高中地理实验教学存在的问题与改进，本文主要内容关键词为：实验教学论文,高中地理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
《普通高中课程方案》将地理学科同时划归为“人文与社会”和“科学”两个学习领域，而“实验是科学知识的来源，智慧是实验的女儿”，地理实验将与物理、化学、生物学科的实验一样，凭借其强大的直观性、实践性和探究性特点，在改善学生学习方式，培养学生科学素养等方面显示出重要作用。眼下，新课标首次对地理实验教学提出了明确要求，新教材有了地理实验，“新高考”中出现了实验类试题，多数地理教师也越来越重视实验教学。从表面看，地理实验教学正在如火如荼地展开，但是，笔者在实践与调查中发现，由于高中地理实验教学的起步较晚、尚未形成完善的体系，中学开展地理实验的条件有限，地理教师实验观念和能力欠缺等原因的影响，当前的高中地理实验教学还存在许多问题。
一、当前高中地理实验教学存在问题举隅
1.泛化的实验
(1)其它体例实验化。教材中有多种并存的体例，运用不同体例表达不同的教学内容，既可以因材施教，又可以丰富课堂教学方式；但是，有些教师“神化”了实验的功能，把实验当成无所不能的灵丹妙药，将原本适宜的体例生硬地改为“实验”，反而削弱了教学效果。例如：有的实验是对原“思考”、“活动”等体例的修改或变式，本质上并无变化，操作起来却更为复杂；有的实验甚至是原封不动的教材原“案例”和“活动”，只是冠以“实验”之名。“实验”是一种特殊的“活动”，缺少必需的实验器材，缺少“做”的过程，则不能称之为实验。
(2)简单内容复杂化。有些教学内容较为简单，原本有更好的表述形式和教学方式；有些教学内容呈现的是学生熟悉的已有经验，甚至是初中已经做过的实验，教师稍加引导，便能唤起学生清晰的记忆。但是，有些教师为了实验而实验，将它们设计为复杂的新实验，使原本简明的教学流程变得繁琐、乏味，反而挫伤了学生学习的积极性。例如：有位教师在教学“外力作用”时，用很长时间做“沉积物分选”实验，最后得出“大颗粒在下，小颗粒在上”的结论，学生起初兴致较高，最后发现实验推出的是自己已知的常识，毫无恍然大悟的兴奋感和成就感，这种形式化的实验很难唤起学生的好奇心和求知欲。
(3)复杂问题理想化。有些教师简单地认为，只要使用一些替代材料，模拟出类似的条件或环境，就能做出地理实验，揭示地理原理。事实上，并非所有的真实情景都能被模拟出来。有些地理现象的产生需要广阔的空间和漫长的时间，如三圈环流、水循环、变质作用等等，模拟实验很难达到这种时空要求。还有一些实验需要的场地和器材条件，一般学校并不具备。因此，并不是所有的地理原理都能通过实验的手段得以揭示，过于理想化的实验可能导致两种结果，一是实验现象不明显，难以产生预期的效果；二是实验结果与现实不符，不能准确反映地理原理。
例如：下列试题的考察背景是锋面模拟实验，试题借助对实验的分析，很好地考查了学生掌握知识和分析问题的能力；同时，试题也客观反映了该实验的缺陷。该实验过于理想化，并未反映出锋面的全貌：实验只模拟出不同密度空气交汇面的状况，反映的是高中学生已知的物理现象，未能揭示出锋面的成因、分类和影响，以及因冷、暖气团势力差异导致的锋面移动，缺失地理学科内涵，在高中地理教学中的实际使用价值不大。
(2007年上海高考试题)模拟某一天气系统(图略)：在塑料盒中间插一隔板，两侧分别注入同体积红色暖水(代表暖空气)与蓝色冷盐水(代表冷空气)。
7.在向上抽出隔板后的数秒内，冷暖水之间(D )
A.出现水平交界面，蓝色水在上
B.出现水平交界面，红色水在上
C.出现倾斜交界面，蓝色水在上
D.出现倾斜交界面，红色水在上
8.该实验模拟的天气系统是(B)
A.气旋 B.锋 C.高气压D.低气压
9.该模拟实验存在的主要不足是(A)
①没能模拟出主导气流的运动方向
②没能模拟出成云致雨的天气现象
③没能模拟出冷锋与暖锋
④没能模拟出冷暖空气的密度差异
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2.僵化的实验
(1)不经选择地全部采用已有实验。由于现成的地理实验较少，有些教师一旦在教材或其它资料中发现地理实验，就视为珍宝，全部采用，与学生一起花费大量的精力和时间去做。他们既不结合学生的实际情况进行认真筛选，导致部分实验缺乏针对性；又不根据教学内容进行科学取舍，导致部分实验远离了教学目标，偏离了教学重、难点，冲淡了教学主题。
(2)毫无修改地“全盘拿来”现成实验。有些教师在使用现成实验时，不经过亲手试验，不结合学生的学习要求和学校的现有条件，对实验场所、实验器材、实验步骤进行必要的调整和完善，而是机械照搬原有实验，导致有些实验难以操作，甚至出现一些科学性问题。
