略論中學地理實驗與三維目標的實現

邵懷友

【摘要】地理實驗教學通過對具體地理事物和現象及其變化過程的展現、模擬、演示，能夠讓學生在實驗活動中去發現問題、解決問題，體驗和感受生活；對中學生獲取地理知識，學會地理思維，全面發展各種能力，形成正確的情感、態度、價值觀等三維教學目標的實現都具有重要作用。

【關鍵詞】中學 地理實驗 三維目標

【中圖分類號】G633.55 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0191-02

提起“實驗教學”， 大多數教師總會覺得是物理、化學、生物等學科的事情， 因為一些地理現象、過程和規律是無法演示、重現的，在地理教學中無需做實驗。其實， 地理科學是橫跨自然科學和社會科學兩大領域的綜合性學科，有許多抽象、難以用語言表達的地理概念、事物、現象和規律，超出了學生的生活感知范圍，往往形成學習的障礙和教學上的難點。而地理實驗可以變靜態為動態、變抽象為形象，展現、模擬、演示宏觀世界，便于學生理解和運用地理知識，改善教學質量，優化教學效果。可以說，地理實驗教學是提高學生學習地理能力的一個重要途徑。另外，在《普通高中地理課程標準》（以下簡稱新課標）中也提出了“倡導自主學習、合作學習和探究學習， 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”的基本理念。在課程目標的“知識與技能”方面又要求學生“學會獨立或合作進行地理觀測、地理實驗、地理調查”。可見， 新課標已把地理實驗教學提到了重要高度，地理實驗教學在教學中的作用會愈來愈顯突出。

地理實驗按不同的分類標準，可以分為不同的地理實驗類型，其中按使用儀器和材料不同分類，分為真實實驗和模擬實驗。實際上，中學地理教學中不可能把所有地理過程直接引入地理實驗，而只能是利用一些替代的材料、設置一些類似的條件或環境來模擬一些地理過程。可以說，地理實驗教學中大部分實驗是模擬實驗。因此，本文主要結合一些地理模擬實驗實例，從地理教學中三維目標的實現出發，論述地理實驗在教學中的重要作用。

1.知識和能力目標方面的作用

1.1地理實驗可以模擬展現地理過程，有利于地理理性知識的學習

聽、看、動手在教學中的作用并不完全一樣。一般地理授課是以教師講、學生聽為主，看為輔，是一種簡單的以知識傳承為目標的傳統教學方法。這種方法對地理術語、地理名稱、地理分布等地理事實性知識的學習較為有效。但是像地理概念、地理特征、地理規律和地理成因等地理原理性知識，單靠老師講，學生聽，很難使學生深入掌握，只能通過學生親身的體驗、實驗驗證或探究才能逐漸被理解和同化。地理實驗則是通過直觀的呈現方式，使學生直接感知對地理事物，在實驗教學過程中學生的聽、看、動手這幾方面都同時調動起來，這是語言所無法比擬的；另外它能夠突破時間和空間的限制，再現地理過程，這同樣是地理圖片等直觀教學手段所不能夠達到的，從而使學生獲得鮮明的知覺形象，加深理解和掌握有關的地理理性知識。例如，在教授地轉偏向力時，可以通過一個實驗來加以驗證：準備地球儀一個，紅墨水、藍墨水各一瓶，首先地球儀保持靜止，分別在北半球從高緯度地區、南半球從低緯度地區各滴一滴紅墨水，讓學生觀察紅墨水的軌跡；然后模擬地球的自轉運動，自西向東轉動地球儀，此時再在地球儀上同樣的地點滴一滴藍墨水，讓學生觀察藍墨水的軌跡。對比紅、藍墨水的軌跡，學生可以發現北半球上的藍墨水軌跡在紅墨水軌跡的右側（沿墨水流向看），南半球上的藍墨水軌跡在紅墨水軌跡的左側。學生由此可以得到地球上水平運動的物體會產生偏向（赤道上除外），在北半球向右偏，在南半球向左偏。可以說，這種實驗的方法要比簡單地要求學生死記“北半球向右偏，南半球向左偏”，更能讓學生理解和記住。

1.2 學生參與地理實驗的過程也是其各項能力得到訓練和提高的過程

地理實驗教學強調演示和參與，它能夠有力地改變學生被動接受式的學習方式，使學生從實驗設計、實驗操作、實驗觀察、分析研究得出結論等過程中得到各項能力培養。

如，在教授大氣熱力環流時，采用小組合作方式做大氣熱力環流的模擬實驗。教師可根據實際情況把班級分成若干小組，要求每組利用提供的長方形玻璃缸（長1m，寬0.3m，高0.4m）、膠合板、一盆熱水、一盆冰塊、一束香和火柴等材料，先將一盆熱水和一盆冰塊放置在玻璃缸的兩端，再用膠合板把玻璃缸上部開口蓋嚴，然后膠合板的一側開個小洞，將一束點燃的香放進小洞內，要求學生觀察煙霧在玻璃缸內是如何飄動的，并試解釋其原因，思考由此實驗可得到什么結論？可以說，在這個實驗中，學生通過實驗器具的制作和實驗過程的操作，培養了學生的動手能力。學生在觀察煙霧的飄動方式和思考其原因的過程中，既培養了學生的觀察能力，對于學生形成對地理事物和現象的積極觀察品質（如觀察的目的性、條理性、敏銳性、精確性、細微性等）具有重要意義；又在學生觀察到地理現象和地理過程中，結合創設的問題情境，引導了學生思路，啟發了學生思考，使學生在客觀真實的學習環境中觀察、分析和解決問題，從而培養學生的思維能力。同時，學生在模擬熱力環流實驗活動中，從實驗操作，實驗觀察，思考分析，到得出結論的過程，對培養學生的科學研究方法也十分有益。可以看出，正如一個古老的教育諺語所說：“告訴我，我忘記了；演示給我看，我記住了；讓我參與，我理解了。”地理實驗在培養學生動手能力、觀察能力、思維能力、歸納、分析能力、解決問題能力等方面都有一定的作用。

