開展地理實驗，優(yōu)化實驗教學(xué)

裴 娥

在以往的地理教學(xué)中，教師更多的是關(guān)注地理概念和規(guī)律原理的課堂教學(xué)，忽視了實驗教學(xué)，認(rèn)為實驗教學(xué)前準(zhǔn)備工作量大，浪費時間，效果不明顯等。教材在課程的活動中安排了部分實驗內(nèi)容，當(dāng)前在以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為統(tǒng)領(lǐng)的高中地理教學(xué)中必須強化和關(guān)注地理實驗教學(xué)。

一、地理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

雖然大多數(shù)的教師和學(xué)生都認(rèn)識到了地理實驗的重要作用，但是現(xiàn)階段地理實驗教學(xué)開設(shè)率還不高，教師對實驗教學(xué)內(nèi)容的處理上還不是很生動、很到位，可見目前地理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀還與新課標(biāo)要求相差甚遠(yuǎn)。對此，筆者認(rèn)為地理實驗教學(xué)質(zhì)量不高的原因在于以下幾個方面。

1.實驗教學(xué)觀念不適應(yīng)素質(zhì)教育思想。實驗教學(xué)觀念主要是指師生對實驗教學(xué)的重要性的認(rèn)識。實驗教學(xué)在高中地理教學(xué)當(dāng)中的作用是不言而喻的。但從調(diào)查結(jié)果來看，仍有一部分教師和學(xué)生把實驗課看成是理論課的補充，如果用語言能夠講明，實驗就沒必要做。并且認(rèn)為在各種考試當(dāng)中，地理實驗所占的比例較少，只要以記住結(jié)論的形式掌握就可以了。

2.實驗教學(xué)模式單一。學(xué)生親自參與實驗操作的比較少，大部分還是由教師進(jìn)行演示實驗，學(xué)生進(jìn)行觀察，或是用計算機來模擬實驗。在這一過程當(dāng)中，學(xué)生只是充當(dāng)了一個“觀察者”的角色，雖然這樣的做法比較節(jié)約時間，實驗結(jié)果也比較準(zhǔn)確清楚，但學(xué)生并沒有親自動手，無法體會到那種親身參與的樂趣，只是坐等結(jié)果，無法促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展，實驗教學(xué)效果也是大打折扣。

3.很少有關(guān)于實驗的培訓(xùn)或交流。過半數(shù)的教師對自己的實驗技能不是很滿意，同時有關(guān)于地理實驗的培訓(xùn)和交流也很少，因此造成有些實驗做出來學(xué)生感覺比較一般，還有些學(xué)生認(rèn)為該實驗很枯燥，是照本宣科。

二、地理實驗教學(xué)設(shè)計的基本原則與策略

1.實驗體現(xiàn)學(xué)科價值。地理實驗數(shù)目繁多，但不是所有實驗都有開展的必要。實驗的目的之一是通過地理學(xué)科的學(xué)習(xí)使學(xué)生的實際操作等多方面的能力得到提升，體現(xiàn)地理學(xué)科的綜合思維、探究創(chuàng)新等價值。因此，實驗的選擇和設(shè)計必須具備提升學(xué)生關(guān)鍵能力的學(xué)科價值。例如，“地質(zhì)構(gòu)造對人類生產(chǎn)活動的影響”的內(nèi)容中，探究背斜是良好的儲油氣構(gòu)造，向斜是儲水構(gòu)造。有的教師讓學(xué)生準(zhǔn)備油、水、透明水杯等實驗器材，設(shè)計了對比水、油、氣密度的實驗。筆者認(rèn)為三者之間的輕重比較是學(xué)生在初中地理的學(xué)習(xí)中已有的認(rèn)知，是生活常識，并不能鍛煉學(xué)生的任何能力，也無法體現(xiàn)地理學(xué)科特性的價值，不需要再利用課堂時間開展此實驗。

