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[文献标识码]C
[文章编号]1004-0463(2011)08(A)-0074-01
在高中地理教学中,教师利用实验创设探究情境,开展探究教学,能充分体现课标思想,有利于学生探究能力的养成。笔者在教学实践和观摩中认识到,地理实验教学要想达到理想的效果,教师要把握好以下几个环节。
一、让学生开动脑筋猜一猜
猜想是人类许多重大科学发现的源头,地理学的一些重大发现也常起源于猜想。为此,在实验前,教师可引导学生猜想实验的过程和可能出现的现象,让学生的猜想为探究实验铺路,把他们引向破解悬疑的期待中。如,在做流水侵蚀地貌探究实验前,教师可展示准备好的沙土和水,请学生谈谈自己的实验设想、猜测将会看到的情景,而后在学生急于验证设想和“见证奇迹”的期待中,再演示教学实验。这样,即使学生的猜想错误或不切实际,也会在实践中学会寻找正确的思路。
二、让学生睁大眼睛看一看
地理实验不像化学实验那样,可以在短时间内产生颜色、气味、沉淀等明显的生成反应,其多表现为事物形态结构的变化和相对位置的迁移。实验如果在漫无目的的状态下进行,往往会导致实验中要解决的重点问题被学生忽略。如,在进行流水侵蚀作用的实验时,一些学生因在观察方面不得要领,得出了“土和成了泥”、“流水冲出一条沟”等宽泛的结论,没有抓住流水侵蚀作用的本质。为此,在演示实验前,教师要根据学生实际适当给予一些提示:如在上述实验中,要提醒学生观察流水对河源、河床、河岸等不同位置的影响。这就给学生提供了一个观察的“窗口”,使学生更容易抓住问题的本质,也提高了探究的效率。
三、让学生张开嘴巴说一说
笔者在地理实验教学中发现,只有少数学生能把实验中的重要细节都关注到,也只有少数学生能用较为准确的语言描述观察到的现象,而相当多的学生口头表达能力较差,特别是不会使用常用专业术语进行描述。探究实验是模拟性质的科学研究,而科学研究要上升到理论高度并向社会推广,都离不开表达。为此,在地理实验教学中,教师要重视学生口头表达能力的培养,鼓励学生大胆表达,让学生运用地理专业术语说一说观察结果,纠正学生错误概念,使其认识从感性上升到理性。
四、让学生回顾过程评一评
地理实验所需材料准备起来较为麻烦,且占用课时较多,这是实施教学的难点。这就要求教学不能仅停留在实验过程本身,应通过案例研究让学生发现地理规律、反思实验过程。如,我在做完流水侵蚀地貌实验后,要求学生回顾、反思实验过程,寻找这一实验的不足,学生讨论热烈,有的学生认为实验中缺乏像大自然“雨水普降冲刷大地,万涓汇流成河”的漫流侵蚀过程;有的学生认为模拟实验中地表缺乏植被的影响,不够真实;有的学生认为实验用的沙土过于疏松,比自然地表更易受侵蚀,此实验只是自然界漫长侵蚀过程的“浓缩版”等。这一反思过程,使教学从“看”进入到“想”,从“演示”转为“发现”,学生在发现实验局限性的同时,也感受到了地理事物演变的复杂性。
五、让学生集思广益改一改
一、高中地理实验教学基本过程
1.资料的搜集与整理
制定详细的研究和实施计划,根据教学内容收集与与之相关的实验内容,包括当前教材中的实验案例、历届考或模拟试卷中的实验项目、网络上与之相关的视频或图片等,通过将收集到的资料进行整理分析,以备实验教学环节所用,保障实验教学的顺利开展。
2.师生协同完善现有实验
教师在开展实验教学之前必须要做好准备,包括制定实验流程、准备实验器材、亲自实验以检验实验的可行性。同时,要预测学生在实验过程中可能会出现什么样的问题并主制定相应的处理措施,以便于确保实验教学课程的顺利继续,在实验过程中更要做好记录。例如:热力环流、地质构造、水土流失、水循环等。教师把可操作的实验引入课堂。对有实验操作的班级与通过视频展示实验的班级进行比较,比较学生在课堂学习中的参与度、学习兴趣、质疑水平、知识掌握程度等。一般采用地理实验的课程,学生的参与性较高而且对于知识的怀疑以及求解度均较高,在经过实验之后知识掌握度明显高于无实验的班级。
二、高中地理实验教学的实施与思考
1.针对性学生差异,制定实验项目
在高中地理实验教学过程中,既要有教无类又要因材施教,要综合学生的具体情况以及个体差异,制定针对性的实验课程。因为不同地域、不同知识水平、不同生活经历等学生的综合能力是不一致的,对于地理实验的需求和理解力也是不一致的,因此作为教师必须要充分认识到这一点并据此编排和完善实验项目。例如:有一则模拟流水侵蚀作用的实验――在模拟土坡上,堆放5~10厘米粗细不均的砂土,再在坡面上方浇注水流,写出观察到的现象),该试验主要适用于城市、平原、干旱地区的学生而不适用于西南山区以及黄土高原地^,地理教师在具体制定实验项目过程中要有针对性。同时,借助本校现有资源与优势,制定统一完善的地理实验体系。在当前条件下,每个学校不仅有自己的特色而且有着自身的优势与资源。例如,周边环境、学校实施、教师构成等等,地理教师要充分利用这些资源,开发符合本校实情的地理实验,以促进学生动手能力以及养成求真务实的态度。
2.关注教学的主体性,保持学生的积极性
合理设置实验环节并控制实验过程,以保持学生积极性使之主动参与其中。在地理实验的设计过程中,教师不仅要考虑好教学内容而且要注重教学内容的趣味性,以激发好奇心进而提升其主动性和积极性,使之能够参与其中,以提升学生团队意识,使之在相互配合之中完成实验;组织和引导各小组之间的探讨和交流,以调动全班学生的积极性和提升互。通过彼此交流探讨,达到相互协作和取长补短的目的,进而使得每个学生均能够从中有所得。使学生既能够明确实验中的不足又能够获取一定的成就感,进而保持对实验教学的高度热情以及对下次实验的期待。
3.重视实验教学的生成性,灵活调整进程
实验项目由于其特殊性,时刻处于变化之中,控制不当即有可能偏离预设的目标,导致教学失败。作为教师,必须要保持这种预见性并制定应急预案,及时收集实验中的信息以了解实验的动态变化,同时根据信息整理分析以制定应对措施,通过调整实验内容以达到了顺利完成实验教学的目标,帮助学生在此环节中树立信心。例如:做“热力环流”实验时,有学生提出:“在热水和冰块之间插一束香行吗?以冷水代替冰行不行?小孔对着装热水的盆好不好?”等问题,甚至按照自己的设想进行操作。鉴于此,教师可以及时调整预订的教学程序,给予学生按照自己的设想去开展实验,同时根据实验结果进行综合对比,既能够提升学生的动手能力和思考能力又能够使之在完成实验过程中了解思考的重要性。此外,由于地理实验区别于其他课程的实验并非所有的地理实验均有完善的数据支持后者说能够获取到数据,但是教师并不能因此而忽视对实验的严禁评价,既要帮助学生顺利完成实验又要尊重事实且给予公正的评价。尤其是对于实验失败的学生,要帮助其解决问题和树立信心,在条件允许的情况下,可使之再次实验并取得成功。
总之,实现地理实验教学的常态化,必须提升教师实验能力,借助学校的实验资源等为高中地理教学提供专业的建议,提供力所能及的资源方面的支持。同时,高中地理教师亦要保持与时俱进的学习态度,通过互联网、教师研讨、自学等方法不断提升自身的业务水平,以制定符合自身需求和具备教育性的实验体系。
【参考文献】
[1] 汪清、章彦芳. 高中地理实验教学策略的实践研究[J]. 教育实践与研究:b,2013(2):55-56.
[2] 肖艳. 比较视角下高中地理实验教学有效性研究[J]. 地理教育,2010(11):6-7.
