提起「實驗教學」,人們總會覺得是物理、化學、生物等學科的事情,在地理教學中無須做實驗。地理學科與大自然聯絡密切,在地理學科中也可挖掘出許多實驗教學的素材。尤其是新課程改革,強調在掌握知識的同時,要培養學生創新意識和實踐能力,所以地理課堂實驗教學顯得尤為重要。
地理課堂實驗教學是以實驗活動為主要展開形式,強調學生的親身經歷,要求
學生積極參與到實驗活動中去,在「做」、「觀察」、「思考」、「歸納」、「推理」、「**」、「體驗」、「創作」等一系列的活動中發現問題、解決問題,體驗和感受生活,發展實踐能力和創新能力。
我國教育家陶行知先生早年就曾指出:要解放學生的空間,讓他們去接觸大自然中的花草樹木、青山綠水、日月星辰以及大社會中士農工商、三教九流,自由地對宇宙發問,與萬物為友。在課堂教學中、無論教學內容的選擇和組織,還是教學方法的設計和實施,都只能以中等水平的學生為標準。
不能顧及學生客觀存在的能力差異,抑制了學生個性發展。而中學地理實驗教學則不然,它可以根據學生不同年齡、不同智力心理特徵實行因材施教,選擇適宜的中學地理實驗教學方式、型別和內容,分別組織他們參加不同的中學地理實驗,使全體學生都能在自己的起點上得到相應的發展。
《普通高中地理課程標準》(以下簡稱新課標)在基本理念方面提出「倡導自主學習、合作學習和**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」。 在「調動和運用地理知識、基本技能」能力目標中，首次強調「能夠調動和運用自主學習過程中獲得的相關地理資訊」，回應了新課程所倡導自主**學習的訴求；並明確提出「基本的地理觀測、地理實驗等」地理基本技能的新要求。地理實驗具有很強的直觀性、實踐性和**性，可以改善學生的學習方式，培養學生的科學素養，在地理教學中的作用和地位將日益重要。
由此可見,地理實驗教學在教學中的作用愈來愈突出。
一、中學地理實驗設計的基本要求
1、實驗應具有典型性
教師對實驗的內容要選擇教學中的重點和難點，地理性要強。要設計一些不會干擾正確概念形成的實驗，盡量防止由於實驗的不典型，而造成學生對知識產生負遷移。
2、實驗應具有啟發性
實驗是人們認識世界和改造世界的一種重要手段，是進行直觀教學提供感性認識的一種方式，是發展學生科學思維的一種方法，是培養學生創造能力的一條基本途徑。這就要求教師設計的實驗具有啟發性，並在實驗過程的分析以及實驗結論的得出中進行啟發性的提問，引導啟發學生得出實驗結論。將培養學生的動手能力落到實處，關注學生的學習過程和體驗。
每個實驗從實驗材料、操作步驟、實驗活動報告，詳細地展現了學習的「過程與方法」。
3、實驗應簡易且具有可操作性。實驗的設計應從地理教學實際出發，使用標準的器材或材料做實驗，難度不宜過大。建議地理實驗教學使用符合國家規定的實驗器材和材料，既有利於安全，又可充分發揮實驗的效果和作用。
4、實驗應具有明顯的針對性。地理科學與物理、化學、生物等自然科學相比具有自身的特性，很多地理事物和規律無法通過實驗的手段加以再現。因而在地理教學過程中應有針對性地選擇那些通過地理實驗能夠更直觀、更有效的理解和掌握地理知識的內容進行實驗。
一般來說，需要用實驗來展示的內容，均屬於教學中的重點和難點。
5、實驗應注重問題的**性。實驗是人們認識世界和發現規律的一種重要手段，是進行直觀教學、提供感性認識的一種方式，也是培養學生實踐能力和創造能力的一條捷徑。因此，地理教師在設計實驗時既要選擇合適的實驗器材和材料，又要考慮引導學生在實驗中去發現問題、解決問題，並在**的過程中獲取知識、發展技能、培養能力，特別是創造力。
