地理Ⅰ实验活动案例设计与实施.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和 致谢的地方外 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果 也不包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料 本人保证所呈交的论文不侵犯国家机 密 商业秘密及其他合法权益 与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢 一 签名 查垄日期 动7 a 年6 月哆日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留 使用学 位论文的规定 内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机 构送交论文的复印件和磁盘 允许论文被查阅和借阅 可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用影 印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编学位论文 并且本人电子 文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定 签名 畚乃导师签名 像 曼百 日期 跏纽年6 月1 弓日 内蒙古师范大学硕士学位论文 中文摘要 地理实验活动的开展可以促进教师专业成长 是实现有效地理教学 的重要途径之一 地理实验逐渐被广大一线教师应用于教学实践中 地 理实验教学 可以转变传统的教学观念 改变地理课堂教学行为 探索 新的教学方法 是促进地理课堂高效教学的有效途径 地理新课程的改 革 高中地理新增设了实验内容 为了更好地开展地理I 的实验教学活 动 有必要针对地理I 的地理实验设计与实施开展研究 本文采取的主要研究方法有实验法 文献法 问卷调查法和归纳法 在设计了地理I 实验活动案例和进行了地理实验教学实践的基础上 得 出几点基本结论 一 高中地理实验设计的原则 理论教学与实验活动相协调的原 则 科学性原则 可行性原则 探究性原则和创新性原则 二 地理I 实验活动案例的组成 地图系列 地球系列 地质地 貌系列 气象气候系列和水文系列等几部分组成 这些实验具有直观性 开放性 探究性 主动性 实践性和启发性等特点 三 高中地理实验设计的方法 以学生和学校的具体情况为基础 设计实验 紧扣教学目标精心选编实验 根据教学情景变化灵活调整实 验程序 注重全体同学主动参与地理实验 四 地理实验在中学地理教学中应该得到重视 对于学生地理知识 的学习 地理技能的培养 地理思想的树立 特别是学生创新意识与实 践能力的培养等具有不可替代的作用 关键词 地理I 地理实验 案例设计 内蒙古师范大学硕士学位论文 A B S T R A C T G e o g r a p h ye x p e r i m e n t a la c t i v R i e sc a nF p r o m o t et h ep r o f e s s i o n a lg r o w t ho f t e a c h e r s i st oa c h i e v ee f f e c t i v et e a c h i n gg e o g r a p h yi s o n eo ft h ei m p o r t a n t w a y s g e o g r a p h i ce x p e r i m e n t a lg r a d u a l l yb yt h eg e n e r a lt e a c h e r sa p p l i e di n t e a c h i n gp r a c t i c e G e o g r a p h ye x p e r i m e n t a lt e a c h i n g c h a n g et h et r a d i t i o n a l t e a c h i n gc o n c e p t c h a l l g et h eg e o g r a p h yc l a s s r o o mt e a c h i n gb e h a v i o r e x p l o r e n e wt e a c h i n gm e t h o d i St Op r o m o t ee f f i c i e n ta n de f f e c t i v et e a c 1 1 i n gw a y si n g e o g r a p h y c l a s s r o o m N e wg e o g r a p h yc u r r i c u l u mr