1 演示太阳日与恒星日的区别
【目的】通过学生参与实验,培养观察能力和探究意识,降解难点。
【器材】地球仪、太阳(学生甲)、遥远的一颗恒星(学生乙)
【步骤】地球仪赤道取一点A,最前排一学生甲扮演太阳,同组最后排一学生乙扮演遥远的一颗恒星。点A、甲和乙都在同一线上,地球仪绕学生甲(太阳)一边公转一边自转。当点A自转一周,A第二次面向恒星乙,所花时间23时56分4秒,是一个恒星日。但是,点A还没有第二次面对甲。点A接着再自转59′,此时点A第二次面对太阳甲。点A共自转了360°59′,所花的时间是24小时。其他情况:地球只自转不公转、地球只公转不自转和地球公转方向是自东向西时,再比较恒星日和太阳日的区别。这种教学方式,大大激发学生的学习兴趣,解决教学难点。
2 探究昼夜长短的变化
【目的】让学生观察昼夜长短和极昼极夜变化,以动态的效果激发学生的想象力。
【器材】以一张圆形硬纸,画上赤道、南北回归线、南北极圈,另一张黑卡纸剪成半圆形代表黑夜,覆盖在底盘。
【步骤】教师牵动底盘,演示太阳直射点不断南北移动,导致晨昏圈的摆动,晨昏圈切割纬线,造成昼弧和夜弧长短发生变化;教师要重点演示春秋分日、夏至日和冬至日晨昏圈的位置关系,分4个节气段演示;学生根据演示实验,填入事先设计好的表格中,通过分析得出结论。这样的教学方式有效激发学生创新思维的火花。
3 探究沿地球水平运动物体的
偏移
【器材】撑开的雨伞,墨水和清水等。
【原理】地球自转产生地转偏向力,导致沿地表水平运动的物体方向发生偏转。
【步骤】第一步,将雨伞伞尖代表北极点朝上,在伞尖滴适量的墨水滴;第二步,模拟地球自转方向进行旋转,观察并描述墨水滴流痕的偏转方向;第三步,再将雨伞伞尖代表南极点,重复二、三步骤,但自转方向与二步骤相反。分析得出结论:地表物体做水平运动时,运动方向会发生偏转,在北半球向右偏、南半球向左偏。
4 测定学校的经度和纬度
【原理】利用地方时差,推导经度;利用正午太阳高度角公式,推导纬度。
【器材】1支1米长木杆,手机,直尺,指南针,数学用表等。
【步骤】测定经度:利用直杆确定当地正午时刻:当杆影最短时,即为当地正午时刻;当地正午时,看手机时刻,此时时刻即为北京时间;根据当地地方时与东经120°的地方时差,即可求出当地经度。公式:当地经度=东经120°±时差×15°/小时。
测定纬度:在春分或秋分日,将木杆直立于操场上,观察杆影朝向;当观察到一天中杆影最短时,用直尺测量杆影长度,用数学方法算出正午太阳高度角H;利用正午太阳高度角公式计算出当地纬度;H=90°-纬度差。
5 演示季风的成因
【目的】演示由于海陆热力性质差异产生的季风及其风向变化规律。
【器材】一束香、电炉子、盛有冰块的小盘、大型玻璃缸、板盖等。
【步骤】点燃香放入玻璃缸的中央,盖上板盖,观察烟气的飘移方向。打开板盖,把盛有冰块的小盘和电炉子分别放置在玻璃缸的两端,盖上板盖,将电炉通电几分钟后,观察烟气的飘移方向。打开板盖,把盛有冰块的小盘和电炉子交换位置后,观察烟的飘移方向。
【现象与原理】开始时香烟垂直向上。因为玻璃缸内在不受外界气流影响下,香燃烧形成单一的热力环流。放入盛有冰块的小盘和电炉子后,无论两者位置如何变化,卫生香的烟总是飘向电炉子后再上升。因为电炉上方空气被加热,气压降低形成低压气流上升;冰块上方空气相对冷却,气压升高形成高压气流下沉;水平气流由高压流向低压。
【结论】冬夏季节海陆热力性质不同,高低气压产生季节性互换,因此产生风向有规律变化的冬夏季风。
6 探究冷锋和暖锋的形成过程
【目的】冷空气(蓝色的冷水)主动向暖空气(红色的暖水)移动,暖空气顶盖上出现“云雨”现象。
【器材】透明的长方形的中间有凹槽的玻璃容器、隔板、蓝色冷水、红色热水、冰块。在容器里,一侧放温度较低、比重较大的蓝色液体,其顶盖上面放有冰块;另一侧放温度较高、比重较小的红色液体,中间用一隔板把两种液体隔开。
【步骤】迅速抽去隔板,打开蓝色(或红色)冷水一侧的动力,观察、记录实验现象。
【现象】在短时间内,可以见到蓝色液体渗入到红色液体之下,并形成一个倾斜的分界面,且顶盖上出现“云雨”现象。
【结论】冷暖气团相遇时,会形成一个倾斜的交界面,即锋面。由于冷空气密度大,暖空气密度小,当冷暖气团相遇时,一般是冷气团位于锋面的下方,暖气团位于锋面的上方,并沿锋面上升。由于锋面两侧的温度、湿度、气压、风等都有明显的差异,所以在锋面附近常伴有云、雨、风等天气。
7 温室模拟实验
【器材和场地准备】平盘、温度计各两只、空矿泉水瓶、沙土、手表、剪刀、纸笔等。地点在本校篮球场,天气环境为晴朗的午间。
【原理】温室阻止了空气在室内外对流或湍流方式的热交换,从而使室内增温。
【目的】利用身边的事物,理解地理原理,并了解该实验与“大气保温作用”的区别。
【步骤】将一些沙土分别放入两个玻璃盘,用剪刀将矿泉水瓶拦腰剪断,将底部碗状部分倒扣在盛有沙土的盘中,这样就制成“微型温室”。在“微型温室”顶部钻一个小洞,将温度计去;将“微型温室”放置在阳光下,将另外一支温度计放置在没有“微型温室”的盘中,保证两支温度计接受同样光源照射;观察升温过程,每隔1小时观察一次温度计,并记录温度值。对数据进行分析,得出结论。
【结论】两支温度计显示的温度有所不同,塑料瓶内的温度明显高于瓶外温度。
8 探究酸雨的危害
【目的】认识酸雨的危害,增强环境保护意识。通过查阅书刊、上网等方式,了解酸雨的有关资料。
【器材】教师准备SO2,装于6个集气瓶中并加入少量的水;镁条或锌粒;植物叶子,果皮、废弃大理石等;纸张、手帕。
【步骤】第一步,分别将植物叶子、果皮、镁条或锌粒、大理石等物质放入教师准备的酸雨中,观察现象并分析原因,从而得出结论;第二步,加入其他物质,包括纸张、手帕,观察现象并分析原因,从而得出结论。
9 探究海陆风的形成
【实验器材】煤气炉、轻软的纸巾、一盆冰水。
【实验步骤】第一步,打开煤气炉,把手伸在炉火的上方,感受空气的温度;第二步,拿轻软的纸巾在炉火旁边不同的位置,观察纸巾的飘动方向;第三步,将一盆冰水放置炉火旁边,轻软的纸巾放于炉火和盆之间,观察纸巾飘动的角度和第二步有何差异?
