农村中学也应积极开展有效的地理实验教学

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1、2012 年 2 月第 18 卷第 1 期安庆师范学院学报( 自然科学版)Journal of Anqing Teachers College( Natural Science Edition)Feb2012Vol18 No1农村中学也应积极开展有效的地理实验教学阮 凌 曦( 安徽省太湖中学， 安徽 太湖 246400)0引言地理实验教学是一种形象直观的教学方法， 它能调动学生学习的积极性、 主动性， 使学生在模拟的但客观真实的地理环境中观察、 分析和解决问题， 从而培养学生的思维能力和动手能力。因此， 它在整个中学地理教学体系中占有重要地位 。普通高中地理课程标准 在基本理念方面提出要“重视

2、对地理问题的探究。倡导自主学习、 合作学习和探究学习， 开展地理观测、 地理考察、 地理实验、 地理调查和地理专题研究等实践活动” ; 在课程目标的 “知识与技能” 方面要求“学会独立或合作进行地理观测、 地理实验、 地理调查” 。为此 ， 地理课程标准 为高中地理三本必修教材提出了 29 个活动建议。人教版高中地理课本则在必修 1 3 中设计了数以百计的活动， 其中许多是提出地理实验的建议。近年来高考命题越来越重视考查学生的素质和能力， 重视考查学生的创新能力和应用能力。各地高考试题中不仅增加了开放性、 探究性题目， 有的甚至出现了直接考查学生实验动手能力的题目。如要求“设计一个简便易行的小

3、实验， 以证明地转偏向力的存在， 写出实验用材， 实验步骤和所得结论” ( 2005 年广东高考地理) ; 2007 年上海高考题 79 题也是一组关于模拟实验的选择题。因此， 积极创造条件开设简便易行、实用有效的地理实验， 不仅是落实课程标准， 推动课程改革向新的广度和深度发展的必然要求， 而且对高考改革也具有重要意义。然而， 受传统教育观念的影响， 我国中学地理教育长期忽视实验教学。自2003 年教育部颁布 普通高中课程方案( 实验) 以来， 将地理学科划归为“人文与社会” 和“科学” 两个学习领域， 这本为地理学科实施实验教学提供了充分的依据 。“科学” 学习领域的其他学科( 物理、 化

4、学、 生物) 在实验教学方面已有很大突破， 只有地理学科在这方面还很欠缺， 还不能体现科学学科的教学特色。回顾课改前各个时期的地理教学大纲， 很难找到有关地理实验的具体要求， 绝大多数学校也没有地理实验的场所和设备。我国中学生在历届国际地理奥赛中， 地理知识的识记成绩总分排名前列， 而地理实践成绩排名却总在后列， 这与国内中学几乎没有开设地理实验课有直接关系!至于县城以下的农村中学， 地理实验课更是一片空白。近年来在新课改的推动下， 虽有开展地理实验的呼声， 但由于缺少硬件支持， 加上应试教育的偏见， 地理实验课还是很难开展。有的老师甚至把教材中设计好的鲜活的地理活动又还原为干巴巴的试题， 提

5、提问， 报报答案了事。因此， 加强地理实验教学在中学地理教学体系和教学评价中的地位， 是推动地理实验教学有效开展的前提。地理环境特别是宇宙环境、 地球运动、 大气运动、 水循环、 地壳运动等自然地理环境的观察或模拟实验比较复杂， 对硬件设施的依赖较大， 资金投入很多， 一般中学尤其是县城以下的农村中学难以开展。因此， 如何因地制宜、 因陋就简地设计并开展简便易行、 实用有效的地理实验， 是保证地理实验教学有效开展的重要途径。 1利用大自然这个天然实验室开展地理观察自然地理环境的模拟实验室比如天象厅、 天文馆、 天文顶教室、 气象园、 海洋馆、 地质地貌馆、 生态园等， 建设投资都很大， 非一般

6、中学特别是县城以下农村中学所能为。但是， 如果改变一下观点， 不让自然走进教室， 而让学生走进自然， 问题就会迎刃而解。无论是认识地形地貌还是寻找岩矿标本; 无论是认识地垒地堑还是了解向斜背斜; 无论是认识风化侵蚀， 还是了解搬运堆积; 无论是体会物候与气候的关系， 还是了解气候、 水文、 植被、 土壤的内在联系; 无论是了解农牧业生产的环节， 还是认识过垦过牧对生态环境的破坏; 无论是认识 “三农” 问题的重要性， 还是体会发展现代农业的紧迫性， 农村中学都比城市中学有得天独厚的优越条件。即使是天文观察， 比如肉眼区别恒星和行星、 根据北斗七星找北极星、 记录月相、 观察流星雨等等， 农村中

