新課程地理實驗教學的探究
增城市荔城中學 蔣偉東
摘要:本文著重于從地理實驗教學的內涵,地理實驗設計要求、及在教學中所起的作用去探究地理實驗教學的基本模式和方法,使高中地理新課程能更有效地開展,使學生更容易掌握地理知識,提高他們運用知識解決問題的能力,培養他們的創新精神和實踐能力。
關鍵詞: 地理實驗教學 設計 模式 案例
新課標提出“倡導自主學習、合作學習和探究學習,開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調查和地理專題研究等實踐活動” 的基本理念;在課程目標方面要求“學會獨立或合作進行地理觀測、地理實驗、地理調查”;新課標的內容標準則在多處提出地理實驗的建議,05、06年廣東地理高考中也出現了實驗類試題,使地理實驗教學得到越來越多的重視。但是,由于高中地理實驗教學的起步較晚、尚未形成完善的體系,中學開展地理實驗教學的條件有限,地理教師的實驗觀念和能力欠缺等原因的影響,當前的高中地理實驗教學中還存在許多問題。在這里,本人將自己在地理實驗教學探究中的一些認識作一些交流。
二、地理實驗教學的現代功能
2.面向生活,學習終生有用的地理學。地理和人們的日常生活是密切相關的,而地理實驗有利于增強生活能力,更大程度地滿足生存的需要。通過太陽高度的測量實驗,同學們明白到購買房子要考慮到朝向、樓間距等;通過在實驗中獲得大量的地理知識,使他們能夠評價生活環境質量,并能對環境采取積極態度與保護行動;能夠應用各種資料、簡易的觀察儀器,了解所在地區的地形、氣候、河流的特征與它們之間的聯系;觀云識天,推測天氣的變化趨勢,并知曉這種變化對生活的影響等等;使我們在以后的生活中終生受益。
3.促進學生情感、態度、價值觀的轉變。地理教育不僅是一個知識傳授和技能培養的過程,也是一個情感、態度和價值觀教育的過程,是一個凈化心靈、培養情感、提升人格的過程,是一個改變人生態度、澄清價值觀的過程。在地理實驗過程中,同學們之間相互幫助、相互配合,共同完成一個又一個的實驗,使同學之間學會交流和分享研究的信息、創意及成果,發揮樂于合作的團隊精神;每個學生在實驗中都能發揮出自己在團隊中的作用,即使是后進生也能體現自己在團隊中的價值所在。這些都能使他們在以后的學習、生活和工作中形成樂于助人,積極向上態度,形成對自然、社會及自我整體的認識,以發展良好的情感、態度和價值觀。
4.培養學生的創新精神和實踐能力。地理實驗教學通常具有知識性、科學性、實踐性、靈活性、趣味性等特點。在這種教學活動中學生不僅可以獲得創新力發展所需要的良好環境,而且又開始了真正的創新活動。經常開展地理實驗活動,學生不僅可以擴大視野、啟迪思維,而且可以選擇自己感興趣而課堂教學未觸及和深入的問題去研究,培養自己的創新精神和實踐能力。教師在地理實驗教學中,要尊重學生的首創精神,重視他們創新成果,珍惜學生每一點創新的“火花”。對取得成果的學生來說,中學時代的創新成果往往使他們終身難忘,成為以后前進道路上的動力。
三、地理實驗課的設計要求
雖然地理實驗教學有其他教學手段不可替代的作用,但必須要有好的實驗設計才能體現出地理實驗教學的重要功能,筆者認為教師在進行地理實驗設計時,要突出以下幾個方面的要求。
1.滿足學生成長和社會發展的要求;A教育階段是培養有責任感、有創意、有個性的生活方式的關鍵階段。中學生具有一定的抽象能力和強烈的探究欲望,他們不滿足于單純的地理書本知識的接受性學習,開展地理實驗教學,能引導他們在實踐中學習,在生活中學習,在應用中學習,主動地參與社會生活,并服務于社會,這是學生身心發展的客觀要求和加強學生綜合素質發展的內在要求,既是每個學生終身學習的需要,也是我國國情的客觀要求。