1、泛化的实验
⑴其它体例实验化。教材中有多种并存的体例,运用不同体例表达不同的教学内容,既可以因材施教,又可以丰富课堂教学方式;但是,有些教师“神化”了实验的功能,将实验当成无所不能的灵丹妙药,将其它原本合适的体例生硬地改为“实验”,反而削弱了教学效果。如有的实验是对“思考”、“活动”等体例的修改或变式,本质上并无变化,操作上却更为复杂;有的实验就是教材中原“案例”、“活动”,只是冠以“实验”之名,这些缺少必需的实验器材,缺失“做”的过程的“活动”和“案例”,都算不上真正的实验。
⑵简单内容复杂化。有些教学内容较为简单,原本有更好的表述形式和教学方式;有些教学内容呈现的是学生熟悉的已有经验,教师稍加引导,便能唤起学生清晰的记忆。但是,部分教师为了实验而实验,将它们设计成为复杂的实验,使原本简明的教学流程变得繁琐、乏味,反而容易挫伤了学生学习的积极性。例如:一位教师在教学“外力作用”时,用较长时间做“沉积物分选”实验,得出“大颗粒在下,小颗粒在上”的结论,学生起初兴致较高,最后却毫无兴奋感和成就感。究其原因,该实验验证的只是高中生已知的常识,这种只追求形式的实验难以唤起学生的好奇心和求知欲。
⑶复杂问题理想化。有些教师简单地认为,只要使用一些替代材料,模拟出类似的条件或环境,就能通过地理实验来揭示地理原理。事实上,并非所有的真实情景都能被模拟出来,有些地理现象的产生需要广阔的空间和漫长的时间,模拟实验很难达到这种时空要求;还有一些实验需要的场地和器材条件,部分学校并不具备。因此,许多地理原理无法用实验的手段得以揭示,有些实验却过于理想化,甚至不切实际,或者导致实验现象不明显,难以产生预期的效果,或者与实际情况存在很大差异,不能科学揭示地理原理。
例如:2007年上海高考题7—9题是关于一项模拟实验的分析,作为实验原理分析题,试题设计无可厚非。但是,题中涉及的锋面实验过于理想化,在实际教学中没有太大的使用价值:锋面是一种复杂的地理现象,难以准确模拟出来;该实验只能模拟出不同密度空气交汇后的情况,反映的是一种物理现象,无法反映锋面的成因、分类和影响,未能揭示出锋面的主要内涵,缺少“地理味”。(附试题)
(三)模拟某一天气系统(图略):在塑料盒中间插一隔板,两侧分别注入同体积红色暖水(代表暖空气)与蓝色冷盐水(代表冷空气)。
7.在向上抽出隔板后的数秒内,冷暖水之间 ( D)
A.出现水平交界面,蓝色水在上 B.出现水平交界面,红色水在上
C.出现倾斜交界面,蓝色水在上 D.出现倾斜交界面,红色水在上
8.该实验模拟的天气系统是 ( B)
A.气旋 B.锋 C.高气压 D.低气压
9.该模拟实验存在的主要不足是 ( A)
①没能模拟出主导气流的运动方向 ②没能模拟出成云致雨的天气现象
③没能模拟出冷锋与暖锋 ④没能模拟出冷暖空气的密度差异
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2、僵化的实验
⑴不经选择地全部采用已有实验。由于现成的地理实验较少,有些教师一旦在教材或其它资料中发现地理实验,就视为珍宝,全部采用,与学生一起花费大量的精力和时间去做。他们既不结合学生的实际情况进行认真筛选,导致部分实验缺乏针对性;又不根据教学内容进行科学取舍,导致部分实验远离了教学目标,偏离了教学重、难点,冲淡了教学主题。
⑵毫无修改地“全盘拿来”现成实验。有些教师在使用现成实验时,不经过亲手试验,不结合学生的学习要求和学校的现有条件,对实验场所、实验器材、实验步骤进行必要的调整和完善,而是机械照搬原有实验,导致有些实验难以操作,甚至出现一些科学性问题。
⑶不加变通地处理实验中突发问题。实验操作过程中会产生各种各样的变化,学生的操作偏差、外部环境的影响、学生偶发的质疑等等,都可能导致实验过程与预设的方向和速度不尽相同;有些教师可能因为自身对实验理解不够透彻,缺乏教学机智,教学理念陈旧等原因的影响,指导实验时不敢“越雷池一步”,不能根据课堂教学情景的即时变化,通过及时调控以确保实验的有效推进。
3、异化的实验
⑴“讲”出来的实验。调查发现,绝大部分高中教师和学生只做过1—2次地理实验,从未“做”过实验的比例也不在少数;为了应对新的考试,有些教师以“讲”的方式剖析教材中的,或者他们认为可能考到的实验,然后要求学生“记住”这些实验。这种“讲”出来的实验有形无实,无法促进学生能力的发展。
⑵“想”出来的实验。有些教师能根据教材内容去设想、编制地理实验,却很少通过亲自操作去验证,更不会引导学生去做这些实验。这类实验从设想到设想,缺少反复地实践、推敲和完善,在操作和结论上往往存在一定的问题;而且,它们即使具有科学性和可操作性,也只能是“纸上谈兵”,是一种虚假的实验。
⑶只要结论的实验。有些教师指导学生实验时,不舍得为学生提供足够的动手和思考时间,甚至省去一些必要的步骤,快速指向自己预设的结果,不重视实验过程,只关注实验结论。这类实验与一般的讲授课无异,关注更多的是学科知识,而不是学生通过观察、操作、思考自主“发现”知识的过程,失去了实验教学本身的意义。
⑷“秀”出来的实验。有些教师能透彻理解地理实验的内涵和价值,也能很好地指导学生做好实验,但他们在常规教学中基本不做实验,只是在公开课上“秀”一把,使实验变成了公开课上用于观赏的“花瓶”。
⑸“看”出来的实验。地理实验可以是教师演示实验,也可以是学生操作实验,后者强调了学生的自主参与,更有利于培养学生的多元能力;但是,有些教师为确保实验结果、实验进度与预设的一致,许多可以由学生操作的实验也由教师代为完成,使真正的教学主体隐退到次要位置,久而久之,学生会对教师的表演产生“观看疲劳”,对实验失去兴趣。
二、高效实施高中地理实验教学的措施管见
1、围绕新课标要求和学科特点实施实验教学,突出地理实验的科学性
⑴根据新课标要求,切实开展实验教学。《普通高中地理课程标准》明确提出“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,以及引导学生“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查”的课程目标。地理教师应真正树立重视实验的教学观念,积极探究与实施有价值的地理实验教学。
⑵根据地理学科特点,科学进行实验教学。其一,实验要能科学反映地理学科知识,实验本身及其反映的地理原理要正确无误,模拟情景要尽量接近真实情况,实验场所和器材要合理,实验步骤要严谨,实验时间要适当,启发性设问要科学等等。其二,实验要符合地理教学的实际情况。高中地理教学时数少,地理实验宜精不宜多,教师要善于根据学科知识特点精选典型实验,舍弃无实际教学价值、形式化的实验,将实验真正用在教学的“刀刃”上,在具备实验特质的教学重、点处,以及学生思维焦点处设置实验。
2、基于学生和学校的具体情况选编实验,突显地理实验的针对性
⑴针对教学对象选编地理实验。只有符合学生实际情况的地理实验才能起到预期的效果,不同学生的认知基础、生活经历和兴趣爱好各异,他们需要的实验不同,能完成的实验也不同,教师要针对所教学生的特点,精心选择、修改和编制实验,使每个学生都能在实验过程中有所收获。例如:有一则模拟流水侵蚀作用的实验(在模拟土坡上,堆放5—10厘米粗细不均的砂土,再在坡面上方浇注水流,写出观察到的现象),对平原地区、干旱地区和城市学生而言,可以做此实验;但对西南山区、黄土高原等地区学生而言,则没有做的必要。
⑵整合学校资源,构建实验体系。每所学校都有自己特定的教学资源,如周边环境、学校实施、教师构成等等,地理教师要充分利用这些资源,开发符合本校实情的地理实验,并逐步形成有实用价值实验体系。首先要用好教师自身资源,全体地理教师相互协作,认真研究教材和学生,共同探讨、选择和创造性地编制地理实验;其次要充分发挥本校优势资源,利用学生生活中和学校特有的实验资源,创编出科学性、生活性、操作性强的地理实验;再次要立足本校实际情况,选、编出学校现有条件下可以操作的实验项目,忌好高骛远。
3、紧扣教学目标精心选编实验,强调地理实验的目的性和可操作性
⑴完善现成实验。第一步,研究现成实验与教学目标是否相符合;第二步,根据原有实验步骤反复操作,并以质疑的态度审视实验的每一种器材和每一个步骤;第三步,确定实验可否使用,必要时,结合教学目标和学生情况修改和完善原有实验。
⑵精心创编实验。第一步,根据教学目标要求,分析编制相关实验的可行性。第二步,围绕教学目标编制实验:可以根据地理原理产生的条件和次序,顺向还原或模拟相似情景;也可以从地理原理出发,大胆假设、逆向倒推实验步骤。第三步,循着自己设计的步骤反复试验、小心求证,推敲实验的科学性和可操作性,并不断进行修改和完善。第四步,确定实验场地、器材和步骤。
例如:新课程内容标准中提到:“利用身边可以找到的材料,做一次模拟大气温室效应的小实验”,教师可以按如下思路编制该实验:
(1)分析编制该实验的可行性(可行,略)。