e f o r m m i g hs c h o o l g e o g r a p h y i san e we x p e r i m e n tc o n t e n t 五no r d e rt ob e t t e rd e v e l o p 纺P g e o g r a p h y I e x p e r i m e n t a lt e a c h i n ga c t i v i t y i t i S n e c e s s a r y f o rt h e I G e o g r a p h yG e o g r a p h yE x p e r i m e n t a lD e s i g na n di m p l e m e n t a t i o nr e s e a r c h T h i sp a p e rt a k e sm em a i nr e s e a r c hm e t h o d sO fe x p e r i m e n t a lm e t h o d l i t e r a t u r em e t h o d q u e s t i o n n a i r es u r v e y m e t h o da n di n d u c t i v em e t h o d i nt h e d e s i g no fg e o g r a p h yIe x p e r i m e n t a le x a m p l e so f a c t i v i t i e sa n dt h eg e o g r a p h y e x p e r i m e n t a lt e a c h i l l g b a s e do n p r a c t i c e j a n dp u tf o r w a r dS O m eb a s i c c o n c l u s i o n s j 0j j i o n e h i s c h o o l 9 h i c 9 e r i m e n t a ld e s i g n l e s t h e o r e t i c a l o n e h i g h s c h o o lg e o g r a p h i ce x p e n m e n t a ld e s l g np r m c l p l e st h e o r e t m a l 一 t e a c h i n ga n de x p e r i m e n t a la c t i v i t i e sc o o r d i n a t e dp r i n c i p l e s c i e n t i t i cp r i n c i p l e f e a s i b l ep r i n c i p l e r e s e a r c hp r i n c i p l e sa n d t h ep r i n c i p l eo fi n n o v a t i o n 0 j t w o Ig e o g r a p h ye x p e r i m e n t a la c t i v i t i e sO ft h ec a s e t h em a pS e r i e s e a r t h g e o l o g i c a ll a n d f o r m c l i m a t e a n dH y d r o l o g y S e r i e se t c jT h e s e e x p e r i m e n t s h a v ei n t u i t i o n i s t i cs e x o p e ns e x i n q u i r y a c t i v e p r a c t i c a la n d i n s t r u c t i v ee t c t h r e e h i g hS c h o o lg e o g r a p h i ce x p e r i m e n t a ld e s i g nm e t h o dt os t u d e n t s a n d s c h o o l s s p e c i t i cc o n d i t i o n s f o r t h ef o u n d a t i o nd e s i g ne x p e r i m e n t t e a c h i n go b j e c t i v e s c a r e f u l l ys e l e c t e dc l o s e l ye x p e r i m e n t sa c c o r d 逾gt Ot h e t e a c h i n gs c e n ec h a n g ef l e x i b l ya a j