2.實驗要密切聯系生活與社會實際。地理實驗和物理、化學等有很大的不同,地理實驗在新課標中沒有明確的要求,所以作為地理老師在教學過程中應更有針對性地進行實驗設計,多從生活和身邊現象中提出有價值的問題探究,使地理的實踐活動成為學生聯系生活與社會實際的橋梁,使學生建立新的學習方式,實現以創新精神和實踐能力培養為重點,發展學生多方面情感、態度、價值觀等基本教學價值,找到一條適合于中學地理教學的新途徑。
3.實驗須具有簡易可操作性。實驗的設計應從實際出發,用簡易而預期效果好的器材做實驗,難度不宜過大,不能為了做實驗而設計一些高難度的復雜實驗,以免畫蛇添足、弄巧成拙。同時地理實驗教學一般沒有現成的實驗器材,大多需通過教師自己準備或發動學生搜集,因此實驗要力求簡單。
4.實驗應具有明顯的針對性。地理科學與物理、化學等自然科學相比具有自身的特性,地理事物和規律更多的是無法通過實驗的手段再現出來,地理實驗教學不具有普遍性,因而在地理教學過程中應有針對地選擇那些通過地理實驗能夠更直觀、更有效的理解、掌握地理知識的內容進行實驗。
在新課程地理教學實施過程中,本人主要從課內演示和課外實踐方面對地理實驗教學作了探究:
四、地理實驗教學的基本模式及案例
1.課內演示實驗
指利用地理實驗器材,采用演示手段,配合講解,使學生獲得地理事物感性認識的一種方法。演示實驗能使學生獲得生動而直觀的感性認識,加深對學習對象的印象,把書本上的理論知識和實際事物聯系起來,以幫助學生形成正確、深刻的概念,因其能提供形象的感性經驗,較易引起學生的興趣,吸引學生的注意,使學生學得的知識也較牢固。
案例1:在講授地球運動產生偏向力的時候,課堂上設計如下演示實驗,以證明地轉偏向力的存在。將地球儀北極點向上,在球面上滴適量的墨滴,然后模擬地球自轉方向,進行旋轉,讓學生觀察并描述墨滴流痕的偏轉方向;再將虛擬南極點向上,重復以上步驟,但旋轉方向與以上步驟相反。實驗結論:通過本實驗,可證明地球表面的物體在做水平運動時,運動方向發生偏轉,在北半球向右偏轉,在南半球向左偏轉。
案例2:演示密度流的形成
(1)
在水糟中間插入隔板
(2) 將隔板上下二個小洞密封
(3) 在隔板兩側分別加入水和油,要求水和油的深度一樣
(4) 演示,將小洞打開
(5) 觀測水和油的流動
(6) 得出結論:密度的形成:由于密度的差異,使密度大的海區底層海水流入密度小的海區,密度小的海區表層海水流入密度大的海區。
相類似的演示實驗還有很多:如高一地理第一單元1.5活動“用發亮的燈泡表示太陽,用地球儀演示晝夜更替的現象”、第二單元“海洋性氣候和大陸性氣候的實驗”等等。
2.課外實踐性實驗
指利用現實中存在的地理事物或地理過程,在教師的指導下,應用一定的儀器或工具設備,利用課外時間,通過學生獨立作業或實地操作,引出要觀察認識的現象或使其變化,獲得對地理事物親身感受來掌握地理知識的一種方法。由于該類實驗通過學生的獨立作業或實地操作來完成實驗,因此具有培養學生運用知識進行實際操作能力的作用,在一定程度上,也可以幫助學生得到某些“發現”真理的訓練。課外實驗案例:學完地球運動一節后,向學生布置利用豎桿見影的方法測量我們學校地理坐標的實驗,不告訴他們測量的方法,但可以向他們提供測量工具,并要求按時完成實驗報告。