(2)根据“温室效应”含义,确定实验主要环节:制成模拟温室;比较阳光下温室内、外温度。
(3)细化步骤,并反复操作,逐步完善:①在两个玻璃盘中分别放入少许土壤;用剪刀将一白色塑料瓶拦腰剪断,然后,将塑料瓶倒扣在一只玻璃盘中,制成“微型温室”。②在“微型温室”顶部钻一个小孔,插入温度计;在另一盘中放置一支同样的温度计。③将两个玻璃盘放置在阳光下,每隔1小时观察一次温度计,并记下两支温度计显示的温度,进行比较。
(4)确定实验步骤(同上),场所(教室外),器材:2只玻璃盘,1个较大的白色矿泉水瓶,2支温度计,少许土壤,1把剪刀,手表。
4、根据教学情景变化灵活调整实验程序,重视实验教学的生成性
⑴重视操作过程的生成性。实验操作过程总是处于动态变化之中,不可能与教师预设的完全一致;因此,教师要精心预设实验步骤,更要时刻关注学生在实验过程中的表现和反馈,根据教学情景的发展变化,“巧妙地在学生不知不觉之中作出相应的变动”,以生成最有利于学生发展需要的实验教学。例如:做“热力环流”实验时,有学生提出:“在热水和冰块之间插一束香行吗?以冷水代替冰行不行?小孔对着装热水的盆好不好?”等问题,甚至按照自己的设想进行操作。鉴于此,教师可以及时调整预订的教学程序,引导不同小组学生按这些设想分别实验,然后比较、讨论各组实验结果,以培养学生的地理思维能力。
⑵重视结果分析的灵活性。与物理、化学、生物实验不同,许多地理实验并不需要精确的实验数据,教师对实验结果的分析既要严谨、又要灵活,以引导学生从宏观上分析地理原理和地理规律。同样,并不是所有的地理实验都能顺利“成功”,教师面对现象不明显,或者与应有结果差异很大的实验,可以引导学生反思原因,设想改良措施,充分利用“失败”这种教学资源,启发学生从侧面理解地理知识。
5、促使全体同学主动参与地理实验,关注实验教学的主体性
⑴科学组织,引导所有学生主动参与多元互动的实验活动。教师要着力构建具有趣味性、创造性和实践性的实验教学氛围,激发学生参与热情,唤醒学生自主意识,引导所有学生全身心地沉浸到合作、互动的实验活动中。例如:通过科学分组,使每个小组的规模适中、人员构成合理,并通过协商分工,确保每位同学都有自己的任务,进而促成组内成员之间的相互协作和默契配合;引导不同小组之间进行平等交流和交互磋商,使全体同学置身于全员参与、相互促进、多重互动的课堂交往中,进而不断强化合作意识、操作能力、观察能力、逻辑思维能力和创新能力。
⑵合理评价,激励所有学生主动参与有所收获的实验活动。实验过程中,教师既要及时矫正学生的偏差,更要善于发现学生的细微进步和创新思路,以赏识的表情、赞许的目光、精当的语言及时给予激励性评价,在鼓励当事者的同时,调动其他同学的积极性;实验结束后,教师既要客观、科学地评价实验结果,也要捕捉并放大学生的闪光点,鼓励学生的独到见解,让学生能真实感受到自己在实验过程中的收获,产生喜悦感和成就感,形成主动参与实验的激情和信心。
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。”受传统教育观念的影响,在中学基础教育中被划分为“文科”的地理课,远离实验。新一轮的课程改革倡导探究性学习,这给地理教学带来了新的活力。普通高中课程标准必修课程地理1的活动建议中有“根据本地条件,进行地质、地貌、水文等的野外考察”、“利用身边可以利用的材料和温度计,做一次模拟大气温室效应的小实验”。因此地理小实验也是重要的地理课程资源,对培养学生的动手能力、探究精神,培养学生对地理的学习兴趣,有很高的价值。
地理实验包括实验设计、实验操作、实验观察记录、整理记录资料、分析研究得出结论等多个环节。在整个实验过程中通过观察地理现象,从而培养学生的观察能力;通过设计实验、分析实验现象及结果,锻炼和培养学生的地理逻辑思维能力;通过实验想象和假设发展学生的想象能力和创造能力;在实际操作中还能培养学生的组织能力、动手能力和解决问题能力等。可见,地理实验是培养学生创新精神和地理能力的一种有效的教学活动,有助于学生地理素养的培养。
二、高中地理实验教学典型案例
1、案例一
实验名称:地转偏向力的存在
实验目的:学习地球自转知识,说明地球表面的物体在做水平运动时,运动方向发生偏转:在北半球向右偏转,在南半球向左偏转。
实验器材:地球仪,红墨水、蓝墨水各一瓶。
实验步骤与方法:(1)将地球仪的北极点向上,当地球仪静止时,在北半球高纬度地区滴一滴红墨水,观察红墨水的轨迹;
(2)自西向东转动地球仪,在同样地滴一滴蓝墨水,观察蓝墨水的轨迹;可以看出红墨水和蓝墨水的轨迹不同,并且,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);
(3)解释观察到的现象;
(4)再将地球仪的南极点向上,重复步骤1、2,但旋转方向与步骤2相反;
(5)解释观察到的现象。
2、案例二
实验名称:模拟空气的热对流现象
实验目的:
(1)学习由于冷热不均而导致空气水平运动的地理知识;
(2)模拟热力环流现象、培养观察能力。
实验器材:燃气炉灶、锅、水、有小孔的80厘米的方板两块、香两只、火柴。
实验步骤与方法:
(1)将装满水的锅放在炉灶上,用两块方板挡在炉灶的两侧(方板上的孔与锅口保持一样的高度);
(2)点燃两支香,让香分别在方板的外侧靠近两个小孔,观察香的烟雾的运动方向;
(3)点燃炉灶,烧开锅中的水后,把两只点燃的香分别放在两方板外侧靠近小孔处,再观察两支香的烟雾的运动方向有何变化。
锅中的水烧开后,方板内的热空气做上升运动,板外的冷空气进来进来补充,将香的烟雾一起带进来,这就是空气的热力环流运动。可见冷热不均是产生大气流动的根本原因。
3、案例三
实验名称:家乡商业网点布局和商业活动的调查
实验目的:
(1)学习商业网点布局的影响因素和商业活动等地理知识;
(2)培养搜集资料、整理和分析资料的方法和学会分析影响商业网点布局的因素;
(3)激发学习人文地理的兴趣,培养求真务实的科学态度。
实验器材:家乡地图、记录纸、笔、计算机等。
实验步骤与方法:
(1)学习影响商业网点布局的地理知识;
(2)将全班学生分成若干小组,明确各组的任务;
(3)分组开展调查活动,做好记录:
(4)调查主要商场、超市、商业街或农贸市场的名称及其分布地点,填注在家乡平面图上,需要分析它们的布局与交通路线、居民区分布的关系;
(5)调查主要商场的经营项目、特色商品、商品产地、销售对象等内容,填写下表:
路段 商品名称 特色商品 商品产地 销售对象
对商家商业网点布局和商业活动进行简要评价,提出你的改进建议。
三、实验教学在地理教学中的作用
1. 利于激发学生的学习兴趣, 强化地理学习的动机。
兴趣是影响学生选择接受教学信息的重要因素, 也是激发学生学习的动机集中注意力的首要条件。地理实验具有真实、生动、形象的特点尤其对中学生有很强的吸引力,实验现象使他们兴趣盎然, 从而激发学生的求知欲, 通过学生的亲自动手做地理实验, 满足学生的操作欲望, 并获得成就感体验, 形成积极的情感, 进一步强化地理学习的动机, 形成地理学习的良性循环。
2. 利于培养学生的动手实践能力。
实验器具的制作和操作是一个手脑并用的过程, 能提高学生的动手能力。通过实验使学生在轻松、有趣、生动的实验中获得了直接经验, 体验到合作、探究学习的乐趣。
3. 转变学习方式, 提高学习能力。
2003年教育部颁布的《普通高中课程方案(实验)》将地理学科划归为“人文与社会”和“科学”两个学习领域,这就为地理学科实施科学调查、考察、实验、研究性学习等实践活动提供了充分的依据,并且对实践活动进行了详细的表述,要求课堂内外积极开展这些实践活动,培养和提高学生的地理素养。由此可见,地理新课标将地理观测、地理考察、地理实验、地理调查、等实践活动提高到了前所未有的高度,其将成为地理新课程实施中的重要教学手段,所以教学中不容忽视。
一、中学地理实验教学的设计模式
地理实验内容、地理实验教学方式是多种多样的,但是中学地理实验教学还是具有一定的教学结构的。笔者认为,一般的中学地理实验教学模式由四个步骤组成,图略。
该教学模式阐明了地理实验教学过程中教师与学生各自的活动内容、任务和活动过程,是对地理实验教学过程的抽象与概括。地理实验的设计,主要表现在在两个方面:
首先,思路上,学生做实验大体会经历“提出问题-分析问题-动手实验-理解归纳-问题解决-思考交流-抽象概括-得出原理”的过程,具有较大的探索价值。而教师设计实验时,由于其是知识的拥有都,思路一般按照“已知规律和原理-举例验证实验方案-确定具体步骤和实验材料”的顺序展开。两者是一个互逆过程。因此,学生通过实验学习的思路是一种集中性思维,而教师的实验设计思路是一种发散性思维,互补性强。
其次,设计过程以替代性、创造性思维为主。设计地理实验教学的关键在于实验方案的制订,在模拟地理过程、选取实验材料、确定实验步骤等方面而要发挥独特的创新思维品质,用简易可得的方法演示复杂的地理现象,归纳地理原理。