2.優化教學過程、改進教與學的方法

地理學科研究的對象地球表層系統是一個復雜的開放系統。因此，地理課程也應具有顯著的開放態勢。而傳統封閉型教學方法主要有教師講解，學生筆記、個人練習等，整個過程是學生的參與下以教師的講授活動為主的教學，學生以被動接受為主，較缺乏思維和理解。實際上，中學地理實驗教學可以改變傳統教學過程以學生記憶和復現課本內容為主的學習方式。在教師指導下，地理實驗課是以學生的活動為主的教學活動，它不但追求學習結果，更強調學習過程，是滿足這種地理課程目標開放性的有效途徑。同時，地理實驗課突出的過程性、體驗性特點，可以引導學生主動參與、親身實踐、獨立思考、合作探究，進行探究式學習、討論式學習、體驗式學習、研究式學習、小組學習、合作學習，有利于實現由應試教育向素質教育的轉型。

例如，可借助物理或化學實驗室做一個清除泄漏原油的模擬實驗。由2-4名學生組成一個實驗小組，將一只平底鍋的一端寫上“海岸”，另一端寫上“深海”，向鍋內倒入3cm深的水，然后把20ml茶油慢慢倒入水中，分別將羽毛和手指侵入油中，觀察它們各自沾到油的情況；接著用木棍試著將油擋在寫有“海岸”的一端，從“深海”一端輕輕地向水面吹氣模擬風和海浪；再用棉球、紙巾以及滴管盡可能地將油從水面清除；最后比一比，在相同時間里哪個小組清除得最干凈。這樣可以讓學生充分參與教學活動過程中，發揮他們的主體作用，培養他們合作學習的精神。同時在實驗的過程中要求學生思考：將油擋在“海岸”外面的措施會成功嗎？哪些材料清理油的效率高？強風和大浪對清理原油工作會產生什么樣的影響？從而進一步促發學生去思考，去探究。另外，在實驗前或實驗后布置學生收集有關全球主要原油泄漏事件，事件對原油泄漏地的環境污染和魚類、鳥類生存的影響，以及人們處理原油泄漏主要有哪些措施等，使地理實驗不僅局限在課堂與校內，而且延伸到整個社會，從而拓寬了學生的學習空間，延伸了學生的學習時間，體現了地理課程內容、資源與形態的開放勢態。

3.情感、態度、價值觀目標方面的功能

情感態度與價值觀是現代公民必須具備的素質，地理實驗對學生正確的“情感態度與價值觀”的形成也具有非常重要的作用。首先，地理實驗符合中學生的生理和心理特點，能夠激發學生的地理學習興趣，調動學生學習的積極性，使學生喜歡學地理并初步認識到地理科學的價值。例如，在教授地球自轉運動時，課前要求用適當的材料（如乒乓球等）制作一個簡易的地球儀，繪上一些經緯線（一些重要的經緯線要特別突出，如赤道、回歸線、極圈、本初子午線等）。上課時，要求學生用自己制作地球儀演示地球的自轉運動，并自帶小手電作為光源照射到地球儀上，觀察地球上的晝夜更替現象，辨別晨昏線。學生們通過自己課前的制作以及課上演示，滿足了他們探索未知地理知識的好奇心，使課堂氣氛活躍，學習熱情高漲，興趣濃厚，他們會積極主動地去思考、深入地理解并掌握地球自轉規律及其后果等有關知識。“興趣是最好地老師”，地理實驗符合青少年學生認識事物的特點，學生在趣味盎然的地理實驗過程中，必定會普遍提高學習地理的積極性，而且使地理知識的掌握會更加扎實，地理能力也會隨之提高。

其次，中學地理實驗有助于學生認識環境和環境問題，培養學生的環境意識。當前，人們普遍認識到協調好社會經濟、人口資源與環境的關系，是人類實現可持續發展的前提，中學生作為未來的建設者不能不具備生態和環境意識。地理實驗課在培養學生環境意識方面有著獨特的優勢。如在前文提到的清除泄漏原油的模擬實驗可以讓學生體會到原油泄漏對當地生態環境的惡劣影響。同時此實驗還可向課外延伸，要求學生了解本地水污染、重金屬污染、光化學污染等環境問題對居民的生活和工作的嚴重影響，從而在地理實驗的過程中，讓學生從切身的感受中體驗出環境與人的密切關系，產生保護環境的意識。

再次，中學地理實驗教學的過程，也是學生通過收集信息、整理信息、共同討論、得出結論的過程， 也是一種探索行為和創造過程。學生在此過程中的“參與、探究、思考”，有利于培養學生“獲取驗證知識、分析和解決問題”的能力，使其認識傾向、社會態度、價值觀念、行為規范、思維方式、感情世界等在各種各樣的地理實驗中得到充分的鍛煉和展示，養成良好的人文精神、科學態度與審美情趣，使學生成為有責任感和使命感的社會公民。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.全日制普通高中地理課程標準（實驗稿）[S].北京：人民教育出版社. 2003.

[2]袁書琪.地理教育學[M].北京：高等教育出版社，2001，172-174.

[3]張衛青，徐寶芳.中學地理實驗類型與內容設計[J]. 內蒙古師范大學學報 （教育科學版），2005，（10）：103-106.

[4]朱雪梅，吳敏.從新課程標準談地理實驗教學 [J].中學地理教學參考，2005.7-8：19-20.