略论中学地理实验与三维目标的实现

邵怀友

【摘要】地理实验教学通过对具体地理事物和现象及其变化过程的展现、模拟、演示，能够让学生在实验活动中去发现问题、解决问题，体验和感受生活；对中学生获取地理知识，学会地理思维，全面发展各种能力，形成正确的情感、态度、价值观等三维教学目标的实现都具有重要作用。

【关键词】中学 地理实验 三维目标

【中图分类号】G633.55 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0191-02

提起“实验教学”， 大多数教师总会觉得是物理、化学、生物等学科的事情， 因为一些地理现象、过程和规律是无法演示、重现的，在地理教学中无需做实验。其实， 地理科学是横跨自然科学和社会科学两大领域的综合性学科，有许多抽象、难以用语言表达的地理概念、事物、现象和规律，超出了学生的生活感知范围，往往形成学习的障碍和教学上的难点。而地理实验可以变静态为动态、变抽象为形象，展现、模拟、演示宏观世界，便于学生理解和运用地理知识，改善教学质量，优化教学效果。可以说，地理实验教学是提高学生学习地理能力的一个重要途径。另外，在《普通高中地理课程标准》（以下简称新课标）中也提出了“倡导自主学习、合作学习和探究学习， 开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”的基本理念。在课程目标的“知识与技能”方面又要求学生“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查”。可见， 新课标已把地理实验教学提到了重要高度，地理实验教学在教学中的作用会愈来愈显突出。

地理实验按不同的分类标准，可以分为不同的地理实验类型，其中按使用仪器和材料不同分类，分为真实实验和模拟实验。实际上，中学地理教学中不可能把所有地理过程直接引入地理实验，而只能是利用一些替代的材料、设置一些类似的条件或环境来模拟一些地理过程。可以说，地理实验教学中大部分实验是模拟实验。因此，本文主要结合一些地理模拟实验实例，从地理教学中三维目标的实现出发，论述地理实验在教学中的重要作用。

1.知识和能力目标方面的作用

1.1地理实验可以模拟展现地理过程，有利于地理理性知识的学习

听、看、动手在教学中的作用并不完全一样。一般地理授课是以教师讲、学生听为主，看为辅，是一种简单的以知识传承为目标的传统教学方法。这种方法对地理术语、地理名称、地理分布等地理事实性知识的学习较为有效。但是像地理概念、地理特征、地理规律和地理成因等地理原理性知识，单靠老师讲，学生听，很难使学生深入掌握，只能通过学生亲身的体验、实验验证或探究才能逐渐被理解和同化。地理实验则是通过直观的呈现方式，使学生直接感知对地理事物，在实验教学过程中学生的听、看、动手这几方面都同时调动起来，这是语言所无法比拟的；另外它能够突破时间和空间的限制，再现地理过程，这同样是地理图片等直观教学手段所不能够达到的，从而使学生获得鲜明的知觉形象，加深理解和掌握有关的地理理性知识。例如，在教授地转偏向力时，可以通过一个实验来加以验证：准备地球仪一个，红墨水、蓝墨水各一瓶，首先地球仪保持静止，分别在北半球从高纬度地区、南半球从低纬度地区各滴一滴红墨水，让学生观察红墨水的轨迹；然后模拟地球的自转运动，自西向东转动地球仪，此时再在地球仪上同样的地点滴一滴蓝墨水，让学生观察蓝墨水的轨迹。对比红、蓝墨水的轨迹，学生可以发现北半球上的蓝墨水轨迹在红墨水轨迹的右侧（沿墨水流向看），南半球上的蓝墨水轨迹在红墨水轨迹的左侧。学生由此可以得到地球上水平运动的物体会产生偏向（赤道上除外），在北半球向右偏，在南半球向左偏。可以说，这种实验的方法要比简单地要求学生死记“北半球向右偏，南半球向左偏”，更能让学生理解和记住。

1.2 学生参与地理实验的过程也是其各项能力得到训练和提高的过程

地理实验教学强调演示和参与，它能够有力地改变学生被动接受式的学习方式，使学生从实验设计、实验操作、实验观察、分析研究得出结论等过程中得到各项能力培养。

如，在教授大气热力环流时，采用小组合作方式做大气热力环流的模拟实验。教师可根据实际情况把班级分成若干小组，要求每组利用提供的长方形玻璃缸（长1m，宽0.3m，高0.4m）、胶合板、一盆热水、一盆冰块、一束香和火柴等材料，先将一盆热水和一盆冰块放置在玻璃缸的两端，再用胶合板把玻璃缸上部开口盖严，然后胶合板的一侧开个小洞，将一束点燃的香放进小洞内，要求学生观察烟雾在玻璃缸内是如何飘动的，并试解释其原因，思考由此实验可得到什么结论？可以说，在这个实验中，学生通过实验器具的制作和实验过程的操作，培养了学生的动手能力。学生在观察烟雾的飘动方式和思考其原因的过程中，既培养了学生的观察能力，对于学生形成对地理事物和现象的积极观察品质（如观察的目的性、条理性、敏锐性、精确性、细微性等）具有重要意义；又在学生观察到地理现象和地理过程中，结合创设的问题情境，引导了学生思路，启发了学生思考，使学生在客观真实的学习环境中观察、分析和解决问题，从而培养学生的思维能力。同时，学生在模拟热力环流实验活动中，从实验操作，实验观察，思考分析，到得出结论的过程，对培养学生的科学研究方法也十分有益。可以看出，正如一个古老的教育谚语所说：“告诉我，我忘记了；演示给我看，我记住了；让我参与，我理解了。”地理实验在培养学生动手能力、观察能力、思维能力、归纳、分析能力、解决问题能力等方面都有一定的作用。