二、实验内容的选取与评析
地理实验内容的选择要有针对性。从发展学生地理素养的目的出发,是否开展实验、怎样设计、根据实际情况如何改进,都需要考虑实验的教学价值。一般而言,程序性知识和技能、以地理发生演变过程为内容的知识适宜开展实验,即这类实验所含的教学价值高。例如,热力环流的形成原理,学生一直难以理解。
[案例]热力环流
1.材料:略大一点的废弃纸盒,点燃的蚊香(或香烟),冰块等。
2.步骤:①将略大(如50*40*20cm)的废弃包装纸盒,正面去掉,留下其它5个面,横放在桌上,让盒子开口的那面,正对观察者;②关上门和窗,在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟),另一端放上冰块;③观察蚊香烟雾的上升、沿纸盒内顶面的运动、在冰块上方的下沉、在纸盒底面的运动;④用自己的语言描述热力环流的形成过程和原因。
3.实验结论分析:在自然的状态下,空气受热膨胀上升,反之遇冷收缩下沉,见图
评析:通过让学生自己动手模拟、观察烟雾的飘动情况,并将其用示意图表示出来,提高学生的动手能力。
4.实验结果的迁移运用。教师用多媒体课件演示大气热力环流的形成原理:①热―升―低。地面受热,空气膨胀上升后向外流出,就使得近地面的空气密度减小,形成低气压;②冷―沉―高。地面遇冷,空气冷却收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;③高―低对应。地面受热,近地面空气膨胀上升,到上空聚积起来,使上空的空气密度增大,上空形成高压;因此,在受热的地面,其对应上空为高气压,与近地面的低气压正好相反;反之高空则为低气压,对应的近地面则为高气压;④高凸低凹。同一水平面上,等压面上凸则显示为高气压,下凹则为低气压;⑤风(空气的水平运动)。总是从高压向低压运动;⑥高处低压。垂直方向上越往高处空气越稀薄,气压越低。
评析:学生通过自己动手实验而接受知识、体验知识、探究知识,能让学生掌握地理原理的学习方法和培养思维能力。
5.知识的拓展。学生理解了热力环流的形成后,教师适时地引导学生用其规律和原理来具体运用或解释海陆风、山谷风、城市热力环流、季风环流等相关知识。
三、实验教学设计的反思
地理实验教学是一种将抽象的地理过程或现象变为形象具体的直观教学方法,它能充分充分调动学生的学习兴趣,让学生置身于客观真实的“地理环境”中观测地理事象的变化,并分析和解决地理问题,提高学生的动手能力,有利于培养学生的地理思维和创新能力。实验教学中内容的选择、实验过程的设计是否得当都直接影响到应用地理实验教学的的效率和价值。
【参考文献】
1.王民.地理新课程教学论[M].北京:高等教育出版社,2003:11.
2.雷鸣.精选实验内容 彰显实验教学价值.中学历史、地理教与学,2010.7
地理实验教学有其他教学手段不可替代的作用:能够调动学生的多种感官,高效率、高质量地掌握地理基础知识和基本技能;能够有力地改变被动接受式的学习方式;能锻炼和培养想像能力和创新能力、观察能力、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;逐渐形成浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚韧不拔的意志。
二、地理探究性实验教学设计的步骤
下面以“海陆热力差异”为例子来说明高中地理探究性实验的设计过程。
1、提出问题。高中地理中讲到气候形成因子、季风形成原因时,经常提到海陆热力差异。学生对海陆热力差异感到迷茫,经常要问:“什么是海陆热力差异?”,“能否自己设计实验解决呢?”
2、让学生设计实验。取两个烧杯,一杯放水,一杯放等量的细砂,在两个烧杯中均插入一支温度计。把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数。再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化。
3、收集整理数据。在阳光下晒30分后,当时细砂的温度为 45℃,水的温度37℃,移到室内10分钟后,细砂温度为31℃,而水温为35℃。水温度变化是2℃,而细砂的温度变化是14℃。
4、结论。水的温度变化比细纱小,说明海洋升温慢降温也慢。
5、交流合作。引起温度变化不同的原因是水和细砂的比热不同。水的比热大,而砂石的比热小,吸收相同热量的情况下,水温度升高的就比较小,而细砂升高的就比较多。
三、地理探究性实验教学的类型
1、教师探究性演示实验与学生探究性实验
(1)教师探究性演示实验。这类实验一般是由教师在课堂上进行探究,或和学生共同进行探究,这样可以激发学生的学习兴趣,获得生动而直观的感性认识,加深学习印象,形成正确的概念。如地球的自传和公转、月相成因、地转偏向力等都可以设计成教师探究性实验。
(2)学生探究性实验。学生探究性实验就是学生自己提出问题、设计实验方案、自己动手进行的试验,同时,也可以教师在旁边指导。学生探究性实验是地理实验教学最理想的状况,它对学生能力的培养更是多元的。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。
2、课内探究性实验和课外探究性实验
(1)课内探究性实验,实验所需要的时间比较短,在教室内就能够完成的实验。如在学习沉积作用时,可以用下面的实验进行探究自然界的沉积作用是怎样进行的。
例3:沉积物分选的实验。将同样比例的碎石、粗砂和黏土完全混合,放入一只玻璃瓶中(不超过容量的一半)。将玻璃瓶用水注满,盖上瓶盖,剧烈振荡,然后让瓶子平放,使瓶中物质自然沉淀。让学生观察沉淀成分的排列顺序,是否是大颗粒在下部,黏土细粒在上部。在这个实验中,所用材料以及沉积过程与自然过程基本一样,只是缩小了规模,放在玻璃瓶里进行的。
(2)课外探究性实验,一般是实验进行的时间比较长的或必须在野外才能进行的实验。如月相的观测、正午太阳高度的测定等。前者需要时间比较长,后者必须要在教室外面才能完成的,这样的探究性实验一般放在课外进行,因为课外的时间比较充裕。
四、地理探究性实验教学设计原则
1、探索性。科学规律往往隐在较深层次并有不确定性,需要学生采用不同流程和方法去挖掘和感悟。从中领略科学的方法,培养严谨务实的科学态度和精神,并从中学会思维的变通性和灵活性。
2、过程式原则。其注重过程。它包括从问题的引出,提出假设,收集证据,分析与处理,评价与交流的全过程,引导学生参与,锻炼学生推理、思维、实验的能力。
3、民主性。创设一个有利于探究的环境,形成和谐、愉快、民主的氛围。让学生敢问、敢疑、敢探索。鼓励学生打破常规思维,张扬个性。
4、发展性。以培养学生科学素养为目的,重视促进学生智力和非智力素质的发展。多留给学生继续思维,思考探索的时间、空间。拓展、深化已解决的问题,创造一种完而未完,意味无穷的教学心理境界。
5、自主性、开放性。对学生活动能自主支配,自我调节和控制,充分发挥自身潜能,形成在老师指导下能独立感知和理解实践活动,求异创新;不光指活动空间形式可以从学校延伸到校外,还从内容材料,求知方法和结论,时间上向课堂外延伸。
五、高中地理探究性实验的注意事项
1、实验选材要方便。实验过程中的材料要求学生身边能够采集到的,或者理化实验室本来就有的。如果实验材料很难找到,则学生设计实验的积极性也会大大降低。
很多地理现象、地理知识如果只是单纯地口头阐述,学生很难真正弄明白,而实验则是一种有效的途径,借助实验过程能够让学生对知识要点有更为透彻的理解。
一、演示实验法
演示实验是指利用相关的实验仪器,通过教师演示的方式让学生对地理知识及地理事物产生感性认知的一种手法。演示实验法是高中地理实验教学中最普遍的教学方式,在很多知识点的讲解中都能发挥良好的作用。
在给学生们讲授“海陆热力差异”时,为了让学生能够亲身体会到这种不同,在课堂上笔者就这个课题开展了演示实验,实验过程如下:
实验器材:烧杯两个、适量水、适量细沙、温度计两个。
实验步骤:1.取两个烧杯,一杯放水,一杯放等量的细沙,在两个烧杯中均插入一支温度计。2.把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数。再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化。3.收集整理数据:在阳光下晒 30分钟后,细沙的温度为 45℃,水的温度为 37℃;移到室内 10分钟后,细沙的温度为 31℃,而水的温度为 35℃。
结果:水的温度变化是 2℃,而细沙的温度变化是 14℃。
结论:水的温度变化比细沙要小,说明海洋升温慢降温也慢。
通过实验过程以及实验中得出的具体数据,学生们最后明白:引起温度变化不同的原因是水和细沙的比热不同。水的比热大,而细沙的比热小,在吸收相同热量的情况下,水温度升高的就比较小,而细沙温度升高的就比较多。这也是海陆热力差异的最根本原因。通过这个演示实验,学生们亲身见证了差异的存在。透过这个实验,让学生们对于这个知识点有了透彻的认识,从原理上弄懂了这个知识点,在以后的学习中碰到这类问题就能很好地解决。