u s te x p e r i m e n t a l p r o c e d u r e s P a ya t t e n t i o n t oa 1 1s t u d e n t st oa c t i v e l yp a r t i c i p a t ei ng e o g r a p h i c a le x p e r i m e n t 内蒙古帅范大学坝士芋位论又 H 1 r o o o 1 一一一一 f o u r g e o g r a p h i c a le x p e r i m e n ti nt h em i d d l es c h o o lg e o g r a p h yt e a c h i n g s h o u l db es t r e s s e d f o rs t u d e n t s g e o g r a p h yl e a r n i n g g e o g r a p h i cs k i l l st r a i n i n g g e o g r a p h i c a l t h o u g h ts e t t i n g e s p e c i a l l y t h es t u d e n t s i n n o v a t i v e c o n s c i o u s n e s sa n dp r a c t i c ea b i l i t yc u l t i v a t i o np l a y sa ni r r e p l a c e a b l er o l e K E Y W O R D S G e o g r a p h y I G e o g r a p h yE x p e r i m e n t C a s eD e s i g n 内蒙古师范大学硕士学位论文 目录 引言 1 一 研究现状 1 1 国外研究现状 1 二 相关概念界定 3 三 研究内容与意义 5 四 研究方法与思路 6 一 高中地理I 实验活动案例设计 7 一 实验活动案例设计原则与方法 7 二 实验活动系列案例设计 1 0 三 实验活动系列案例特点 1 3 二 高中地理I 实验活动实施 1 4 一 实验活动实施过程 1 4 二 实验活动实施结果分析 2 3 三 基本结论 2 7 参考文献 2 9 附录 3 1 内蒙古师范大学硕士学位论文 附录一关于教师对实验活动看法的调查问卷 3 1 附录二关于学生对地理实验活动看法和想法调查问卷 3 2 致谢 3 3 引言 引言 伴随着新一轮新课程的改革 基础教育的发展取得了历史性的成就 新课程改革 需要教学方式的推陈出新 使教师专业素养的重要性及教师专业发展的紧迫性日益凸 显出来 关于教师专业发展的研究也成为国内教育研究的热点之一 实验活动的开展作为促进教师专业成长 实现有效教学的重要途径之一 逐渐被 广大一线教师应用于教学实践中 实验教学 可以转变传统的教学观念 改变课堂教 学行为 探索新的教学方法 是促进地理课堂高效教学的有效途径 再者 地理新课 程的改革后 高中地理新增设了实验内容 我们需要用高效的教学方法来解读这个新 内容 在高中地理实验教学的不同阶段 肯定会遇到各种各样的教学问题 而且需要 教师去解决 基于我个人的教学经历和对实验的兴趣以及我校实际情况 想尝试通过 实验教学来提升自己的教学能力和地理课程在学校所有学科中的地位 培养学生的自 主学习能力和学习兴趣 笔者将学位论文定题在 地理I 实验活动案例设计与实施 来进行研究 一 研究现状 1 国外研究现状 美国 生活化的地理学 国家地理标准1 9 9 4 为使学生了解地理科学研究的一 般过程 掌握地理科学研究的基本方法 将提出地理问题 收集地理信息 整理地理 信息 分析地理信息 回答地理问题的技能作为五项核心地理技能 从1 9 8 9 年至2 0 0 0 年 美国地理学杂志 上发表了的大量中学地理实验方面的文章也可以从一个侧面看 出地理实验教学方法在美国的应用情况 在该杂志中刊登这方面的文章主要包括两大 方面 课堂演示活动和课外实践活动 课堂演示活动的方法主要有地理演示法 地理 实验法等 课外实践活动主要包括地理观测法 地理制作法 地理参观调查法 地理 野外考察法等地理教学方法 英国1 9 9 1 年颁布了 国家地理课程 它是指导英国中小学地理教育的重要文 件 强调野外实习的作用 培养野外技能是 地理课程 中引人注目的特点之一 野 外实习和考察已成为英国地理教育中必不可少的重要组成部分 英国许多地区都专门 设有供中小学教学使用的 城市研究中心 和 野外实习中心 新加坡的中学地理课程纲要对野外实际考察 地图判读 决策等要求学生动手动 脑 培养地理能力的内容十分突出 内蒙古师范大学硕士学位论文 印度全国中学地理大纲中明确规定了天气观测和地图实习的内容 在讲天气观测 中高年级在课堂教学的同时 要让学生做大量的天气观测 2 国内研究现状 1 理论研究现状 我国2 0 0 3 年教育部颁布的 普通高中课程方案 实验 将地理学科划归为 人 文与社会 和 科学 两个学习领域 这就为地理实验教学的实施提供了充分的依据 但是 在中学地理教学实践中 长期以来 野外考察和专题研习因受多种因素的制约 多数学校尚不能很好落实 重理论 轻实践 重视书本 忽视实验的教学现象普遍 存在 随着新课改的不断深入 地理实验教学迎来了发展的机遇 普通高中课程方 案 将地理学科划归为 人文与社会 和 科学 两个学习领域 与理 化 生等 科 学 类学科一样 地理实验具有很强的直观性 实践性和探究性 可以改善学生的学 习方式 培养学生的科学素养 在地理教学中的作用和地位将日益重要 新课标中首 次对地理实验教学提出了明确要求 新教材中有了地理实验 新高考 中也出现了 实验类试题 多数地理教师越来越重视实验教学 从表面上看 地理实验教学正在如 火如荼地展开 但是 笔者在调查中发现 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中还存在许多问题 地理教育工作者有必要直面 问题 探讨对策 开发真正有价值的地理实验 构建高效 完整的地理实验教学体系 综上所述 笔者在阅读大量文献后发现 许多教师在师范学习阶段很少涉及地理 实验理论 在中学教学阶段又缺乏地理实验教学的实践 导致教师自身实验能力的欠 缺 这也是制约当前地理实验教学的 瓶颈 因此 学校要积极谋求高校地理系的 支持 充分利用高校资源 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 教师应主动学习和探索地理实验的理论与方法 不断提升自己的实 验选择 编制 操作和指导能力 硬件方面 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 软件方面 学校应健全地理实 验制度 2 研究现状 为了了解当前教师开展实验活动的现状 笔者按照开展实验的意识 实验活动的 作用 开展实验活动的条件等几个方面 设计了 关于教师开展实验活动的调查问卷 见附录一 在发放于乌海市一中 乌海市十中 滨河高中的6 0 份调查问卷中 收 2 引言 回了6 0 份 其中有效的调查表为5 8 份 占发放的9 6 6 据回收反馈信息 笔者了 解到现在的教师对开展实验活动的想法和存在的问题 对问卷调查的分析如下 有8 0 的老师在新课改的要求下开展了实验活动 但基本上是以教师演示为主 真正让学生能参与的老师很少 全部老师认为开展实验活动可以促进教师专业技术的 发展以及学生的学习兴趣 但没有一位老师提供有关开展实验活动的有效措施 就对 于我校来说 地理的课时有限制约老师们有效的开展实验活动 再者是老师们对实验 的设计和操作能力有限 调查结果表明教师在教学中普遍开展了实验活动 但不能够组织学生参与 还有 就是一些老师对实验能够起的作用认识不足 本身对实验的掌握不够 存在很多问题 从以上分析看来 教师首要提高自身的专业水平 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 笔者认为在实验过程中 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 也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 3 教师和学生情况 我校共有9 名地理教师 平均年龄3 l 岁 属于青年型 任教时间不长专业能力 不足 我校新课改从2 0 0 9 年实行 学校的实验器材不足 教师对课改理念认识不够 不能够正确把握新高考 仍然是重知识轻实践 对于实验只是通过讲和想来完成 真 真去做实验开展的少 就是进行实验活动也是进行表演 学生在教师的引导下对实验活动认识不到位 只是知道其原理 不能够实际操作 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 二 相关概念界定 1 实验 关于实验的含义 本文从如下几个方面进行说明 内蒙古师范大学硕士学位论文 1 现代汉语词典关于实验一词有两种解释 第一种含义 为了检验某种科学理 论或假设而进行某种操作或从事某种活动 第二种含义 指实验的工作 做实验 科 学实验 2 辞海 对 实验 辞条的定义是 设计来检验一个理论或证实 种假设而 进行的一系列操作或活动 也有人认为 实验是在教师指导下学生运用一定的仪器设 备进行独立作业 观察事物和过程的发生和变化 探求事物的规律 以获得知识和技 能的方法 从以上几种对实验的含义的理解可以看出 现在人们对实验的理解基本上可以分 为两种 一种是指科学实验 通过实验活动 观察实验现象 验证科学理论或假设 另一种是教学实验 通过实验活动 观察实验现象 进行知识学习 技能与能力培养 从而进行科学态度 观念的教育 