極為有利的。例如，在學(xué)習(xí)“季風(fēng)”時，許多同學(xué)對季風(fēng)的成因感到難以理解，我設(shè)計了一個實驗來說明。將教室中門窗關(guān)閉，點燃兩根衛(wèi)生香，使衛(wèi)生香的煙垂直向上（不受室外氣流的影響）。在衛(wèi)生香的等距離左右兩側(cè)分別放一只1000W的電爐、一面盆冰塊。將電爐通電5分鐘后，讓學(xué)生觀察衛(wèi)生香煙的飄動方向。將電爐和冰塊交換位置，觀察煙的飄移方向。學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)香煙始終由冰塊上方飄向電爐上方，這是為什么呢？ 學(xué)生通過積極的思考得出：電爐上方空氣加熱，氣壓降低；冰塊上方空氣冷卻，氣壓升高。衛(wèi)生香的煙總是飄向電爐上方，說明高低氣壓的“季節(jié)”轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生了季風(fēng)。這個實驗不僅鞏固了課內(nèi)知識，還增強了學(xué)生思維的獨創(chuàng)性、開放性、讓學(xué)生充分體會到學(xué)習(xí)的樂趣。

四、地理實驗教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生的想象能力

想象力是根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗創(chuàng)造性地形成新事物的形象的能力。由于地理的對象極其廣闊，要素異常復(fù)雜，難以一一感知，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)地理，獲得地理知識時均要借助于想象，想象是獲得地理知識的重要方法，也是地理科學(xué)發(fā)展的重要源泉。教學(xué)中根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，可讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，從多角度、多方面去思考。只要合理，允許學(xué)生通過地理實驗來驗證自己的想法。大膽假設(shè)，小心求證，既動手，又動腦。例如，在學(xué)習(xí)“地球和地球儀”時，可以讓學(xué)生充分發(fā)揮自己想象，用蘋果、橘子、梨，讓學(xué)生在上面繪制經(jīng)緯線，自己繪制赤道、北回歸線、本初子午線，自己制作一個簡易地球儀。用不同方法啟發(fā)學(xué)生積極思考，請同學(xué)再準(zhǔn)備一個小手電作為光源，自己觀察想象或分組進行演示。可采用以下步驟：首先，請同學(xué)用手撥動地球儀，正確演示地球自轉(zhuǎn)方向；然后，分別從北極、南極上空看，觀察地球自轉(zhuǎn)方向；第三，用手電作光源（將教室窗簾拉上，使光線變暗），照射在地球儀上，觀察地球自轉(zhuǎn)時晝夜半球的更替現(xiàn)象。讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)晨昏線，思考哪條是晨線，哪條是昏線，學(xué)生在演示過程中從各種角度體會地球自轉(zhuǎn)方向，并理解地球自轉(zhuǎn)給人們生活帶來的影響。通過他們親手制作和演示，使課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，積極思考，提出許多問題，如：地球自轉(zhuǎn)方向為什么是自西向東，地球自轉(zhuǎn)方向會不會改變？地球如果停止自轉(zhuǎn)會發(fā)生什么現(xiàn)象？還會有晝夜現(xiàn)象嗎？讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象。這樣，學(xué)生不再是被動地學(xué)習(xí)，而開始主動地探究，積極地思維。