二、想象实验法
想象实验法通常用于课堂条件受到限制,但教师仍想通过实验的方式让学生体会某个场景或者掌握某个知识点的状况。在无法进行演示实验时,教师可以通过创设情境(包括语言情境)来帮助学生展开想象的翅膀进行探究学习,从而获取相关知识。
以南京和淮安市2013届高三模拟考试(南京二模和淮安三模)地理试题为例:
材料一:2013年1、2月,全国中东部地区多次陷入严重的雾霾天气,尤其是京津冀地区更为严重,大气中含有大量含氮有机颗粒物。图1和图2分别表示在不考虑政策措施对能源需求和社会效益产生重大影响的情况下,我国的能源需求和二氧化硫、氮氧化物产生量的预测情况。
材料二:十二五期间,我国将调动3.4万亿人民币的资金投放到生态环保领域。2013年2月6日,国务院要求加快技术更新,加快油品质量升级,以减轻大气污染。
(1)据材料一分析我国能源消费带来的问题。
_____________________________________________________________________________________________________________(2分)
(2)简析2013年1、2月我国中东部地区形成大范围雾霾的人为原因。
_____________________________________________________________________________________________________________(2分)
(3)材料二体现的环境管理手段有_________________________________、_________________________________。(2分)
(4)为缓解我国资源和环境压力,促进经济社会可持续发展,在能源开采和利用领域应分别采取哪些措施。 (4分)
这是一道综合性较强的模拟试题,然而,对于生长在江苏省这片江南水乡的学生们而言,他们很难想象京津冀地区的那种气候和天气状况,对于那种完全被雾霾笼罩的状况在学生们的生长环境中也不多见。这时,笔者会用语言帮助学生创设教学实验情境,具体向学生描述雾霾天气的实际情况,当地人们的生活状况,雾霾天气对人们日常生活的影响以及对人体健康的损害,让学生们能够置身于雾霾情境中,对于题目的理解更加深刻。此外,这道题目除了考查学生的地理知识,某种程度上对于学生的环境保护意识也有所渗透,不仅问到了缓解环境压力可采取的措施,也考查了环境治理的手段,这考查的是学生全方位的知识和综合素养。面对这个出题意图为学生构建想象实验是很有必要的,只有置身于那样的情境中才能更直观地体验雾霾对环境的危害,从而帮助学生更好地答题。
三、类比实验法
有经验的教师都有这样的共识:事例、教具并不只在教参里、网络上,而是学校内、教室里、学生中随处可见。因而,引用事例大可不必舍近求远,可就地取材,即取自室内、眼前、身边,取自活生生的实物、实例。这些实物与实例往往能够形成很有效的类比,而借助这些形象的类比过程能够迅速让学生领会到相关的知识要点,让学生马上明白问题的关键所在。
例如,笔者在讲解黄河是地上河时,讲了半天,学生还是一直瞪大眼睛看着笔者,一点都不明白。后来笔者突发奇想,用书来做实验,把书垒成像一条河一样,然后一边讲解黄河泥沙量大,泥沙越积越多,所以河岸要不断加高才能防止黄河水危害到两岸地区。长期以来,河床不断提高,河岸不断加高,到现在河床早已高出了两岸的地面。在讲解这些时,笔者还一边不断地往两岸加书。直到这时,学生才真正明白“黄河是地上河”的说法。有时,很多理论讲起来一套一套的,但是学生却很难想象那些现象(因为他们见得少,甚至没有见过),但是当老师用课堂上的实物来做个简单的演示时,问题就变得很简单,而且学生也容易接受。
四、结语
实验法是高中地理课堂教学中一种非常有效的辅助教学手段,它能够很好地增进学生对于相关知识点的理解与认识。课堂演示实验能让相关知识点得到很好的验证;想象实验法能通过情境创设让学生对相关知识点有更深入的理解;类比实验法则是就地取材,将地理现象或地理知识与学生们熟知的生活现象进行类比,从而使知识得以简化,增进学生的认知。总之,实验教学法是一种非常有效的提升高中地理课堂实效性的教学途径。
参考文献
情境体验式教学在中学地理课堂中的应用与实践已经不断开展,在这一过程中,必须保证传统的教学模式得到创新,进一步促进高中地理教学的应用与发展得到提高。情境体验式教学在发展的过程中能够进一步提高学生的学习效率,保证积极参与到地理课程实践过程之中,最终能够形成一定的地理知识系统,进一步将学生的主观能动性充分发挥,从而确立学生学习的主体地位。现如今随着素质教育理念的不断深入,人们对于地理教学专业成绩的重视已经不断减弱,反之,对于学生地理素质的积累与能力锻炼的重视有所提高。
情境体验式教学法不仅能够有效提高学生的综合素质,增强课堂应用的效果,而且能够全面保证学生的学习能力,进一步转变学生的学习观念,增强综合应用的能力。通过情境体验式教学的应用与研究,能够进一步消除传统教学中学生“死记硬背”的缺点,进一步强化学生学习的能力,从而不断加强学习与生活的紧密联系。
一、情境体验式教学在高中地理课堂中应用的意义
(一)提高学生能力
通过在高中地理课堂中运用情境体验式教学,能够不断发展学生学习的主动能力,进一步增强学生的好奇心和求知欲[1]。在不断的学习与积累的过程中,进一步强化学生参与课堂实践的效果,进而不断提高学生对于地理问题的分析能力和解决能力,还培养学生的地理思维和地理素质。
(二)强化问题探究的理念
素质教育是一种全新的理念,在这种全新理念的指引下,传统的地理课堂就会受到进一步冲击。但是因为高考制度的限制,目前部分教师依然非常重视地理考试的成绩,并且对于教学效率还是依照考试成绩判断。在这种情况下,地理学科自然而然不受重视。所以,在这种情况下,学生对于地理学科的态度就会不断弱化。一方面学习地理知识并不能够进一步提高综合的学习诚意,另一方面无法将地理知识与实际的生活进行关联,造成地理学习问题探究的尴尬[2]。
情境体验式教学能够不断保证学生在实际生活与社会实践中获得相关的地理知识体验,进一步强化学生的思想转变和教师的思维转变,进一步让教师和学生对于成绩的判断弱化,而且通过知识的学习进一步加强地理常识的累积与素养的提高。
二、情境体验式教学在高中地理课堂教学中的应用策略
(一)强化实验教学
情境体验式教学非常重视对学生兴趣的培养,并且能够在实验过程中强化学生学习的主动效果,进一步提高学生动手操作的能力。通过真实的实验与实际的动手操作,把地理现象真实地摆在学生的面前,进一步增强地理知识的说服能力,从而强化学生对于地理的了解与认知,进一步实现体验式教学。而且,通过引入多媒体互联网技术,进一步整合网络教学资源,寻找到符合高中地理课程教学内容的多媒体课件或者其他内容进行改编与整合,从而进一步完善高中地理课堂的实验体系,并且能够重点突出知识点的难易,使得教师在制作视频与讲解的过程中能够有所侧重,并且保证学生更加容易理解。
(二)强化图表运用
通过强化地理图表的应用,能够进一步增强情境体验式教学法的效果。地理课程中有很多知识点能够通过图表的形式进行表达[3],进一步提高图表运用的能力,从而帮助学生构件地理知识体系,进一步完善地理教学的知识体系,保证地理课堂教学的知识能够形成直观的发展脉络。通过地理图表的运用,能够进一步培养学生的观察能力与总结规律的能力,不仅丰富了学生的知识,而且进一步促进学生强化了归纳总结的能力。通过图表的运用,学生能够在知识学习的过程中进行反思与总结,进一步强化知识的举一反三的效果,从而不断促进学生对于知识的延伸与拓展,强化学生的积极主动性。
(三)合理设计问题
在高中地理课堂中,有效检测教学效果的方式就是课堂提问。但是在很多情况下,学生由于种种原因害怕提问,这样就会造成学生陷入窘迫,无形之中给学生增大了压力和负担[4]。教师必须充分利用多媒体信息技术和网络资源,本着发展学生创造力和思维能力的目标,进一步巧妙设计问题,从而更好地进行高中地理教学。运用多媒体技术,进一步设计出与课堂知识相关的问题,让学生针对这些问题进行自由地思考与想象,从而不断延伸与拓展问题,进而增强学生对于地理知识的认识与理解,并且在寓教于乐的过程中加深知识印象。
综上所述,情境体验式教学能够在提高学生兴趣的同时,强化学生的能力与实验操作方面的技能,通过情境体验式教学能够不断完善学生的知识体系,强化学生实践能力,转变课堂教学思路与教学观念。所以,通过情境体验式教学与实际地理课堂相结合,能够进一步保证教学情境回归到课堂生活之中,保证学生通过实践获得知识的体验。
参考文献:
[1]史玲玲.“问题解决”教学模式在高中地理教学中的应用研究[D].南京师范大学,2014.