7、学也因视野开阔、 灯光干扰少而比城市中学效果好。 2设计并开展一些简便易行、 实用有效的地理实验高一地理教材( 必修 1)涉及的一些地理事物或现象在广阔的时空领域里发生或演化， 相关原理又比较抽象， 以高一学生的知识储备和思维能力很难理解。比如地转偏向力， 它使地球上水平运动的物体运动方向发生偏转， 在北半球向右偏， 在南半球向左偏。它是解释风向、 洋流流向、 河岸侵蚀等地理现象的重要原理之一， 在交通、 航天、 军事等领域也有广泛的应用。从物理学的角度看， 地转偏向力叫科里奥利力， 它与离心力一样， 都不是真实存在的力， 而是惯性作用在非惯性系内的体现。科里奥利力是大学物理的内容， 高中物理

8、并不涉及， 如果我们按照物理学的原理来讲它学生根本听不懂。但是初中物理学过惯性定律， 学生知道受惯性制约水平运动的物体保持初始方向和速度不变， 我们据此设计一个如图 1所示的圆盘实验。取一微风扇电机， 找一个表面光滑的圆盘固定在微电机转轴上， 制成一个可匀速旋转的圆盘。将一沾满红色颜料的小球放在圆盘中心 a 处， 圆盘不动， 让小球沿直线滚动到盘边 b 处， 盘面留下红色直线轨迹 a b( 如图 1( 甲) ) ; 再把一沾满绿色颜料的小球放在圆盘中心， 先转动圆盘做逆时针方向匀速转动， 再推动小球向盘边滚动， 这时小球不能沿直线到达 b， 而是作曲线向右偏到落点 c， 盘上留下绿色曲线轨迹

9、a c( 如图 1( 乙) ) 。此后可以告诉学生， 这个实验说明， 由于物体运动所具有的惯性， 在旋转体系中进行直线运动的质点， 由于惯性的作用， 有沿着原有运动方向继续运动的趋势， 但是由于体系本身是旋转的， 在经历了一段时间的运动之后， 体系中质点的位置会有所变化， 而它原有的运动趋势的方向如果以旋转体系的视角去观察， 就会发生一定程度的偏离。当一个质点相对于惯性系做直线运动时， 相对于旋转体系， 其轨迹是一条曲线。立足于旋转体系， 认为有一个力驱使质点运动轨迹形成曲线， 这个力就是科里奥利力。根据牛顿力学的理论， 以旋转体系为参照系， 这种质点的直线运动偏离原有方向的倾向被归结为一个外

10、加力的作用， 这就是科里奥利力。图 1图 2这个实验， 还有一个更简单、 更好懂、 任何学校都可以做的方法如图 2: 左手举起一个脸盆， 用盆沿外圆代表地球的一个纬线圈， 在盆沿上用双面胶布粘一红纸块 A 代表观察者; 右手拿一根直尺贴近盆沿 A 处， 代表水平运动的物体沿直尺方向运动( 直尺不动， 代表水平运动的物体根据惯性定律保持初始方向和速度不变， 如图 2( 甲) ) ， 然后左手逆时针方向旋转脸盆， 使 A 变为 A， 表示北半球的观察者随地球自转由 A 到 A。再让学生观察对于 A观察者来说， 直尺即水平运动的物体的运动方向是否右偏。类似这样简便易行、 实用有效的地理实验还有很多，

11、 比如在操场上立杆测影， 测量当地的正午太阳高度和经纬度; 在野外用手表定方向; 在一个密封的长玻璃箱里用冰块、 电炉、 纸片演示热力环流; 用电风扇和沙盘演示风力搬运作用; 用水壶和沙盘演示流水侵蚀作用; 用电风扇在水池边演示风海流或离岸风使海水偏离海岸等等。3利用一切可利用的器物做即兴实验地理实验有些是课前预设的， 教师准备了实验器材甚至写好了实验课教案。但也有些时候， 教师讲141第 1 期阮凌曦: 农村中学也应积极开展有效的地理实验教学到某地理事物时， 突然灵光闪现， 或是讲解某抽象的地理现象学生听不懂， 情急之中急中生智想出一个简便形象的好实验， 则可利用教室里一切可利用的器物做即兴

12、实验。比如在讲地质构造时， 随手抓起一本书代表水平岩层， 用两手挤压使之发生波状弯曲， 演示褶曲的背斜和向斜; 讲等高线时还可用同样的方法演示山脊和山谷; 再比如在讲气压时， 两手举起一张白纸代表等压面， 向上吹一口气使纸面上凸， 代表地面上升气流使高空气压升高， 等压面上凸等等。 4利用多媒体投影动画演示实验多媒体动画技术为把静态的文字描述变为动态的演示过程提供了极大的便利。几乎一切地理事物的变化过程， 比如地球的自转公转、 流水侵蚀搬运堆积、 地壳运动、 洋流分布、 锋面气旋等等， 无一不可以通过多媒体动画进行动态演示。 5发动学生动手创作一些实验学具地理实验广义上也是一种活动课， 活动课

13、的效果关键是取决于学生的参与度。让学生自己动手创作一些简单的实验学具， 不但解决了农村中学实验器材短缺的问题， 更重要的是激发了学生的探索热情， 锻炼了动手能力。学生制作地理实验学具， 多是收旧利废， 从小就培养了节约资源保护环境的观念。比如用破乒乓球做地球仪， 用易拉罐加橡皮膜做气压计， 用报废的时钟做新旧日期演示仪( 用时针代表 180日界线， 用分针代表零时日界线， 与地球自转方向相反转动分针代表零时日界线移动， 演示新的一天范围不断增大、 新旧日期各占一半、 全球日期相同) 等等， 同学们做起来都是乐此不疲的。如果老师有心把历届学生制作的代表作保存起来， 简直可以建一个地理实验室呢!

14、6总结综上所述， 能否有效地开展地理实验教学， 实验仪器等硬件设施缺乏并非是不可逾越的障碍， 如果能立足自力更生、 因陋就简的原则， 充分发挥学生在学习活动中的主体作用， 主动对现行的知识本位、 教材本位、 教师主体和以传授、 灌输为主的教学模式进行改革， 使教学过程真正建立在学生自主活动、 主动探究的基础上， 通过学生多样的地理实验活动， 促进主体精神、 创新意识和实践动手能力等多方面素质的整体发展， 那么条件不好的农村中学也能开展形式多样的、 有效的地理实验教学， 从而推动课程改革向新的广度和深度进军， 促进素质教育的实施和教育公平的发展檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺

15、檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺。( 上接第 139 页)又有发展， 考了类似的间铝氮六环的衍生物， 2003 年又有创新， 再次考“无机苯” 的衍生物， 这三道题是相互关联， 是推陈出新的典范。如果我们对于经典的试题用批判的眼光进行改造、 深化和拓展， 大胆质疑， 挑战权威， 可以培养选手独立思考、 求真求美的科学品质， 所以对于 B、 S、 N、 Mn 、 Cr、 Ti 等化合物的结构和性质要多关注， 热点不过时， 冷点不冷漠， 尤其对无机的元素及化合物部分。在高二年级对大学相关知识的讲解要循序渐进， 讲清楚内在的根本原因， 学生才能灵活运用， 如 HX 与炔的亲电加成也遵循马氏规则，

16、 但 CF3CCH 与 HX 的加成就是反马氏的， 其根本原因就是为了稳定。高考方面: 化学竞赛在知识和能力要求方面本身就高于高考， 经过竞赛学习的过程， 学生知识和能力都会大有提高， 相比之下， 觉得高中化学知识就变得浅显易懂了， 居高才能临下， 深入才能浅出。再说高考试题是出自大学教师之手， 这些教师必须熟悉中学教材， 多为国家级奥赛教练， 竞赛题与高考题自然就有着千丝万缕的联系， 如北京 2009 年高考理综第 25 题与 2011 年北京市高中二年级化学竞赛试卷第 11 题几乎相同， 仅略有改动， 所以化学竞赛对化学教学的影响是非常大的， 即使选手在竞赛中没有获得好的奖项， 在自主招生和高考中将必有收获。241安庆师范学院学报( 自然科学版)2012 年