2.优化教学过程、改进教与学的方法

地理学科研究的对象地球表层系统是一个复杂的开放系统。因此，地理课程也应具有显著的开放态势。而传统封闭型教学方法主要有教师讲解，学生笔记、个人练习等，整个过程是学生的参与下以教师的讲授活动为主的教学，学生以被动接受为主，较缺乏思维和理解。实际上，中学地理实验教学可以改变传统教学过程以学生记忆和复现课本内容为主的学习方式。在教师指导下，地理实验课是以学生的活动为主的教学活动，它不但追求学习结果，更强调学习过程，是满足这种地理课程目标开放性的有效途径。同时，地理实验课突出的过程性、体验性特点，可以引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究，进行探究式学习、讨论式学习、体验式学习、研究式学习、小组学习、合作学习，有利于实现由应试教育向素质教育的转型。

例如，可借助物理或化学实验室做一个清除泄漏原油的模拟实验。由2-4名学生组成一个实验小组，将一只平底锅的一端写上“海岸”，另一端写上“深海”，向锅内倒入3cm深的水，然后把20ml茶油慢慢倒入水中，分别将羽毛和手指侵入油中，观察它们各自沾到油的情况；接着用木棍试着将油挡在写有“海岸”的一端，从“深海”一端轻轻地向水面吹气模拟风和海浪；再用棉球、纸巾以及滴管尽可能地将油从水面清除；最后比一比，在相同时间里哪个小组清除得最干净。这样可以让学生充分参与教学活动过程中，发挥他们的主体作用，培养他们合作学习的精神。同时在实验的过程中要求学生思考：将油挡在“海岸”外面的措施会成功吗？哪些材料清理油的效率高？强风和大浪对清理原油工作会产生什么样的影响？从而进一步促发学生去思考，去探究。另外，在实验前或实验后布置学生收集有关全球主要原油泄漏事件，事件对原油泄漏地的环境污染和鱼类、鸟类生存的影响，以及人们处理原油泄漏主要有哪些措施等，使地理实验不仅局限在课堂与校内，而且延伸到整个社会，从而拓宽了学生的学习空间，延伸了学生的学习时间，体现了地理课程内容、资源与形态的开放势态。

3.情感、态度、价值观目标方面的功能

情感态度与价值观是现代公民必须具备的素质，地理实验对学生正确的“情感态度与价值观”的形成也具有非常重要的作用。首先，地理实验符合中学生的生理和心理特点，能够激发学生的地理学习兴趣，调动学生学习的积极性，使学生喜欢学地理并初步认识到地理科学的价值。例如，在教授地球自转运动时，课前要求用适当的材料（如乒乓球等）制作一个简易的地球仪，绘上一些经纬线（一些重要的经纬线要特别突出，如赤道、回归线、极圈、本初子午线等）。上课时，要求学生用自己制作地球仪演示地球的自转运动，并自带小手电作为光源照射到地球仪上，观察地球上的昼夜更替现象，辨别晨昏线。学生们通过自己课前的制作以及课上演示，满足了他们探索未知地理知识的好奇心，使课堂气氛活跃，学习热情高涨，兴趣浓厚，他们会积极主动地去思考、深入地理解并掌握地球自转规律及其后果等有关知识。“兴趣是最好地老师”，地理实验符合青少年学生认识事物的特点，学生在趣味盎然的地理实验过程中，必定会普遍提高学习地理的积极性，而且使地理知识的掌握会更加扎实，地理能力也会随之提高。

其次，中学地理实验有助于学生认识环境和环境问题，培养学生的环境意识。当前，人们普遍认识到协调好社会经济、人口资源与环境的关系，是人类实现可持续发展的前提，中学生作为未来的建设者不能不具备生态和环境意识。地理实验课在培养学生环境意识方面有着独特的优势。如在前文提到的清除泄漏原油的模拟实验可以让学生体会到原油泄漏对当地生态环境的恶劣影响。同时此实验还可向课外延伸，要求学生了解本地水污染、重金属污染、光化学污染等环境问题对居民的生活和工作的严重影响，从而在地理实验的过程中，让学生从切身的感受中体验出环境与人的密切关系，产生保护环境的意识。

再次，中学地理实验教学的过程，也是学生通过收集信息、整理信息、共同讨论、得出结论的过程， 也是一种探索行为和创造过程。学生在此过程中的“参与、探究、思考”，有利于培养学生“获取验证知识、分析和解决问题”的能力，使其认识倾向、社会态度、价值观念、行为规范、思维方式、感情世界等在各种各样的地理实验中得到充分的锻炼和展示，养成良好的人文精神、科学态度与审美情趣，使学生成为有责任感和使命感的社会公民。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.全日制普通高中地理课程标准（实验稿）[S].北京：人民教育出版社. 2003.

[2]袁书琪.地理教育学[M].北京：高等教育出版社，2001，172-174.

[3]张卫青，徐宝芳.中学地理实验类型与内容设计[J]. 内蒙古师范大学学报 （教育科学版），2005，（10）：103-106.

[4]朱雪梅，吴敏.从新课程标准谈地理实验教学 [J].中学地理教学参考，2005.7-8：19-20.