新課程教學中的地理想象實驗

郭勇飛

新課程力求改變以知識傳輸為主的教學方式，要求以培養創新精神和實踐能力為重點，建立新的教學方式。實驗教學因其實踐性、探究性強，是培養學生地理素養的良好途徑，必將成為地理新課程實施中的重要教學手段。但考慮到學校的教學實際條件，部分實驗無法完成，以及操作實驗需要大量時間，一部分實驗可以采取想象實驗的方法代替實驗教學，反而會收到更好的教學效果。

想象實驗就是教師引導學生，聯系生活實際，發揮想象，對現象、結果進行分析，從而獲得地理概念和原理。它放飛學生思維和想象的翅膀，讓學生通過討論和探究，尋找解決問題的辦法。學生通過思考、交流獲取知識，感受學習地理的樂趣，思維能力和解決問題的能力得到訓練。通過想象實驗能夠讓學生對課本知識的認識從感性認識上升到理性認識，從而加深對課本知識的理解。與實驗教學相比，想象實驗可以省去大量實驗器材和實驗時間，同時可以調動學生積極思考，培養學生學習能力，在課堂教學中被廣泛采用。

一、如何設計想象實驗

1.夸張條件，發揮想象。

例如在講解高中地理密度流這個知識點時，將密度大的海水夸張地想象成水銀進行想象實驗教學，教學效果很好。讓學生想象：如果地中海裝的是水銀，大西洋裝的是水，問地中海與大西洋之間的直布羅陀海峽的海水是如何流動的？學生就會聯系生活實際想到重的應該會沉到底下，輕的應該會漂在上面，底下最后全部都是水銀，應該是水銀流向水，也就是地中海流向大西洋，表面是水流向水銀，也就是大西洋流向地中海。再類比探究式提問：紅海海水比印度洋海水密度大，它們之間的曼德海峽海水是如何流動的？學生基本上都能正確回答表面是印度洋流向紅海，底下是紅海流向印度洋。我原來用清水和有色的鹽水做實驗來教學，實驗效果不理想，現在用想象實驗，不僅省去大量的實驗器材和實驗時間，教學效果還顯著。

2.類比推理，發揮想象。

例如在學習如何判斷“等壓線彎曲時同一水平高度不同位置的氣壓大小”這一知識點時，我運用了“疊羅漢”這個生活案例。“疊羅漢”時大家都有下面的人受到的壓力大這樣的生活體會，讓學生想象上面的空氣和下面的空氣一起疊羅漢，下面的空氣受到的壓力大所以氣壓高。在等壓線向上凸起時，該點在等壓線下面，它和等壓線比誰受到的壓力大？學生回想疊羅漢時下面的空氣受到的壓力大，那就是該點受到的壓力比等壓線大，該點表示高壓，即等壓線凸起表示高壓。若等壓線向下凹就相反為低壓，從而得出等壓線凸起表示高壓，凹下表示低壓的結論。

再如：為了說明上升氣流會使高空出現高壓地面出現低壓這一知識點，我們讓學生想象高空和地面都有一氣球，地面的氣球放氣，高空的氣球充氣形成了上升氣流，高空氣球由于充氣形成則高壓，地面氣球由于放氣形成則低壓。由于使用了想象實驗，氣壓的這兩個難點被突破了。

3.聯系生活，發揮想象。

在學習熱力環流時，我讓學生想象家里正在燒開水的鍋，熱氣騰騰，向上的熱氣表示受熱膨脹盛行上升氣流，空中的霧氣表示將產生陰雨天氣。再由鍋灶聯想到臺風，鍋燒水容易看到，臺風規模很大，不易觀察，但它們都是熱低壓，可以類比推理。臺風也是熱低壓，盛行上升氣流，出現陰雨天氣。再讓學生反向推理地面是冷高壓時空氣的垂直運動狀況及可能出現的天氣狀況。通過推理想象學生由已知到未知，培養了創新能力。

想象實驗教學有利于培養學生思維能力，提高學習效率，特別是自然地理的部分內容教學效果較好。

二、地理想象實驗教學設計過程的基本理念

1.地理想象實驗必須符合學生的想象能力。

實驗的設計應從學生實際出發，難度不宜過大，不能太過復雜，不能超出學生的想象能力設計一些高難度的復雜實驗，以免畫蛇添足、弄巧成拙。最好讓有深刻體會的學生講述，這樣往往會引起其他學生的共鳴。

2.地理想象實驗應具有針對性。

地理科學與物理、化學等自然科學相比具有自身的特性，地理事物和規律更多的是無法通過實驗手段再現的。地理實驗教學不具有普遍性，在地理教學過程中應有針對性地選擇那些通過地理想象實驗能夠更直觀、更有效地理解、掌握地理知識的內容進行實驗。

3.地理想象實驗應具有典型性。

教師對實驗內容的選擇必須突出教學中的重點和難點，以突出重點、突破難點為目的。要設計一些不會干擾正確概念形成的實驗，使學生對地理現象和地理過程留下深刻印象，防止由于實驗的不典型而造成學生對知識產生負遷移。

4.重視實驗情境的創設。

引導學生通過身邊熟悉的地理現象發現問題，啟發學生類比思維，從地理現象到地理知識、地理規律、地理原理的轉化是我們設計地理想象實驗的根本目的。要有效引導學生到想象實驗的情境中是想象實驗設計成功的基本前提。可以通過假設、聯系生活實際、播放視頻材料等創設實驗情境。

5.地理想象實驗必須有啟發性。

實驗是人們認識世界和發現世界的一種重要手段，是進行直觀教學、提供感性認識的一種方式，是發展學生科學思維的一種方法，是培養學生創造能力的一條捷徑。教師在設計地理想象實驗時要考慮實驗的啟發性，并在實驗過程中通過分析、啟發性提問引導學生得出實驗結論。