(3)不加变通地处理实验中突发问题。实验操作过程中会产生各种各样的变化，学生的操作偏差、外部环境的影响、学生偶发的质疑等等，都可能导致实验过程与预设的方向和速度不尽相同；有些教师可能因为自身对实验理解不够透彻，缺乏教学机智，教学理念陈旧等原因的影响，指导实验时不敢“越雷池一步”，不能根据课堂教学情景的即时变化，通过及时调控以确保实验的有效推进。
3.异化的实验
(1)“讲”出来的实验。调查发现，绝大多数师生在整个高中阶段实际操作的地理实验只有1～3次，从未“做”过实验的也不在少数。为了应对新的考试，有些教师以“讲”的方式剖析教材中的实验，或者他们认为可能考到的实验，然后要求学生“记住”这些实验。这种“讲”出来的实验有形无实，缺失学生亲身参与的过程，无法促进学生能力的发展。
(2)“想”出来的实验。有些教师常常根据教材内容去设想、编制地理实验，却很少通过亲自操作去验证，更不会引导学生去做这些实验。这类实验从想象到想象，缺少实践、推敲和完善，在操作和结论上往往存在一定的问题；而且，它们即使具有一定的科学性和可操作性，也只是“纸上谈兵”，是一种虚假的实验。
(3)“秀”出来的实验。有些教师能透彻理解地理实验的内涵和价值，也能很好地指导学生做好实验，但他们在常规教学中基本不做实验，只是在公开课上“秀”一把，使实验变成了公开课上的应景之举。
(4)“看”出来的实验。地理实验可以是教师演示实验，也可以是学生操作实验，后者强调了学生的自主参与，更有利于培养学生的多元能力；但是，有些教师为确保实验结果、实验进度与预设的一致，许多可以由学生操作的实验也由教师代为完成，使真正的教学主体隐退到次要位置，久而久之，学生会对教师的表演产生“观看疲劳”，对实验失去兴趣。
(5)“催”出来的实验。有些教师指导学生实验时，不舍得为学生提供足够的动手和思考时间，甚至省去一些必要的步骤，快速指向自己预设的结果，不重视实验过程，只关注实验结论，将教学重点完全放在实验结果分析上。这类实验与一般的讲授课无异，片面重视智育和认知，弱化了学生在实验中必备的观察、动手、体验和思考过程，失去了实验教学本身的意义。
二、有效实施高中地理实验教学的措施管见
1.立足课程标准精心设置实验项目，强调地理实验的实效性和科学性
(1)根据新课标要求，切实开展实验教学。《普通高中地理课程标准(实验)》明确提出“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”的基本理念，以及引导学生“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查”的课程目标。这就要求地理教师能潜心研究新课标要求，领会实验教学的深层意义，在选择、修改、创编和实施地理实验时，强调地理实验的科学性和实效性，积极探究与实施有价值的地理实验教学。
(2)基于地理学科特点，科学设置地理实验。其一，实验要能科学反映地理学科知识。实验及其反映的地理原理要正确无误，实验揭示地理原理的方式要恰当，具体而言，模拟的实验情景要尽量接近真实情况，实验场所和器材要合理，实验步骤要严谨，实验时间要适当，启发性设问要科学。其二，实验要符合地理教学实际情况。高中地理教学时数少、任务重，没有足够的课时进行实验教学，实验宜精不宜多；因此，教师要根据学科知识特点精选典型实验，舍弃那些无实际教学价值、形式化的实验，将实验真正用在地理教学的“刀刃”上，如在具备实验特质的教学重、点处，以及学生思维焦点处设置实验。
2.紧扣教学目标反复推敲地理实验，突出实验教学的目的性和可操作性
(1)完善现成实验。第一步，研究现成实验与教学目标是否相符合；第二步，根据原有实验步骤反复操作，并以质疑的态度审视实验的每一种器材和每一个步骤；第三步，确定实验可否使用，必要时，结合教学目标和学生情况修改和完善原有实验。
(2)精心创编实验。第一步，根据教学目标要求，分析编制相关实验的可行性。第二步，围绕教学目标编制实验：可以根据地理原理产生的条件和次序，顺向还原或模拟相似情景；也可以从地理原理出发，大胆假设、逆向倒推实验步骤。第三步，循着自己设计的步骤反复试验、小心求证，推敲实验的科学性和可操作性，并不断进行修改和完善。第四步，确定实验场地、器材和步骤。
例如：新课程内容标准要求“利用身边可以找到的材料，做一次模拟大气温室效应的小实验”，教师可以按如下思路编制该实验。先分析编制该实验的可行性(略)；再确定实验的主要环节，制成模拟温室，比较阳光下温室内、外温度；然后，通过反复操作细化和完善实验步骤：①在两个玻璃盘中分别放入少许土壤；用剪刀将一透明塑料瓶拦腰剪断，然后，将塑料瓶倒扣在一只玻璃盘中，制成“微型温室”。②在“微型温室”顶部钻一个小孔，插入温度计；在另一盘中放置一支同样的温度计。③将两个玻璃盘放置在阳光下，每隔1小时观察一次温度计，并记下两支温度计显示的温度，进行比较。最后，确定实验场所(教室外)和实验器材(略)。
3.根据情景变化灵活调控实验程序，重视实验过程的生成性和灵活性
(1)重视实验过程的生成性。实验操作过程总是处于动态变化之中，不可能与教师预设的完全一致；因此，教师要精心预设实验步骤，更要时刻关注学生在实验过程中的表现和反馈，根据教学情景的发展变化，“巧妙地在学生不知不觉之中作出相应的变动”，以生成最有利于学生发展需要的实验教学。例如：做“热力环流”实验时，有学生提出：“在热水和冰块之间插一束香行吗？以冷水代替冰行不行？小孔对着装热水的盆好不好？”等问题，甚至按照自己的设想进行操作。鉴于此，教师可以及时调整预订的教学程序，组织不同小组按教材要求和这些设想分别进行实验，然后，引导学生归纳各组实验现象的共同规律，并比较不同小组实验现象的细节差异，以强化学生的地理思维能力。
(2)重视结果分析的灵活性。与物理、化学、生物实验不同，许多地理实验并不需要精确的实验数据，教师对实验结果的分析既要严谨、又要灵活，以引导学生从较为宏观的层面分析地理原理和地理规律。同样，并不是所有的地理实验都能顺利“成功”，教师面对现象不明显，或者与应有结果差异很大的实验，可以引导学生反思原因，设想改良措施，充分利用“失败”这种教学资源，启发学生从侧面理解地理知识。
4.基于心理需求激励学生全员参与，关注实验教学的主体性和实践性
(1)科学组织，引导所有学生积极投入多元互动的实验活动。教师要着力构建具有趣味性、创造性和实践性的实验教学氛围，激发学生参与热情，唤醒学生自主意识，引导所有学生全身心地沉浸到合作、互动的实验活动中。例如：通过科学分组，使每个小组的规模适中、人员构成合理，并通过协商分工，确保每位同学都有自己的任务，进而促成组内成员之间的相互协作和默契配合；引导不同小组之间进行平等交流和交互磋商，使全体同学置身于全员参与、相互促进、多重互动的课堂交往中，进而不断强化合作意识、操作能力、观察能力、逻辑思维能力和创新能力。
(2)合理评价，激励所有学生主动参与收获成长的实验过程。实验过程中，教师既要及时矫正学生的偏差，更要善于发现学生的细微进步和创新思路，以赏识的表情、赞许的目光、精当的语言及时给予激励性评价，在鼓励当事者的同时，调动其他同学的积极性；实验结束后，教师既要客观、科学地评价实验结果，还要捕捉并放大学生的闪光点，鼓励学生的独到见解，让学生能真实感受到自己在实验过程中的收获，产生喜悦感和成就感，形成主动参与实验的激情和信心。
5.结合实际情况构建校本实验体系，突显地理实验的针对性和常态化
(1)针对教学对象，选编地理实验。不同学生的认知基础、生活经历和兴趣爱好各异，他们需要的实验不同，能完成的实验也不同。因此，教师要针对教学对象的特点，精心选择、修改和编制实验，力求使每项实验都切实符合所教学生的认知需求，并将其纳入校本实验体系。如模拟流水侵蚀作用的实验(在模拟土坡上，堆放5～10厘米粗细不均的砂土，再在坡面上方浇注水流，写出观察到的现象)，平原地区、干旱地区和城市的学校可以采用，但西南山区、黄土高原等地的学校则不必使用，因为教师只需稍作引导，便可唤起学生对有关真实场景的回忆。
(2)整合学校资源，开发实验项目。每所学校都有自己特定的教学资源，如周边环境、学校实施、教师构成等等。学校要充分利用学校的实验资源，发挥本校教师的特长，促成全体地理教师的相互协作，激发教师的创新灵感和教学热情，激励他们利用与教学内容有关的校内和周边环境，以及学校已有的教学设备，共同开发出具有本校特色的地理实验。教师在选、编实验时，既要充分利用学校的优势条件，又立足本校实际情况，设计学校现有条件下可以操作的实验项目。
(3)完善保障体系，实现常态教学。一所学校开发出针对性、系统性强的众多实验项目，并不等于该校的地理实验教学就能有效开展。只有同时具备了实施实验教学的保障措施，高效有序的校本实验体系才算得以建构。因此，从硬件层面看，学校要逐步增添实验器材，建成地理实验室，为开展地理实验提供必要的时间和资金保障。从管理层面看，学校应健全地理实验制度，如成立地理实验领导小组，制订地理实验操作制度、研究制度、评价制度等等，并在地理教师业务评价中加入实验板块，以规范教师的实验行为，调动教师开展实验教学的积极性，使地理实验成为常规教学的重要组成部分。
从师资层面看，学校要积极谋求高校地理系的支持，请专家就实验理论、实验操作、指导方法、实验室建立等多方面进行指导，派出教师到高校进行专题学习，激励教师主动参与校本教研，并在相互交流中共同提高实践智慧，进而促成全体教师实验操作和指导能力的不断提升，为顺利开展实验教学奠定基础。