教师组织开展地理小实验等诸多现象。缘于初中学校几乎没有地理实验室、实验器材短缺,实验设备无法满足实验教学要求、实验设备使用率极低、实验学时不足等原因,建议通过示范演示与学生自主实验相结合、动画模拟演示与学生自主实验相结合、课外实践活动与学生自主实验相结合,加强初中地理实验教学。
关键词 初中地理;实验教学;问题与策略
《义务教育地理课程标准(2011年版)》非常重视地理实践教学,强调“实践内容包括图表绘制、学具制作、实验、演示、野外观察、社会调查和乡土地理考察等”;在课程目标中要求学生“掌握简单的地理观测、地理实验、地理调查等技能;在课程内容的活动建议中提出许多初中地理实验的教学和内容建议。初中地理实验是培养学生的地理科学素养、发展学生科学思维和探究能力的一条高效途径,也是地理教师进行直观教学和提供感性认识的重要方法。笔者发现初中地理实验教学存在诸多困难,急需解决。
一、初中地理实验教学的困难及原因分析
根据笔者近期对初中地理教师实验教学的调查发现,58.25%地理教师“只讲述实验”而“不做演示实验”;21.20%地理教师只是简单地播放实验录像、动画等;13.40%地理教师根据自己的实验能力,在地理课堂上演示过一些简单的地理实验;7.15%地理教师根据学生的兴趣利用课外时间组织学生开展一些地理小实验。
初中地理开展实验教学的困难有:初中学校几乎没有地理实验室,实验器材短缺,学校现有实验设备无法满足实验教学要求且使用率极低;初中地理实验教学时间不足,7、8年级共安排140学时,可以安排实验教学的学时很少;初中地理实验没有一个独立的教材体系,实验内容不成系列地分散在教材不同章节的活动中;初中地理实验教学的课程资源短缺,地理实验的教学课件偏少,模拟动画较少,动手操作过程的视频更少,导致实验教学的课程资源二次开发难度加大;初中地理教师实验教学能力不强,个别学校由非地理专业教师兼任,没有经过实验教学专门培训;为了考试,地理教师简述实验,学生死记硬背实验的过程,实验教学过程理论知识与实践操作相互脱节。学生对初中地理实验内容不熟悉,只能面对教材和教师枯燥的讲解,凭空想象着地理实验过程的各种实验画面,很多学生失去了地理实验的兴趣。当前,由于实验条件和时间等的不足,初中地理实验教学与新课程标准的要求还有一定的差距,初中地理实验教学的困难是多方面的原因造成的。
1.从初中地理课程特点看
由于受传统教育观念影响,许多教师和学生认为地理是纯粹的社会科学,既然不是自然科学就不需要地理实验的教学过程,这种认识非常不利于初中地理实验教学的开展。地理是一门自然和社会综合的学科,自然地理内容抽象且时空跨度大,初中学生难以感性认识;人文地理内容重于体验、分析和感悟,人地关系又是地理学科研究重点,基于地理学科实践性强的特点,必须坚持开展初中地理实验的教学。地理事物和地理现象在大尺度的空间上分布和在漫长跨度的时间上演变,学生无法直接感知,初中地理实验教学把学生认为抽象的地理事物和地理现象演变过程深刻、形象、直观地展现在学生面前。
2.从初中学生地理思维特点看
初中地理实验以模拟实验为主,全部用虚拟的动画模拟实验替代学生动手实验,学生没有经历自主真实实验环节的学习,学生的实验动手能力越来越差,对实验的真实性产生怀疑,认为做实验与不做实验结果都一样,学生对地理科学探究的兴趣就逐渐弱化了。初中学生学习地理的兴趣间接来自好奇,这是难以持久的。初中地理实验在激发学生学习地理的兴趣方面的功能是其它教学手段无法替代的。初中学生以形象思维为主,处于从感性认识到理性认识为主的过渡阶段,需要借助地理实验来化解初中学生抽象思维的难点,以加深理解和掌握地理知识,满足学生逻辑思维发展的需求。
3.从初中学生地理学业水平看
初中学生学习的积极性和主动性低下,地理思维处于低级水平,实验基础技能薄弱,实验动手能力差,怕出错就不敢放手操作,不能主动、大胆地进行自主实验。为此,必须加强初中地理实验教学,充分发挥地理实验教学功能,为学生在地理实验实践中提升学生学习地理的兴趣;在地理实验演示中培养学生地理观察能力;在地理实验操作中感知地理知识和获得鲜明的知觉形象;在地理实验参与中高效地解决学习重点难点;在地理实验探究中培养学生地理创新思维和良好实验探究习惯。
4.从初中地理实验教学资源需求看
初中地理实验教学不重视校内外地理实验课程资源的开发和利用,教材中提供的实验课程资源不能满足初中地理实验教学的需求。初中地理实验教学资源的二次开发能为地理教师提供多样的实验教学素材和丰富的实验教学案例,充分利用学生自己实验素材资源和课外地理实验课程资源,让每个学生都有自主实验的机会,激发学生对地理实验的兴趣。这有助于提高地理教师实验教学水平,以教师的专业成长推动学生的科学素养发展。