新课程给地理课堂教学引入新理念和培养学生自主学习能力提供了平台。在地理教学过程中,尝试将实验教学引入地理课堂,类似于理化生课程中的实验,它能将深奥的知识转化为简易的内容,使学生更能掌握有关知识和技能,同时培养学生的观察力、想象力、动手能力和创新能力,更能使学生养成实事求是的科学态度和严谨认真的科学方法。
板图运用是高中地理教学的一种重要手段,它对激发学生学习动机,培养兴趣,活跃思维,开发智力,锻炼能力,提高审美情趣,加深课堂印象,强化记忆效果等诸方面起到显著作用。要充分发挥板图的多种教育功能,教师必须在课前围绕教材,精心设计,合理剪裁,从而使板图真正成为地理课堂教学的形象语言,成为达到课堂教学目标的重要载体。下面谈谈高中地理教学板图设计的几种策略:
1.着眼创意
创意设计是一种独创、新颖的艺术构思、现代广告、MTV 和服装设计都非常重视。在我们的地理教学中,板图设计也无疑需要追求创意,提高品质。它首先要求教师树立创新意识,激发创造动机,保持敏锐的观察力 和想象力,多角度、多方位地考虑问题,摆脱教材的束缚,解放自己的创造力,使板图的设计新颖、独特,富有吸引力。例如教材第十一章“人类与环境”,概念多、知识零碎、内容抽象,学生学习时缺乏系统性。我们以巧妙的构思,创造性的联想设计了一幅“人类发展与环境关系”的板图,把整章知识有机地串联起来,从而加深了学生的理解和认识。
图中①表示自然原因;②表示人为原因;③表示控制人口数量,提高人口素质;④ 表示搞好国土整治工作。其次,创意设计要求教师具有较高的艺术创作能力,也就是说板图的设计要有一定的艺术价值和审美价值,要为学生所喜闻乐见,易于接受。因为好的作品必须要有一种好的形式表现,好的形式本身就是一种美,它能打动学生的心灵,激发学生的情趣,从而实现愉快教育,收到事半功倍的效果。我们提倡创意设计,强调创造性和艺术性,并不是否定教材,离开教材,随心所欲,搞华而不实的花架子,恰恰相反 ,我们要的创意,应当是紧扣教材,围绕目标,为讲清重点,突破难点服务,为教得生动,学得主动服务,我 们设计板图,可以从课本中没有的,以文化图,也可以从课本中的插图而来,以图变图。
2.注重设疑
在板图创作中,设置问题这是我们平时较少考虑的,但一堂课的教学目标不仅要使学生记住多少地理知识 、原理和分布规律,更主要的是要锻炼学生的思维,培养学生的技能,使学生能把所学的知识举一反三,触类 旁通。这就要求教师在设计板图时开动脑筋,寓疑于图,在课堂教学时引导学生,以图启智。板图设疑首先要掌握启发性原则,也就是说在板图创作中设置问题,必须根据学生的心理特点和认知水平,使设置的问题,通 过教师的启发和诱导,使学生借助已有的知识,经过思考、分析、比较、综合和判断得到解决,而不能远离学 生已有知识和智力的最近发展区,盲目置疑,故弄深奥,使学生迷惑不解,使课堂教学陷入僵局。例如在分析教材第一章中的四季成因时,我们运用学生已经学过的知识,通过图表,层层设问,循循诱导,分析和归纳出四季变化的原因,培养了学生的逻辑思维(见下页“四季成因图”)。板图设疑,其次要掌握针对性原则,就是要针对学生在学习过程中存在的问题和薄弱环节,有意识地在图中寓疑,为课堂质疑设下伏笔。如在讲能源和自然资源的关系时,我们针对学生这两个概念容易混淆的弱点,一边对概念进行剖析比较,一边画板图进行图解和例证,这图中寓藏了几个问题:①哪些是自然资源而不是能源?②哪些是能源而不是自然资源?③阴影部分表示什么?④此图表明两者什么样的关系?(见“自然资源和能源关系图”)
3.讲究直观
在板图创作中,应掌握教学的直观性原则,使地图知识具体化,形象化,促使具体感知与抽象相结合,为学生感知理解和记忆知识创造条件,降低教学难度,激发学习兴趣,发挥学生主动性,从而提高课堂效率。直 观板图的创作设计主要有四种方法:
3.1 化抽象为形象。一些抽象的概念、原理用板图形象地表示,便于学生理解记忆。如电子工业布局除了取决条件知识和技术外,还有一个重要的交通条件,教师通过画板图,学生就能在空间分布上进一步理解掌握。
3.2 化静态为动态。教材中的文字描述往往是静态的,学生看不到摸不着,感性较差,教师通过用箭头边讲边绘就能非常直观地反映变化趋向等问题,学生一目了然。如世界主要工业布局趋向等。
“有效教学”是新课改背景下催生的一种教学理念。其内涵就是在正确的教育教学思想的指导下,通过教师的有效行为,取得最佳的教学效果,促进学生有效的发展;它的外延涵盖有效的课前准备(解读课标、背景分析、资源整合,有效预案等)、有效的教学实施(即有效的课堂教学)和有效的教学评价。[2]
凡是能够有效地促进学生的发展、有效地实现预期教学目的的教学活动都可称为“有效课堂教学”。包括有效的教学目的、教师有效的教与学生有效的学。它既是一种理念,也是一种教学策略,更是我们教学活动的基本追求。那么如何构建有效的课堂教学模式呢?
