盛卫先
摘 要: 高中地理课堂教学中,教师要合理选择实验活动类型,巧妙构思活动过程,精心设计实验环节,激发学生的地理学习兴趣,提高学生的地理学习能力,促进高中地理课堂教学效率大幅提高。
关键词: 高中地理教学 实验活动 地理素养
达·芬奇有句名言:“实验是科学知识的来源,智慧是实验的女儿。”因此,在高中地理教学中,教师要端正对实验教学的态度,重视课堂上的地理实验活动,充分利用地理实验器材、仪器设备、教具或多媒体设备等教学设备,通过直观、形象的教学,展示地理事物、地理现象的发生过程,让学生在较短时间内获取地理知识,掌握地理原理,提高地理素养。
一、地理实验活动的时间
高中地理一节课的时间只有45分钟,一般有讲授、演示、讨论、自主学习、练习反馈等环节,因此,地理实验活动的课堂演示时间一般不超过5分钟,对地理实验的分组讨论的时间也不宜太长,一般三五分钟即可。
二、地理实验活动的对象
因为地理实验的主要内容是集中在自然地理(高中必修1)中,所以地理实验活动的对象主要是中学自然地理的一些地理事物、地理现象。
三、地理实验活动的分类
1.按实验主体分类
可分为教师演示型实验和学生操作型实验。
教师可根据知识点的难度、演示活动设计环节数量、活动素材的丰富程度灵活确定。
2.按实验目的分类
(1)提出问题型实验:主要通过实验展示地理现象或地理过程,从中提出问题,引发学生思考和探究。
案例1模拟风海流的形成。
活动过程:两位同学做实验,进行亲身体验,其他同学观察,最后总结出风与洋流的关系。
实验器材:一个装满水的方形透明玻璃缸;一袋彩色塑料颗粒;1个吹风机。
实验步骤:①一位同学将彩色颗粒倒入玻璃缸的一侧水里。②另一位同学在玻璃缸一侧用吹风机向另一侧吹动彩色颗粒。③所有同学都观察彩色塑料颗粒如何运动?
实验结论:①此实验教师通过学生代表的演示,引导学生观察洋流现象,提出问题:洋流是怎样形成的?通过对实验过程的观察,学生可以发现:塑料颗粒会随着风向而发生相应的流动,在遇到玻璃缸壁受阻后,会向玻璃缸壁两侧分流。②接下来引导学生分析洋流形成的过程和成因,实现教学目标。根据这一实验结果,学生可以得出大气运动和近地面风带,是海洋水体运动的主要动力。
(2)观测型实验:对地理事物和地理现象进行观测,进而统计、分析、比较,最后找出规律,探究成因,这类实验往往在课外完成。
例如正午太阳高度、太阳黑子、昼夜长短、月相、行星、流星雨、日食、月食、云、气象、河流、岩石和矿物标本等的观察。可以说,观测型实验在中学地理教学中占了很大比例。
由于观测型实验耗时较长,可由教师将观测技巧教会学生后由学生在课外自行完成,教师给予必要的技术指导。
(3)探究型实验:针对一个地理问题,通过设计实验探究地理要素、地理联系及地理成因。
案例2探究黄土高原水土流失的自然原因:
活動过程:教师把同学分四组,要求四组同学都观察分析水土流失的成因实验,最后每一组总结一个自然原因。
实验器材:8份规格相同、数量相同的装土的快餐盒,7份是黄土(沙土),1份是黏土;灌满水的浇花大号水壶2只。
实验步骤:
第一组实验:土壤条件不同(一份是沙土、一份是黏土),其他自然条件(降水强度、坡度、植被覆盖率)相同,经过半分钟的雨水同时冲刷,观察得出不同的两份土壤(沙土、黏土)水土流失的实验数据。
第二组实验:坡度大小不同,其他自然条件(降水强度、植被覆盖率、土壤)相同,经过半分钟的雨水同时冲刷,观察得出水土流失的实验数据。
第三组实验:降水强度大小不同,其他自然条件(坡度、土壤、植被覆盖率)相同,经过半分钟的强度不同的雨水同时冲刷,观察得出水土流失的实验数据。
第四组实验:植被覆盖率大小不同,其他自然条件(坡度、土壤、降水强度)相同,经过半分钟的雨水同时冲刷,观察得出水土流失的实验数据。
实验结论:四组学生在对实验结果分组讨论后,探究出了土壤质地疏松、坡度大、降水集中、植被稀少是黄土高原水土流失的主要自然原因。
(4)验证型实验:对已学习的地理原理、地理规律,通过实验进行验证。
案例3验证海陆热力性质的差异实验:
活动过程:两位同学做实验,进行亲身体验,其他同学观察,最后总结出海陆热力性质差异的表现。
实验器材:一铁架台,上面安装一横竿;两只气球;5克水;5克细沙。
实验步骤:①准备一铁架台,上面安装一横竿,取两只气球,甲里面装入5克水,乙里面装入5克细沙,分别充满空气扎口,并悬挂于横竿两侧,然后用同样火焰的蜡烛分别在远离气球底部的地方来回移动烘烤。②一段时间后,装入细沙的气球先于装入水的气球爆炸。
【实验结论】水的比热比沙子大,吸收相同的热量升温慢,所以装入水的气球爆炸的时间迟于装入沙子的气球——海陆热力性质有差异。
(5)制作型实验:制作地理教具、地理学具、地理模型及绘制地图、编写程序等。
案例4制作太阳光照图学具:
活动过程:一位同学做实验,进行亲身体验,其他同学观察后自己制作。
实验器材:2根直尺。
实验步骤:①让学生用2根直尺拼成“T”形作为道具,一根直尺代表太阳光,另一根直尺代表晨昏线,代表太阳光的直尺垂直于代表晨昏线的直尺。②两根直尺的交点置于地轴和赤道的交点之上。
实验结论:在绘制太阳光照图时,利用晨昏线与太阳光垂直的原理,学生可以自己制作地理学具。
通过以上分析发现,合理选择地理实验活动类型,巧妙构思活动过程,精心设计实验环节,能激发学生的学习兴趣,培养学生形成科学的研究方法,提高学生的动手实践能力和开拓创新能力,促进高中地理课堂教学效率大幅提高。