浅谈地理实验教学与学生能力的培养

何启德

实验教学强调演示与参与，它能够有力地改变被动接受式的学习方式，让学生在实验设计、实验操作、实验观察记录、实验分析研究的过程中主动获取知识、得出结论。在设计实验时，能锻炼和培养想象能力和创新能力；在实验操作时，一方面能培养动手能力，另一方面它需要精细敏锐的感知和观察力去发现一些重要现象，从而培养了观察能力；在研究原因、结果、形成概念的过程中，通过分析、比较、判断、推理等，能培养逻辑思维能力和归纳、分析能力；此外，还能够培养组织能力、实际操作能力、解决问题能力等。本文就地理实验教学对学生的观察能力、动手能力、创造性思维能力、想象能力的培养谈一些粗浅的看法。

一、地理实验教学可培养学生的观察能力

观察能力是学生学习地理知识需要具备的重要能力之一，也是科学探究最基本的方法。没有观察力，也不可能有丰富的想象和创造性的思维。学生观察能力的强弱对学生其他智力的开发是十分重要的。因此，教师在教学中必须重视培养学生的观察能力。而地理实验凭借其强大的直观性、实践性和探究性特点，能为学生提供了生动、直观的认知材料和学习情境。教师在地理实验教学中引导学生有目的、有意识地观察地理实验操作的过程，既促进学生思维活动的展开，又有利于学生观察能力的提高。

二、地理实验教学可培养学生的动手能力

苏霍姆林斯基说：“让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感，乃是唤起少年特有的对知识追求的重要条件”，“儿童的智慧，在它的手指尖上。”要培养学生的创造性思维和创造才干，必须要重视实践操作训练，提高动手动脑的能力，使学生在手和脑并用的实践操作中对所学的知识有一个全面理解、重新组合、再次创新的实践过程。而地理实验是培养学生动手能力的最好机会和途径。

（一）在实验操作中培养动手能力

在地理教学中，遇到演示实验时教师必须彻底改变以往“教师做，学生看”的传统模式，努力创造让学生进行动手实验的机会。例如，在教学“地球的自转”时，就可以引导学生用地球仪（或利用乒乓球等自制）和太阳光（可用手电筒代替）进行实验，研究地球表面不同地点昼夜的变化情况，并选择若干代表性城市研究其昼夜长短的差异。学生通过多次动手实验，往往更容易理解由地球自转所导致的昼夜交替现象，理解晨昏线的概念及移动方向，理解不同经度地区日出日落时间差异产生的原因，从而为后面学习时区概念和地方时的计算等积累了一定的感性认识。

（二）在实验器具的制作中培养动手能力

实验器具的制作和操作是一个手脑并用的过程，能提高学生动手动脑的能力。例如，在学习了潜水和承压水后可以让学生自己设计自流井模型探究自流井、承压井和承压水的关系等。在长方形盘子的底部铺上一层黏土，使一端较高。在黏土上面铺上4cm的湿沙。再在湿沙上面放一薄层黏土，注意使它紧紧封住盘子的各边。把漏斗插入较高端，使其底部到达湿沙层。在较低端插入一根短吸管，也使其底部到达湿沙层。然后学生向漏斗中缓缓加水，并注意观察吸管中水位高度。然后不断改变吸管的长度，观察其变化。实验材料易得，制作简单，操作简便，而当学生面对凝聚着自己的辛勤劳动和智慧且实实在在的制作成果时，不仅培养了动手动脑能力，还会进一步激发起对学习地理的浓厚兴趣和强烈的创造欲望，“兴趣是最好的老师”，他们对地理知识的理解和运用能力必定会有较大的提高。

三、地理实验教学可培养学生的创造性思维能力

在实验教学过程中，除需要细致的观察外，还应对现象进行分析、比较、归纳、推理、总结，这对培养学生地理思维和创新精神都是极为有利的。例如，在学习“季风”时，许多同学对季风的成因感到难以理解，我设计了一个实验来说明。将教室中门窗关闭，点燃两根卫生香，使卫生香的烟垂直向上（不受室外气流的影响）。在卫生香的等距离左右两侧分别放一只1000W的电炉、一面盆冰块。将电炉通电5分钟后，让学生观察卫生香烟的飘动方向。将电炉和冰块交换位置，观察烟的飘移方向。学生观察发现香烟始终由冰块上方飘向电炉上方，这是为什么呢？ 学生通过积极的思考得出：电炉上方空气加热，气压降低；冰块上方空气冷却，气压升高。卫生香的烟总是飘向电炉上方，说明高低气压的“季节”转换，产生了季风。这个实验不仅巩固了课内知识，还增强了学生思维的独创性、开放性、让学生充分体会到学习的乐趣。

四、地理实验教学可培养学生的想象能力

想象力是根据已有的知识和经验创造性地形成新事物的形象的能力。由于地理的对象极其广阔，要素异常复杂，难以一一感知，因此，学生在学习地理，获得地理知识时均要借助于想象，想象是获得地理知识的重要方法，也是地理科学发展的重要源泉。教学中根据所学内容，可让学生充分发挥想象，从多角度、多方面去思考。只要合理，允许学生通过地理实验来验证自己的想法。大胆假设，小心求证，既动手，又动脑。例如，在学习“地球和地球仪”时，可以让学生充分发挥自己想象，用苹果、橘子、梨，让学生在上面绘制经纬线，自己绘制赤道、北回归线、本初子午线，自己制作一个简易地球仪。用不同方法启发学生积极思考，请同学再准备一个小手电作为光源，自己观察想象或分组进行演示。可采用以下步骤：首先，请同学用手拨动地球仪，正确演示地球自转方向；然后，分别从北极、南极上空看，观察地球自转方向；第三，用手电作光源（将教室窗帘拉上，使光线变暗），照射在地球仪上，观察地球自转时昼夜半球的更替现象。让学生自己发现晨昏线，思考哪条是晨线，哪条是昏线，学生在演示过程中从各种角度体会地球自转方向，并理解地球自转给人们生活带来的影响。通过他们亲手制作和演示，使课堂气氛活跃，学生学习热情高涨，积极思考，提出许多问题，如：地球自转方向为什么是自西向东，地球自转方向会不会改变？地球如果停止自转会发生什么现象？还会有昼夜现象吗？让学生充分发挥自己的想象。这样，学生不再是被动地学习，而开始主动地探究，积极地思维。