開展地理實驗，優化實驗教學

裴 娥

在以往的地理教學中，教師更多的是關注地理概念和規律原理的課堂教學，忽視了實驗教學，認為實驗教學前準備工作量大，浪費時間，效果不明顯等。教材在課程的活動中安排了部分實驗內容，當前在以核心素養培養為統領的高中地理教學中必須強化和關注地理實驗教學。

一、地理實驗教學現狀分析

雖然大多數的教師和學生都認識到了地理實驗的重要作用，但是現階段地理實驗教學開設率還不高，教師對實驗教學內容的處理上還不是很生動、很到位，可見目前地理實驗教學的現狀還與新課標要求相差甚遠。對此，筆者認為地理實驗教學質量不高的原因在于以下幾個方面。

1.實驗教學觀念不適應素質教育思想。實驗教學觀念主要是指師生對實驗教學的重要性的認識。實驗教學在高中地理教學當中的作用是不言而喻的。但從調查結果來看，仍有一部分教師和學生把實驗課看成是理論課的補充，如果用語言能夠講明，實驗就沒必要做。并且認為在各種考試當中，地理實驗所占的比例較少，只要以記住結論的形式掌握就可以了。

2.實驗教學模式單一。學生親自參與實驗操作的比較少，大部分還是由教師進行演示實驗，學生進行觀察，或是用計算機來模擬實驗。在這一過程當中，學生只是充當了一個“觀察者”的角色，雖然這樣的做法比較節約時間，實驗結果也比較準確清楚，但學生并沒有親自動手，無法體會到那種親身參與的樂趣，只是坐等結果，無法促進學生能力的發展，實驗教學效果也是大打折扣。

3.很少有關于實驗的培訓或交流。過半數的教師對自己的實驗技能不是很滿意，同時有關于地理實驗的培訓和交流也很少，因此造成有些實驗做出來學生感覺比較一般，還有些學生認為該實驗很枯燥，是照本宣科。

二、地理實驗教學設計的基本原則與策略

1.實驗體現學科價值。地理實驗數目繁多，但不是所有實驗都有開展的必要。實驗的目的之一是通過地理學科的學習使學生的實際操作等多方面的能力得到提升，體現地理學科的綜合思維、探究創新等價值。因此，實驗的選擇和設計必須具備提升學生關鍵能力的學科價值。例如，“地質構造對人類生產活動的影響”的內容中，探究背斜是良好的儲油氣構造，向斜是儲水構造。有的教師讓學生準備油、水、透明水杯等實驗器材，設計了對比水、油、氣密度的實驗。筆者認為三者之間的輕重比較是學生在初中地理的學習中已有的認知，是生活常識，并不能鍛煉學生的任何能力，也無法體現地理學科特性的價值，不需要再利用課堂時間開展此實驗。

2.實驗設計簡易可行。多數教師不愿意在教學計劃中安排實驗，地理學科與化學、物理、生物等學科相比，沒有專門的實驗室，缺乏必要的實驗條件和設施，這就造成多數地理實驗前期準備工作繁瑣，實驗器材復雜，實驗過程難以掌控，且有可能實驗效果不明顯，這些對教師都是巨大的挑戰。例如，在人教版必修一“大氣的受熱過程”的活動中有一個熱力環流的實驗，材料包括：長方體的玻璃缸(長100cm，寬30cm，高40cm），膠合板或塑料薄膜，一盆熱水，一盆冰塊，一束香，火柴等。首先是上述尺寸的玻璃缸體積較大，重量不輕，且需要定制，學生即使以小組合力也要考慮定制途徑和成本、運輸方式等。其次，一盆冰塊，此內容上課時間是夏秋之際，氣溫仍然較高，學校內沒有冰箱保存冰塊，冰塊融化會影響實驗結果。且不說該實驗能不能達到預設的實驗效果，驗證熱力環流的現象和原理，就這些實驗器材準備而言，難度就較大，不易實現。因此，同樣是熱力環流的實驗，若把教室的門窗關閉替代教材中的玻璃缸，且空間更大，效果更易觀察。

3.聯系生活實際科學解釋地理實驗的結果。學生對于地理實驗的結果雖然能夠理解，但是要想透過實驗夯實地理知識基礎，還是需要教師聯系生活實際對地理實驗的全部過程進行科學的解釋。以《氣壓帶和風帶》課程的教學，教師會以學生所處的位置分析氣候的特征與情況。湖北屬于典型的“大陸性亞熱帶季風濕潤氣候”，教師以湖北這個地理位置給學生氣壓帶和風帶的幾個關鍵詞，學生會把生活中的氣候特征聯想到實驗當中，理解起來更快速。

同時，圍繞生活中常見的實驗道具，教師也可以就地理概念進行深入探究，如：教師準備了兩個玻璃杯、溫度計、沙石和清水等實驗器材，把沙石和清水分別放到兩個玻璃杯中，各自插上溫度計，之后將兩個玻璃杯放置在陽光下三個小時候，讓學生對比兩個玻璃杯的溫度。實驗顯示，放清水的玻璃杯溫度要高于放置沙石的玻璃杯，說明沙石和清水擁有不同的熱力性質，在不同氣壓帶。

4.有效利用計算機多媒體技術。多媒體技術有助于教學的創新與優化，在高中地理實驗教學中也應當更多地使用計算機多媒體技術，如此實驗的環節、場景、道路會愈加逼真。以《地球的運動》一課為例，為了向學生展示地球公轉、自轉的規律特征，教師在實驗之前會先在計算機上通過多媒體課件把地球的運動情況展示出來。之后再給學生提出實驗要求，如根據地球公轉的地理意義，探究“晝長夜短”是如何形成的，為什么正午的太陽距離地球最高。在整個探究過程中，教師把實驗場景還原在多媒體課件上，操場上的旗桿在太陽升起、升至中央、太陽降落等不同情況下，旗桿的高度是發生變化的。這一實驗現象是可以說明“地球公轉運動”的，有些學生為了進一步求證這個實驗結論，會到戶外去，用一支筆來進行實驗，結果證實，多媒體上描繪、展示的場景是正確的。在地理實驗教學設置和安排上，計算機技術、多媒體課件可以讓課程的進度加快，抽象、不容易被學生理解的地理知識可以透過計算機編輯和多媒體課件設置的方式，給學生展示最真實的事物的運動方式和地理地貌的變化情況。

總而言之，地理實驗在高中地理教學中應用優勢明顯，為了幫助該教學方法得到合理應用，教學實踐的理念、方式、途徑都需要進一步創新。未來在高中地理教學向其他方向推進的時候，地理實驗教學可以夯實學生基礎知識的同時，也能夠鍛煉、培養學生針對地理課題展開針對性研究，使其地理綜合素質與能力得到同步提升。