5.从初中地理实验教学效果看
目前,初中地理实验教学侧重于教师演示实验和验证性实验,演示实验替代学生自主动手实验现象普遍存在,学生观察的距离较远,无法看清楚实验全过程,重复观看演示实验没有条件,自己动手实验操作却没有时间和教师具体指导。即使安排了学生动手实验,往往被教师设计成验证性的实验,实验目的,实验器材,以及实验方法,都事先做了具体的规定,学生被动地完成整个实验,缺乏主动探究,发现和创新。初中地理实验为学生提供一个轻松快乐地学习地理的平台,学生在实验设计、实验准备、实验操作、实验观察、探究讨论的过程中培养了观察的能力,激发了学习地理的兴趣,提高了地理实验的技能,锻炼了创新精神。
二、初中地理实验教学的改进策略
1.教师示范演示与学生自主实验相结合
教师通过课堂实验示范演示、现场指导学生代表动手演示、播放实验的微课视频这三种方式,要求学生能模仿并按照实验规范进行操作,训练学生基本的实验操作技能。教师必须鼓励学生仔细观察实验的全过程,适时启发学生发现演示实验中出现的错误操作,把这作为最好的实验教学资源。教师示范演示与学生自主实验相结合,注重实验操作的过程评价,以促进师生和生生之间互动,帮助学生养成良好的自主实验探究习惯。例如探究黄土高原水土流失自然因素实验总共有四组对照小实验,教师预先制作实验的微课,根据学生学业水平选择其中一组拍摄自己演示实验过程视频,发布在初中地理实验学习平台,供学生自主学习和自主实验参考。学生(小组)设计自主实验方案,动手完成自主实验,绘制实验过程示意图并进行课堂展示。鼓励有条件的学生(小组)做四组对照实验并拍摄实验过程,制作成学生自主实验视频(见图一),作为实验学习素材和学习成果进行在线展示,教师和学生可以在线进行实验评测。
2.动画模拟演示与学生自主实验相结合
随着现代教育技术的发展,利用计算机进行模拟实验越来越普及,尤其是针对一些空间尺度大和时间演变长的地理事物和现象则可以在计算机上进行直观的动画模拟演示,期望辅助学生感知、理解抽象的地理事物和现象。但是,仅仅用纯粹的虚拟动画进行实验会让学生产生怀疑,因此动画模拟演示要与学生自主实验相结合。例如海陆的变迁需要模拟板块运动,首先利用动画模拟2亿年来世界海陆的地质演变过程,解决了学生认识板块运动空间分布上的宏观性和时间演变上的漫长性的困难。然后进行板块运动,学生自主演示实验(见图二),是学生(小组)设计自主实验方案,动手模拟演示实验。实验过程准备脸盆、水、吸管、泡沫板,用泡沫板制作联合古大陆的各板块,拼接后放在装有大半脸盆水的水面上,吸管一端插入古大陆水下,嘴对吸管另一端吹气,观察并描述联合古大陆分离开来的过程,探究海陆变迁的原因,最后撰写实验报告。动画模拟演示实验与学生自主实验相结合,真正培养了学生的地理创新 思维。
3.课外实践活动与学生自主实验相结合
初中地理实验教学需要拥有实验室和器材等条件,目前初中地理实验教学器材短缺,不能满足学生自主实验的要求,必须充分利用校外实验教学资源,部分实验还可以借用专业实验室的器材,积极开展课外实践活动,进行学生自主实验。教师鼓励学生应用一定的实验仪器或工具设备,利用课外时间,通过实地操作,获得对地理事物和现象亲身感受来掌握地理知识。例如探究黄土高原水土流失自然因素实验可以组织学生参观福州金山水土保持科教园(见图三),参观土壤标本实验室 了解不同土壤特性;参观人工模拟降雨实验室了解专业的控制实验条件;参观人工耕作条件下人工护坡工程了解水土保持工程措施。学生动手参与同一坡度和土质的自然或人工耕作条件下不同植被覆盖度水土流失真实实验,通过控制实验变量和条件,启发学生对比水土流失量等实验数据,归纳出影响水土流失的自然因素及各因素之间相互影响,完善黄土高原水土流失原理图。实验过程中部分学生只关注降水量的多少对水土流失的影响,忽视了降水强度的影响,事实上降水强度的影响更大,这一实际问题给学生留下思考空间,从而进一步认识到优化实验方案,正确控制实验变量的重要性。课外实践活动与学生自主实验相结合的课外实践性地理实验教学不仅帮助学生训练实验操作技能、启发地理思维,还培养学生科学态度和环境保护意识。
初中地理实验要不断改进初中地理实验教学的策略,选择具有代表性的典型真实实验,以帮助学生突破地理学习的难点、养成良好的自主实验探究习惯和提升地理思维能力。
(责任编辑:廖炽昌)