1 有效激发学生学习兴趣和学习动机
孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”从这里我们可以看出,兴趣是最好的老师,是学习的动力,是效率的源泉。在高中地理有效教学的实施中,作为地理教师就要想方设法地激发学生的学习兴趣和学习动机。在地理教学中,如何有效地激发学生学习地理的兴趣和学习动机,更好的完成地理教学任务,达到良好的教学效果,笔者认为,可以从下面几点去做:
1.1 有效利用地理图画,激发学生学习兴趣和学习动机。
在课堂教学的过程中,地理教师要有效地提高地理教学的效率,就需要将地理教材中抽象的地理原理用通俗易懂的地理图画表示出来,尽量使抽象难懂的地理原理形象化、直观化,这样才有利于激发学生的学习兴趣和学习动机。地理图画教学是地理教学中最常用的方法,地理教师利用地理图画可以培养学生的创新性思维和形象思维,促进学生能力的发展,激发学生学习的兴趣和学习动机。
1.2 有效地采用多种教学方法,激发学生学习兴趣和学习动机。
在地理新课程的实施过程中,地理教师可以有效地采用多种教学方法来组织教学,例如,可以采用谈话法、辩论法、自主探究法、讨论法、角色扮演法、游戏法、实践活动法、直观演示法、比较法等不同的教学方法,积极构建开放式的地理课堂。同时可以根据不同的教学内容采取不同的方式组织教学,激发学生的地理学习兴趣和地理学习动机。
1.3 有效地利用计算机多媒体技术,激发学生学习兴趣和学习动机。
以现代多媒体为特征的现代、鲜明的教育教学手段正不断受到教师的青睐,同样教育教学也完全可以因为计算机变得多姿多彩。计算机辅助教学给讲堂添加了无穷的魅力,可以说多媒体技术辅助地理教学,作为一种崭新的教育技术,教学手段,正广泛地走进各级各类学校的地理课堂。在地理教学中,使用多媒体辅助教学其功效是不容置疑的,如它可动态地模拟水循环、大气运动、岩浆喷发、洋流等地理过程,也可以把宏观的星球、天体系统展示在学生的眼前,帮助学生快速、深刻地理解掌握地理知识。但是,在使用计算机进行辅助教学时,教学软件的选择不可忽视,首先是内容,要求主题鲜明,重点突出,要能够充分表现本堂课教学内容,切不可为了更多的教学内容,使软件变得杂乱,而冲淡了教学主题,误导学生。
2 在地理课堂教学中体现生活性
“生活即是教育”,使学生意识到课本上的知识具有实用性,这是提升学生学习兴趣的一条捷径。[2]可借身边的事物加以强化学习内容。让学生尝试从学习和生活中发现地理问题,提出探究方案,与他人合作,开展调查研究,提出解决问题的对策。例如在讲述太阳辐射的特点的时候,可以联想日常生活中的一些知识,交通灯为什么选红灯做停车的警示?朝霞、晚霞为什么是红色的?多云的夜晚天空为什么是红色的?小孩子过马路的时候为什么要戴小黄帽?太阳辐射很强的夏天同学们一般选择穿什么颜色的衣服?青藏高原的天空为什么格外的蓝?
在讲述常见的天气系统时,举例夏季午后的强降水的过程来描述对流雨的形成以及特点等等。在讲述气候资源的时候,举例昆明市的工业区和住宅区的布局解释风与城市规划的关系,让学生思考作为一个购房者,会从气候资源的角度考虑选择什么样的房子?考虑楼房的座向,楼间距的大小与太阳高度角、楼房高度的关系。
当然,体现生活性的不仅仅局限在知识的本身,还可以体现在教学活动的方式和过程上。例如月相知识的学习,先制作表,要求学生用一个月的时间观察月相,填出月球出没的时间、方位,并绘出大致的形状等,由他们分析总结规律。上课的时候再由老师分析这些规律的原理,用“上弦月出现在农历上半月,出现在上半夜,切东西边亮。下弦月出现在农历下半月,出现在下半夜,切西东边亮”等通俗的语言来加强学生的记忆。
例如在让学生在爬山的过程中通过感受气温的高低、观察植被的变化来学习垂直地带性以及植被分布的特征。把教师学习过程中的体验“拷贝”给学生,使教师有预见性地把握教学全局,更有效地实现预期的教学目标,同时加深学生的记忆和理解。
3 培养学生的实践能力及创新能力,进行生态化教学。
如动手收集、筛选、处理信息的能力,进行社会调查的能力,分析和解决问题的能力等。学生良好学习习惯的形成、学习能力的提高,良好思想品德的形成与发展,说到底,不是一个理论问题而是一个实践问题。要想知道梨子的味道,就要亲口尝一尝。但不可否认,在以往的教学过程中,我们相对来说比较忽视学生实践能力的培养,所以,我们在教学活动时应该有意识地在教材中加强这一环。一次研究任务、一次调查研究、一个广告设计等,都是锻炼学生设计、思考、分析、行动的好机会,也是认识自我价值,发现自我潜能,展示自我形象的好机会。生态化地理教学主张为学生提供大量的实践(际)操作活动,使学生在“做”的过程中发生内隐学习并获得大量知识、提升能力,生态化地理教学环境中的学习活动,提倡个人与同组同学一起完成任务,便于同学们在讨论问题或辩论问题的过程中,通过语言或文字表述自己的观点,与他人协商的见解辩护从而促进他们对知识的表达能力、从而提升自我、完善自我。
培养创新能力是全面推进素质教育的重点,更是地理课程特别关注的内容目标。如何从教材的处理上突出这一目标的设置与实施,使学生个性得以充分表现,潜能得以充分发掘,这就要求教师给学生提供临界时刻的指导和支撑,注重对地理学习的整体评价,在生态地理教学的过程中,要求教师选择“暗示”“建议”等适当方式指导和帮助学生,而不能包办代替,在学生需要时提供的暗示性辅导与建议要胜于指导性。教师的帮助起到了一个支架的作用。当然,在需要的时候,也不排斥直接讲授和指导性的教学。从而达到修正错误,探寻更巧妙地解决方法,逐步形成科学的思维能力、实践能力,达到创新。
4 注重学科渗透
随着经济和科技发展,各学科之间的联系越来越紧密,尤其是“3+综合”高考改革之后,在综合考试中,一改以往各科单独学习、单独考试的方式,着重考核学生综合知识的掌握和运用能力,这就要求广大师生不仅要学好各科的知识,还要十分注重各学科之间的渗透。地理学科的综合性和区域性特点使之成为文综试题的题眼,这就要求我们在课堂教学这一实现教学意图的主阵地,在传授地理知识、培养能力的同时,适时渗透各科知识,这样既可调节课堂单一、枯燥的气氛,又可以使同学们获得更多的知识。
在自然地理基础知识教学中,与生物、化学、物理有着广泛的联系,如岩石的风化,喀斯特地貌的形成,光化学烟雾的形成,酸雨、臭氧层漏洞、光合作用,教师可作适当的学科渗透,即可将知识讲解透彻,又能加强地理学科的科学性。
对于区域地理教学,可适当渗透文学、历史和政治知识,还可加强国防教育,如介绍到各省级行政区的简称时,就可与历史教学中的各根据地知识相结合,既增强了对该知识的感性认识,又使枯燥的记忆变得生动,还进一步巩固了历史学习。
在人文地理教学中同样要注意与政治历史知识的渗透。如讲到产业转移知识,我们就可结合政治中的市场经济规律来加深对产业转移知识的理解。
除此之外,我们还应抓住重大节日、时事热点和各种地理节,不断渗透多学科知识和国防教育。
在新形势下,地理教师应充分利用地理教学的特点,不断渗透新知识,同时树立素质教育思想,以人为本,不断吸纳新知识,多层次开发学生的各种能力,促进学生的全面发展。
5 注重课后反思,切实推进教学改革,提高教学质量。
教学反思是教师课后根据学生所反映的各方面问题,来分析判断在教学中所确定的教学目标,选择的教学内容,采用的教学形式,及在教学过程中的具体指导策略是否适宜。[3]课后笔者认真反思本节课的教学过程,发现在新课程理念指导下的课堂教学远比常规教学中的讲授式效果好。在课堂教学过程中让学生通过活动自己获得知识总结规律。这样,学生对于工业区位因素的理解的更加扎实,尤其是工业区位主导因素抓的很准;另外,教学的内容贴近生活,学生非常感兴趣的。学生不仅分析了笔者所给的实物产品,同时也列举出了很多相同因素的生活用品,增强地理知识的实用性;笔者认为今后教学中应大胆放开让学生去讨论,同时注意问题设置的严密性和逻辑性。让学生在活动中发现问题、解决问题,掌握地理的研究方法和基本理念,使学生学会学习、学会生活。教学反思应是教师用“心”来完成的是“有的放矢”。在具体的课堂教学实践中,不断的改进自己的课堂教学,促进学生的学习和发展。
总之,我们要突出学生为中心的主体地位,着眼于培养学生学习能力、方法;一定要树立“一切为了每位学生发展”的理念,根据学情,通过小组讨论形成疑点,这也是本节课的难点,可直接由教师集中讲授;要使学生知道怎样阅读、提问、讨论等;加强小组合作学习,抓好小组长的培养,明确每位学生在本组中角色的定位。相信学生的自学潜能,大胆让学生自学,引导他们自学。到那时,我们不仅培养了学生自主、合作和探究的学习习惯,而且也提高了课堂教学效率。
参考文献: