高中地理教學的觀測、考察及實驗

林峰

摘 要： 高中地理內容較為抽象，理論性較強，還具有綜合性、空間性和實踐性的特點，對學生空間想象力和空間聯想能力要求較高，多數學生往往難以理解，學習效率不高。地理實驗可將抽象的知識具象化，使學生在觀測、考察和實驗的過程中直觀地認識地理知識和規律，強化教學效果。本文以“大氣受熱過程”為例探討高中地理課堂中如何實現觀測、考察及實驗的教學過程。

關鍵詞： 高中地理 大氣受熱過程 觀測 考察 實驗

近幾年來，地理教學課程改革正如火如荼地進行，對高中地理教學提出越來越高的要求。高中地理新課程標準已明確提出“課堂教學中應提倡自主、合作及探究學習，并開展地理觀測、考察及實驗活動”的教學理念。因此，在一定條件下開展地理實驗活動，可培養學生科學嚴謹的學習態度，提高自主探究的學習能力?！按髿獾氖軣徇^程”是高一地理中的知識點之一，由于大氣看不到摸不著，學生往往很難理解相關知識，開展實驗教學有利于幫助學生直觀認識大氣的受熱過程。

一、觀測大氣運動，初步感知受熱過程

“大氣受熱過程”是高中地理的基礎知識，該教學目標主要是要求學生運用圖表能夠說明大氣受熱過程，得出地層大氣主要的直接熱源為地面，同時能夠理解熱力環流的形成，運用所學知識解釋自然界中的熱力環流，最終樹立科學的自然觀。然而，此階段學生的空間思維及抽象思維進入發展階段，具有較強的參與意識及合作意識，但并未形成較系統的大氣理論知識及系統解釋大氣運動事實的能力。因此，教師課始可創設情境，讓學生初步感知大氣運動及受熱過程，激發學習欲望，為接下來的新課學習奠定基礎。創設教學情境的方法有多種，如利用實物創設情境、以游戲創設情境、以生活展現情境、以圖片再現情境等，在教學實踐中，可運用一種或綜合運用多種方法創設情境，營造良好的課堂氛圍，促使學生參與到觀測、認識的過程中。

以生活情境為例，在教學過程中教師可先提問：“在炎熱的夏季，天氣悶熱，一絲風也沒有。人也較煩躁，此時，你最想有什么呢？”在學生回答“想要吹來一陣陣的涼風”后，再提問：“從地理角度出發，風是如何形成的呢？”在學生思考期間，還可綜合運用以圖片再現情境的方法，應用多媒體展示“大氣受熱過程”圖，引導回答“由于太陽能通過輻射的方式將能量傳給大氣、地面，使地面的溫度升高，而地面則以同樣的方式將熱量傳給近地面大氣，并層層向上傳遞熱量，提升了大氣溫度”。再結合生活情境，讓學生思考“為什么在晴朗的正午，天空呈現藍色，而在早上或晚上天空呈現紅色呢？”“在嚴寒的冬季，人造的煙幕能否起到較好的防御霜凍的效果呢？為什么呢？”。創設生活情境，選擇發生在學生身邊的事情，利用熟悉的生活情境，不僅有利于加深學生對知識的理解，而且有利于激發學生的學習興趣，引起學生積極學習的情感反應，促使學生參與到教學過程中，提高課堂教學效率。

二、小組合作交流，考察大氣受熱過程

地理教學內容較廣泛，且知識點較分散，具有抽象性。若在教學過程中，學生獨自學習往往難以理解其抽象內容，甚至對某一部分知識不熟悉，導致基礎功底較弱的學生增加了后期的學習難度。加上新課程標準提倡小組合作學習，因此，在地理課堂教學中可合理分配小組，實現合作交流，共同發現問題、分析問題及解決問題，在培養合作能力的同時建立良好的師生、生生關系。如在考察大氣受熱的過程中，針對這一教學內容，教師可采用小組合作交流的方式，先提示學生：“物體的溫度越高，其輻射中最強部分的波長也就越短；反之，波長則越長。因此可得到太陽輻射是短波輻射，地面輻射是長波輻射。”并為學生展示太陽、地面、大氣輻射的關系圖（見圖1），將學生分為幾個小組后，讓學生思考以下問題：（1）地面保溫能力強弱的影響因素是什么呢？（2）以何種形式釋放能量呢？方向是怎樣的呢？（3）大氣不斷吸收能量，會不斷升溫嗎？（4）大氣的能量是怎樣分配的呢？

圖1

讓學生在小組討論過程中，得出從太陽、地面、大氣的熱輻射傳導過程示意圖：

讓各小組進行組內交流合作，針對問題的討論、分析，鼓勵引導小組代表回答問題，這樣，通過小組的交流合作最終得出答案。如“由于大氣通過逆輻射的形式將熱量返還給地面，進而使地面溫度起到較好的保溫效果。地面保溫的強弱主要是由大氣中CO2和水汽的多少所決定的”；“大氣在增溫的同時還向外輻射紅外線，大多數輻射到地面，小部分輻射到宇宙空間，其輻射方向與地面輻射的方向相反。所以也稱之為大氣逆輻射”；“當大氣不斷吸收熱量也不會持續升溫”；“由于地面能量的來源主要是太陽輻射，當吸收太陽輻射后又以紅外線的形式向大氣輻射熱量，并且在釋放過程中大部分能量都被大氣中的CO2和水汽所吸收，僅僅小部分能量又通過大氣返回到宇宙空間中?！痹偬岢鰡栴}：“在天氣不同的條件下，大氣逆輻射的強弱也就不同，根據所學過的知識，思考為什么在深秋到早春期間，在晴朗的夜晚里總出現霜凍呢？”引導學生進一步思考。

在實施小組合作教學時應當注意，并非所有教學內容都適合此方法，一般來說，過于簡單或過于困難的問題，采用小組合作不但難以達到效果，反而會因占用過多的課堂時間而降低課堂教學效率，因此，實踐中，應根據教學內容和學生的具體情況，通常對于學生個體來說有一定困難，但通過合作交流可基本解決的問題，采用小組合作往往可取得較好的效果。此外，還應合理把握小組合作學習的實施時間，制定必要的規則，保證小組合作學習的順利有效開展。

三、實施探究實驗，培養地理探究能力

所謂探究式教學是指在教學過程中，教師應逐漸引導學生，讓學生獨立自主地學習及討論，并在教材內容的基礎上，選擇周圍生活中的實驗器材，使學生能夠自由表達、討論及探究，重點培養學生探究能力，在高中地理教學中更加需要探究性學習。

開展地理探究實驗的方法有多種，按照實驗的主體，以學生為主的探究實驗和教師演示為主的探究實驗，按照實驗的方法，利用身邊材料進行實物模擬實驗、在地理實驗室中開展實驗、利用計算機模擬實驗等。根據教學具體情況，在學習“大氣受熱過程”的內容時，可利用身邊的材料開展以教師演示為主的實驗，教師可先在課前設計實驗，準備一盆熱水、一盆冰塊，并將其放置在玻璃缸的兩端，采用膠合板蓋住玻璃缸上的開口，達到密不透風的效果。在膠合板的另一側開一個小洞，并點燃一束香，從小洞中深入到玻璃缸中，讓學生觀察實驗中香的煙霧是如何飄動的，并指導學生用簡單的示意圖加以表示（如圖2）。

圖2

引導學生從熱力環流形成的示意圖中發現規律，“處于垂直方向時，當海拔越高，氣壓也就越低；反之，氣壓則越高。同時等壓面下凹的地方為低壓區；反之，凸起的地方為高壓區。高空與近地面等壓面的凹凸方向相反”。

高中生的思維正處于高速發展階段，在地理教學過程中應根據學生特點設計合適的教學目標、內容、方法?！按髿馐軣徇\動”的知識可解釋自然界很多現象，教師可將自然界現象作為課堂實驗內容。通過這種方法不僅能夠提高學生實驗探究能力，而且能夠使學生將所學知識靈活運用到實踐中，促進學生全面發展。

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