2.實驗設(shè)計簡易可行。多數(shù)教師不愿意在教學(xué)計劃中安排實驗，地理學(xué)科與化學(xué)、物理、生物等學(xué)科相比，沒有專門的實驗室，缺乏必要的實驗條件和設(shè)施，這就造成多數(shù)地理實驗前期準(zhǔn)備工作繁瑣，實驗器材復(fù)雜，實驗過程難以掌控，且有可能實驗效果不明顯，這些對教師都是巨大的挑戰(zhàn)。例如，在人教版必修一“大氣的受熱過程”的活動中有一個熱力環(huán)流的實驗，材料包括：長方體的玻璃缸(長100cm，寬30cm，高40cm），膠合板或塑料薄膜，一盆熱水，一盆冰塊，一束香，火柴等。首先是上述尺寸的玻璃缸體積較大，重量不輕，且需要定制，學(xué)生即使以小組合力也要考慮定制途徑和成本、運輸方式等。其次，一盆冰塊，此內(nèi)容上課時間是夏秋之際，氣溫仍然較高，學(xué)校內(nèi)沒有冰箱保存冰塊，冰塊融化會影響實驗結(jié)果。且不說該實驗?zāi)懿荒苓_(dá)到預(yù)設(shè)的實驗效果，驗證熱力環(huán)流的現(xiàn)象和原理，就這些實驗器材準(zhǔn)備而言，難度就較大，不易實現(xiàn)。因此，同樣是熱力環(huán)流的實驗，若把教室的門窗關(guān)閉替代教材中的玻璃缸，且空間更大，效果更易觀察。

3.聯(lián)系生活實際科學(xué)解釋地理實驗的結(jié)果。學(xué)生對于地理實驗的結(jié)果雖然能夠理解，但是要想透過實驗夯實地理知識基礎(chǔ)，還是需要教師聯(lián)系生活實際對地理實驗的全部過程進(jìn)行科學(xué)的解釋。以《氣壓帶和風(fēng)帶》課程的教學(xué)，教師會以學(xué)生所處的位置分析氣候的特征與情況。湖北屬于典型的“大陸性亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候”，教師以湖北這個地理位置給學(xué)生氣壓帶和風(fēng)帶的幾個關(guān)鍵詞，學(xué)生會把生活中的氣候特征聯(lián)想到實驗當(dāng)中，理解起來更快速。

同時，圍繞生活中常見的實驗道具，教師也可以就地理概念進(jìn)行深入探究，如：教師準(zhǔn)備了兩個玻璃杯、溫度計、沙石和清水等實驗器材，把沙石和清水分別放到兩個玻璃杯中，各自插上溫度計，之后將兩個玻璃杯放置在陽光下三個小時候，讓學(xué)生對比兩個玻璃杯的溫度。實驗顯示，放清水的玻璃杯溫度要高于放置沙石的玻璃杯，說明沙石和清水擁有不同的熱力性質(zhì)，在不同氣壓帶。

4.有效利用計算機多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)有助于教學(xué)的創(chuàng)新與優(yōu)化，在高中地理實驗教學(xué)中也應(yīng)當(dāng)更多地使用計算機多媒體技術(shù)，如此實驗的環(huán)節(jié)、場景、道路會愈加逼真。以《地球的運動》一課為例，為了向?qū)W生展示地球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)的規(guī)律特征，教師在實驗之前會先在計算機上通過多媒體課件把地球的運動情況展示出來。之后再給學(xué)生提出實驗要求，如根據(jù)地球公轉(zhuǎn)的地理意義，探究“晝長夜短”是如何形成的，為什么正午的太陽距離地球最高。在整個探究過程中，教師把實驗場景還原在多媒體課件上，操場上的旗桿在太陽升起、升至中央、太陽降落等不同情況下，旗桿的高度是發(fā)生變化的。這一實驗現(xiàn)象是可以說明“地球公轉(zhuǎn)運動”的，有些學(xué)生為了進(jìn)一步求證這個實驗結(jié)論，會到戶外去，用一支筆來進(jìn)行實驗，結(jié)果證實，多媒體上描繪、展示的場景是正確的。在地理實驗教學(xué)設(shè)置和安排上，計算機技術(shù)、多媒體課件可以讓課程的進(jìn)度加快，抽象、不容易被學(xué)生理解的地理知識可以透過計算機編輯和多媒體課件設(shè)置的方式，給學(xué)生展示最真實的事物的運動方式和地理地貌的變化情況。

總而言之，地理實驗在高中地理教學(xué)中應(yīng)用優(yōu)勢明顯，為了幫助該教學(xué)方法得到合理應(yīng)用，教學(xué)實踐的理念、方式、途徑都需要進(jìn)一步創(chuàng)新。未來在高中地理教學(xué)向其他方向推進(jìn)的時候，地理實驗教學(xué)可以夯實學(xué)生基礎(chǔ)知識的同時，也能夠鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生針對地理課題展開針對性研究，使其地理綜合素質(zhì)與能力得到同步提升。