重視培養學生的**能力。
二、中學地理實驗活動的作用
地理實驗是以學生實踐為主,以培養學生地理技能與能力為優先目標,內容豐富、形式多樣,具有多種教學功能。具體體現在:
1、 地理知識教育方面的功能: (1)地理實驗可以模擬展現地理過程,有利於地理演變知識的學習; (2)地理實驗可以展現地理景觀,有利於地理景觀知識的學習; (3)地理實驗可以使學生直接接觸地理事物,有利於地理名稱和地理分布知識的學習; (4)地理實驗可以使學生形成對地理表象的正確認識,有利於地理概念的學習。
2、 地理技能教育方面的功能: (1)地圖、圖表的繪製技能; (2)地球儀的使用技能; (3)天象、氣象、水文、**、環保等方面的簡單測報儀器使用技能; (4)地球、地形等模型的製作技能。
3、地理能力教育方面的功能: (1)地理實驗可以培養學生的觀察能力; (2)地理實驗可以培養學生的想像能力; (3)地理實驗可以培養學生的思維能力;(4)地理實驗可以培養學生的科學研究方法。
4、 情感、態度、價值觀教育方面的功能: (1)地理實驗能夠激發學生的地理學習興趣,調動學生學習的積極性; (2)地理實驗能夠培養學生的環境意識; (3)地理實驗可以培養學生的愛國意識; (4)地理實驗可以培養學生的科
學態度; (5)地理實驗可以培養學生的合作意識; (6)地理實驗能夠培養學生正確的審美觀念,培養他們感受美、鑑賞美、創造美的能力。
三、中學地理實驗教學的基本模式及應用
1、課內演示實驗：指充分利用教具、地理器材，採用演示手段，配合導講導問，使學生間接獲得地理事物感性知識的一種方法。演示實驗能使學生獲得生動而直觀的感性知識，加深對學習物件的印象，把書本上的理論和實際事物聯絡起來，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，易引起學生的興趣，集中學生的注意力，獲得較牢固的知識。如必修一第三章第一節「地球上的水」 演示水迴圈現象變化過程。
實驗原理分
析： [步驟一] 如下圖在乙個平底盆中加適量的水，直至水蓋滿盆底。把乙個裝滿沙子的小瓶放入盆中。
[步驟二] 用透明的塑料紙蓋住盆，用橡皮筋扎住盆口，並把一塊小石頭放在塑料紙上，壓住塑料紙；小石頭要放在裝沙小瓶正上方。
[步驟三] 將盆放在陽光下直曬，過足夠長的時間後觀察。
[觀測結果] 首先是塑料紙上有水珠凝結，然後水珠沿著小石塊下壓的方向聚集，水珠往裝沙的小瓶下滴，最後小瓶的沙由幹變濕
必修一第四章第一節沉積物分選的實驗：
利用地理活動掛圖演示「晝夜長短的變化」、「時區和日界線劃分」、「氣壓帶和風帶的移動」「洋流分布規律」等知識，能簡捷、直觀地揭示某些抽象和複雜的地理運動規律，便於學生理解與靈活運用。
2、課內動手實驗：指學生利用學具、教具或其它地理實驗器材，在教師指導下，通過合作、**和動手操作獲得實驗結果或資料等直接經驗的教學方法。如學習必修一第二章「地球上的大氣」第一節「冷熱不均引起大氣的運動」中：
**熱力環流的形成原理時，結合課本「活動」材料和實驗步驟，課堂採用小組合作方式，提出相關問題進行啟發式教學，利用相關教具做玻璃缸內冷熱不均產生煙霧漂動的實驗，使學生直觀認識熱力環流的成因。
在乙個長、寬、高分別是２公尺、１公尺和１公尺且六面都封閉的透明玻璃櫃內，底面兩側分別放置乙個電爐和一大盆冰塊。在玻璃櫃頂面中部的內壁貼一張下垂的紙片a，在玻璃櫃底面中部的內壁貼一張豎立的紙片b。在電爐通電一段時間之後，根據紙片a、b的偏動情況，可以模擬驗證某一地理原理。
