1從新課程標準談地理實驗教學朱雪梅江蘇省揚州市教育局教研室達芬奇有句名言：“實驗是科學知識的來源，智慧是實驗的女兒。”受傳統教育觀念的影響，我國中學科學教育長期忽視實驗教學。多年來，由于中學地理屬于基礎教育中的“文科”類，因此就更加遠離實驗。回顧我國各個時期的地理教學大綱，很難找到地理實驗的具體要求，絕大多數學校也沒有地理實驗的場所和設備。但是，我們有理由相信新課程改革將使這一局面得到扭轉。2003年教育部頒布的普通高中課程方案（實驗）將地理學科劃歸為“人文與社會”和“科學”兩個學習領域，這就為地理學科實施科學實驗提供了充分的依據。“科學”學習領域的其它學科，即物理、化學、生物在實驗教學方面已有很大突破，只有地理學科在此方面還很薄弱，還不能體現科學學科的教學特色。新課程力求改變以知識傳輸為主的教學方式，要求以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。普通高中地理課程標準（實驗）（以下簡稱新課標）在基本理念、課程目標、內容標準等方面對實驗教學首次提出了明確的要求。新課標在基本理念方面提出“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”（P.2）。新課標在課程目標的“知識與技能”方面要求“學會獨立或合作進行地理觀測、地理實驗、地理調查”（P.5）。新課標的內容標準則在多處提出地理實驗的建議，如“利用身邊可以找到的材料（如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等）和溫度計，做一次模擬大氣溫室效應的小實驗。”（P.8）由此可見，地理新課標將實驗教學提到了前所未有的高度，我們可以借助新課程改革的契機，推動地理實驗教學的發展。一、地理實驗教學的功能1、模擬展現地理演化過程地理教學往往是將漫長的宏觀的地理演化過程壓縮后介紹給學生，使大家能夠了解在其一生中或用肉眼無法看到的地理現象。壓縮的方式有兩種，一是借助語言、文字和圖片、模型等媒體的輔助進行講解；二是利用地理實驗的方法，模擬展現地理過程。前者是我們教學的主要方式，其優點是節省時間，能夠讓學生盡快學到人類積累的知識與經驗，但是它將學生觀察、發現、思考、解決地理問題的過程“節省”了，所以對學生主動探究、動手等多方面能力的培養是不足的。后者是一種直觀、形象的教學方法，盡管地理實驗與實際地理過程有很大差別，但畢竟給學生提供了直接觀察的機會，能夠調動學生的多種感官，高效率、高質量地掌握地理基礎知識和基本技能。2、轉變學習方式、提高學習能力有一個古老的教育諺語說：“告訴我，我忘記了；演示給我看，我記住了；讓我參與，我理解了”。實驗教學強調演示與參與，它能夠有力地改變被動接受式的學習方式，讓學生在實驗設計、實驗操作、實驗觀察記錄、實驗分析研究的過程中主動獲取知識、得出結論。在設計實驗時，能鍛煉和培養想象能力和創新能力；在實驗操作時，需要精細敏銳的感知和觀察力去發現一些重要現象，從而培養了觀察能力；在研究原因、結果、形成概念的過程中，通過分析、比較、判斷、推理等，能培養邏輯思維能力和歸納、分析能力；此外，還能夠能2培養組織能力、實際操作能力、解決問題能力等。3、培養學生的科學素養地理實驗雖然不能全部再現自然界的真實情況，但作為科學實驗，必須盡量接近實際，這就需要控制好實驗條件，如使用的材料、氣溫狀況、水分情況、實驗時間等，從而讓學生受到科學方法的訓練。有些實驗需要經歷很多困難才能得到結果，在這樣的過程中，學生會逐漸形成濃厚的科學興趣、實事求是的科學態度、嚴謹細致的工作作風、堅韌不拔的意志，這些無疑是新課程改革鎖定的目標。二、地理實驗教學的類型地理實驗類型的劃分有不同的標準。按照學生是否參與操作，可分為教師演示實驗和學生操作實驗；按照使用的儀器和材料不同，可分為真實實驗和模擬實驗等。1、教師演示實驗與學生操作實驗（1）教師演示實驗。目前，在我國地理教學還不能全面開展實驗的情況下，由教師在課堂上演示一些實驗，可以激發學生的學習興趣，獲得生動而直觀的感性認識，加深學習印象，形成正確的概念。例1：季風成因的實驗關閉門窗，點燃兩根衛生香，使衛生香的煙垂直向上（不受室外氣流的影響）。在衛生香的等距離左右兩側分別放一只1000W的電爐、一面盆冰塊。將電爐通電5分鐘后，讓學生觀察衛生香煙的飄動方向。將電爐和冰塊交換位置，觀察煙的飄移方向。在這個實驗中，電爐上方空氣加熱，氣壓降低；冰塊上方空氣冷卻，氣壓升高。衛生香的煙總是飄向電爐上方，說明高低氣壓的“季節”轉換，產生了季風。教師和學生也可以共同配合，完成課堂上的地理演示實驗。例2：制作自流井模型在長方形盤子的底部鋪上一層黏土，使一端較高。在黏土上面鋪上4cm的濕沙。再在濕沙上面放一薄層黏土，注意使它緊緊封住盤子的各邊。把漏斗插入較高端，使其底部到達濕沙層。在較低端插入一根短吸管，也使其底部到達濕沙層（以上步驟由師生共同配合完成）。然后教師向漏斗中緩緩加水，并指導學生觀察吸管中水位高度。教師在課堂上演示是必要的，但是教師的演示不能替代學生親自動手操作實驗，二者的作用和效果是迥然不同的。（2）學生操作實驗。學生參與式實驗是地理實驗教學最理想的狀況，它對學生能力的培養更是多元的。學生操作實驗需要有實驗室，或地理專用教室，我國大部分學校尚不具備這個條件。但我們可以借用物理、化學實驗室進行一些實驗；或者將一些簡單設備的實驗放在普通教室中進行。3例3：清除泄漏的原油24名學生組成一個實驗小組。先在一只平底鍋的一端寫上“海岸”，另一端寫上“深海”。向鍋內倒入2cm深的水。將20ml菜油慢慢倒入鍋中，將羽毛和手指分別侵入油中，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來模擬風和浪。再用棉球、紙巾以及滴管盡可能地將油從水面取出。最后比一比，在相同時間里哪個小組清除得最干凈。在實驗過程中思考下列問題：將油擋在海岸外面的過程成功嗎？哪些材料清理油的效率高？強風與大浪對清理原油工作產生什么影響？如果魚、鳥等動物被泄漏的原油裹住，情況會怎樣？我們還可以利用課外時間，讓學生帶上器材，走進大自然，進行實地操作實驗。如觀察月相、地貌形態考查等。關于地理課外實驗與調查，也是地理學習的項目，但本文不作更多介紹。2、真實實驗與模擬實驗（1）真實實驗。真實實驗是使用與自然界實際發生的過程基本相同的材料和順序進行的實驗，只是在規律或細節上有所不同。例4：沉積物分選的實驗將同樣比例的碎石、粗砂和黏土完全混合，放入一只玻璃瓶中（不超過容量的一半）。將玻璃瓶用水注滿，蓋上瓶蓋，劇烈振蕩，然后讓瓶子平放，使瓶中物質自然沉淀。讓學生觀察沉淀成分的排列順序，是否是大顆粒在下部，黏土細粒在上部。在這個實驗中，所用材料以及沉積過程與自然過程基本一樣，只是縮小了規模，放在玻璃瓶里進行的。（2）模擬實驗。由于地理事物空間分布上的宏觀性和時間演變上的漫長性，地理教學不可能將許多自然過程直接進行演示，但是可以使用一些替代材料，設置一些類似的條件或環境，模擬地理演變過程。實際上，大部分地理實驗都是模擬實驗。例5：火山噴發實驗把一個大開口的漏斗放在一個盛有水的鍋里。圍繞漏斗用泥做一個錐狀模型。把漏斗口留著，不要堵死。把鍋放在酒精燈上加熱，直到水從漏斗開口中噴出來。讓學生思考：是什么力量造成了水的噴出？然后，把一小塊泥壓成紙一樣薄、與漏斗開口一樣大小的泥片，蓋在開口上。重復上述實驗，觀察泥蓋會發生什么變化。（實驗過程中要防止燙傷學生。）三、地理實驗教學的原則1、科學性原則科學性是實驗教學的最基本要求。地理實驗的設計要能正確反映某一地理過程的內在規律，實驗的結果要能讓學生得出正確的結論。當然，由于大量地理實驗是模擬實驗，并不需要精確的實驗數據，只要能正確說明地理事實即可，這與物理、化學實驗對科學性的理解有4所不同。2、可操作性原則可操作性是指實驗的可行性。實驗的設計應從實際出發，考慮自己學校、學生的條件，盡量選擇日常生活中可找到的簡易器材做實驗，而且難度不宜過大，不能為了做實驗而設計高難度的復雜實驗，以免弄巧成拙。另外，我國的地理課程為實驗留下的時間還較少，因此應設計一些需要時間少，比較容易組織的實驗。如果有條件開展地理課外活動，則可以進行較多的地理實驗。3、啟發性原則地理實驗的啟發性要求學生在實驗過程中能夠發現問題，并能夠引導學生對現象、結果進行分析，從而獲得地理概念和原理，也就是要讓學生通過實驗能夠從感性認識上升到理性認識。如果實驗的設計和實施不能調動學生思考的興趣，難以進行邏輯正確的思維，這樣的實驗其啟發性就比較差。4、針對性原則許多地理原理和規律并不能通過實驗的手段再現出來