實驗報告1:
(1)實驗時間:
(2)地點:荔城中學操場
(3)工具:指南針、手表、竹桿、粉筆、直角尺等
(4)實驗步驟:
①在操場上用指南針確定出南北方向,并用直尺、粉筆畫成一直線,用NS來表示(如圖)。
②在NS上的一點O豎起一根長
③當OP的影子OA和NS重合并指向北方時,度量出OA的長度為
④用三角函數關系式可計算出?PAO為43°26′,再利用太陽高度計算公式可計出當地緯度為23°08′N,根據地方時和北京時間的差異計出當地的經度位置為113°45′E。
⑤結論:荔城中學的地理位置為23°08′N、113°45′E。
實驗報告2、3......:從同學們提交的實驗報告可看出不同小組的測量方法有一點差異,但所獲得的數據差別不大,顯示實驗方法的多樣性。通過這次實驗,同學們掌握了太陽高度的計算、地方時的計算、太陽日照物體影子的變化規律以及樓間距的計算等等,取得了較好的效果。
類似這樣的實驗很多,必修1第一單元活動“組織學生觀察月相變化,記錄并總結月相變化規律”;第二單元活動“做一兩個小實驗,證明熱力環流的存在”、“模擬大氣溫室效應的小實驗”;第四單元的“模擬流水侵蝕作用的實驗”等。
五、地理實驗教學過程中存在的問題
實踐證明,地理實驗教學能使學生逐漸形成濃厚的學習興趣,啟迪學生的學習思維,使學生形成積極探究、勤于思考的學習態度,但本人在實踐過程中也遇到了一些難以解決的問題:
問題之一:地理實驗存在一定的局限性,地理學科具有自然性、人文性、綜合性的特點,它有很多的原理和規律,但并不是所有的原理和規律都可以通過實驗來證明和再現的,這需要老師借助其他學科已演示過的相類似實驗,從中推引出新的地理實驗結果,來掌握地理原理和規律。所以地理教師需要有較強的學科綜合知識。
問題之二:地理實驗儀器缺少,甚至缺失。在地理教學過程中,教師欲通過實驗手段解決課堂教學實際問題,但由于學校條件限制或實驗的復雜性,無法實現演示實驗、實踐性實驗。這些情況都和一直以來中學地理教學得不到重視有關,所以想建立地理學科的實驗室更是難上加難。
問題之三:地理教師的實驗和科研能力有待加強。長期以來傳統的地理教學使我們大多數的地理教師實驗能力缺乏,加上地理實驗的形式越來越多樣,利用現代教育手段越來越頻繁,特別是現代教學手段在提高實驗教學效果上具有不可替代的重要作用,若教師沒有相應的知識技能,地理實驗教學也只能是“紙上談兵”。
結束語:在新的課程背景下,地理實驗教學不但是中學地理教學的重要組成部分,而且是地理教學的重要方法。開展地理實驗教學不但是被實踐證明有其必要性,而且理論上也是有據可依的。地理實驗教學對培養學生的知識技能,以及情感、態度、價值觀方面都有著不可低估的作用,并有利于形成一定的地理素養。我們要更新地理教學觀念,高度重視并積極開展地理實驗與實習教學活動,充分發揮地理實驗教學具有的多種教學功能,大力培養學生的地理素養,深化素質教育的理念。
參考文獻
〖1〗中央教育科學研究所《創新教育研究與實驗》課題組編 創新教育:面向21世紀我國教育改革與發展的抉擇 北京教育科學出版社1999年10月。
〖2〗地理課程標準組編寫 普通高中地理課程標準解讀 江蘇教育出版社 2004年3月。
〖3〗孫根年 地理課程改革的新理念:三維模式課程改革的理論與實踐 北京高等教育出版社 2004年8月。
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