電爐冰塊紙片a紙片b以上實驗要驗證的是地理原理。
在電爐通電一段時間之後，紙片a向偏，
紙片b向偏。
試根據紙片a、b的偏動情況，解析這一現象。
通過實驗使學生在輕鬆、有趣、生動的實驗中獲得了直接經驗，體驗到合作、**學習的喜悅。
３、計算機模擬實驗：指用計算機技術模擬演示地理現象、地理過程、地理規律等，使學生直觀獲得地理知識的一種方法，中學地理教材中有很多地理現象、過程、規律，超出了學生的感知範圍，是學生學習和教師教學的難點，如第一冊第一章「行星地球」第三節「地球的運動」：地球繞太陽公轉過程及由此產生的太陽直射點在地球上的周年變化規律，可利用計算機多**設計製作成三維立體模擬動畫，實現虛實、遠近、快慢的變換，從而使學生較輕鬆地掌握這一知識難點。
實際上，對於那些時間、空間尺度較大的難以觀察的地理環境、現象、過程、規律等，如地球的運動、大氣運動、洋流、水迴圈、地殼物質迴圈等都可用計算機多**技術立體、直觀地模擬出來。
4、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，在地理教師的指導下，應用一定的儀器或工具裝置，利用課外時間，通過實地操作，獲得對地理事物親身感受來掌握地理知識的過程。課外地理實驗與地理觀測、地理考察、地理調查等課外實踐活動相結合，這樣既可以提高地理學習對學生的吸引力，還能幫助學生形成主動運用知識進行實際操作的能力和主動**地理問題的意識，在一定程度上，可以幫助學生得到某些「發現」真理、驗證規律的訓練。
如確定「當地地理位置」，設計課外活動實驗：如何利用「日影觀測法」使用竹竿、捲尺、手錶等工具粗略計算學校所在地經緯度？指導學生課外以小組為單位，討論確定實驗設計方案，參與實驗操作，計算實驗結果；
南我國某學校的地理研究性學習小組在春分日前後用觀測日影的方法來測定該校所在地的經緯度。
活動過程：①在春分日前一天，在平坦的地面垂直豎立標桿，並測量日標桿在地上部分的長度
②以標桿所插點為圓心，於上午9時在地面上畫乙個半徑略短於當時杆影長的半圓。
③當上午標桿的影端落在圓周上時，標記為a點，下午標桿的影端又落在圓周上時，再標記為b點，將a、b兩點連成直線，取其中點c，將中點與圓心連成直線oc。
④第二天，當日標桿的影子與直線oc重合的時刻，記下此時刻的北京時間為12時44分，並測量此時標竿影長等於竿長。
根據上述活動中測得的資料，完成下列各題。
請寫出完成這一測定任務的主要工具： 。根據測量，春分日這一天學校的正午太陽高度是 。
研究小組測定學校所在地的經緯度是 。請在圖上標出該地的東、南、西、北四個方向。
利用手錶和太陽定方位：
學習「大氣的保溫作用」這部分內容時，利用透明塑膠袋、玻璃瓶和溫度計進行模擬大氣溫室效應的小試驗；組織學生利用觀察月相變化，記錄並總結月相變化規律等。
總之，無論從學生發展方面、課標與教改方面還是命題與考試方面都說明中學地理實驗教學的重要性。廣大地理教師應該結合教學,精心設計實驗,讓實驗在地理教學中最大限度地發揮作用。中學地理實驗教學不但是中學地理教學的重要組成內容,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。我們要更新地理教學觀念,高度重視並積極開展中學地理實驗教學活動,充分發揮中學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。
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