本文所涉及的地理实验指的是教学实验 2 地理实验 那地理实验如何定义呢 为此 笔者进行了文献调研 主要观点如下 地理实验是 种获得和验证地理知识的方法 东北师范大学曹琦先生主编的 中 学百科全书 地理卷 中表述为 地理实验法是运用一定的器材和设备 人为地使所 要学习的地理事物和现象及其变化过程表现出来 以获得和验证地理知识的方法 地理实验是一种教学活动 福建师范大学袁书琪教授主编的 地理教育学 则表 述为 地理实验除了模拟展现地理过程 广义的地理实验还包括教师在课堂实施的实 物演示 地理实验既包括实验室里的实验 也包括地理观察 野外考察和调查等教学 活动 如模拟大气降水过程 采集矿物岩石标本 观察河流侵蚀情况 测量降水的酸 度 地理实验是一种地理实践教学方法 华东师范大学段玉山主编的 地理新课程教 学方法 一书把地理实践教学方法分为地理观测法 地理调查法 地理实验法 地 理考察法等 并提出 地理实验法是指学生在教师的指导下 通过实验 得出结论 从 而完成既定学习任务的教学方法 实验同样也是地理认知过程中的重要手段之一 地理实验是一种地理活动 华东师范大学夏志芳教授将地理活动课分为十种类型 即 动手制作型 游戏娱乐型 观察观测型 参观调查型 视昕阅读型 竞赛演讲型 实 f 1 1 张卫青等 中学地理实验类型与内容设计 内蒙古师范大学学报 教育科学版 2 0 0 5 年1 0 期 2 段玉山 地理新课程教学方法 高等教育出版社 2 0 0 3 年 4 引言 验操作型 规划设计型 论文写作型和旅游探 险 型等 这里地理实验是地理活动 课的一种类型 夏先生在分析我国高中地理教材 人民教育出版社2 0 0 0 年1 1 月版 时 将教材课后设计的活动类型分为观察型 实验型 调查型 演讲型 辩论型 论 文型 分析型和板报型等八种 这里的地理实验实际上是地理教材中活动类型的一 种 地理实验是一种地理实践活动 普通高中 地理课程标准 实验 中提出 重 视对地理问题的探究 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 这里的地理实验是与地理考 察 地理调查相并列的一种地理实践活动 以上各种观点从不同的角度对地理实验的含义进行了界定 可见学者们对地理实 验概念的晁定有不同的认识 且都有一定的道理 本人是一名高中地理教师 为了研 究的针对性 笔者认为 地理实验是一种地理实践教学形式 而本文所指的地理实验 是在实验室或教室里的实验操作与观测活动 不包括野外的观察 观测活动和地理调 查 而高中地理教科书中的地理必修1 主要是自然地理方面的内容 这些知识内容比 较抽象难懂 这时地理教师就可以考虑采用实验活动来进行教学 一般实验活动是模 拟自然地理现象和过程 本文主要针对的就是地理必修1 的知识内容进行地理实验活 动的设计与实施 三 研究内容与意义 1 研究内容 本文的主要研究内容分为三个部分 1 对地理实验相关概念的界定 主要通过查阅相关的论文 期刊及书籍等文献对国内外研究的现状进行分析的基 础上 对实验 地理实验的概念进行了界定 2 高中地理I 实验活动案例设计 这部分是本文研究的主要部分 在高中地理I 实验活动案例设计应遵循的原则和 方法的基础上 根据地理I 教材的内容分析了高中地理I 实验活动案例的组成 并举例说明 总结高中地理工中实验活动案例的特点 3 高中地理I 实验活动案例的实施 本部分是对选取的典型性案例设计进行实施 对实施过程中出现的现象和结论进 行结果分析 找出其优缺点 针对其不足 提出相应的改进措施 内蒙古师范大学硕士学位论文 2 研究意义 无论从学生发展 还是新课程的实施 地理实验都具有重要的价值 地理实验应 被看做是培养学生地理素养的一种重要手段 也是教师专业提升的途径 从地理科学 与地理学科的发展趋势看 地理完全可以像物理 化学 生物等学科一样 发展自己 独有的地理实验教学体系 再者高考中也涉及到实验的考查 所以广大地理教师应该 结合教学 精心设计实验 让实验在地理教学中最大限度地发挥作用 总的来说地理 实验具有以下五方面意义 有助于培养学生的地理素养和能力 有助于改变传统的地 理教学方式 提高地理教学质量 有助于改变传统的地理教学评价方式 实施过程与 结果相结合的教学评价 有助于实施环境和可持续发展教育 有助于学生在高考中立 于不败之地 四 研究方法与思路 1 研究方法 本研究采取的主要研究方法有实验法 文献法 问卷调查法和归纳法 1 实验法 本研究需要在教学过程中完成 通过在本人承担教学的班级来进行 实验过程中 通过对学生的知识反馈 对其教学效果进行评测 得出实验结果 2 文献法 通过查阅 分析 整理文献资料 整合相关理论 对实验活动设计和实施有一个 全面 系统的认识 为开展实验活动提供理论支撑 3 问卷调查法 在展开本研究之前 对乌海市一线教师进行了问卷调查 具体了解当前教师开展 实验活动的现状 以及学生对实验的认识 为研究的可行性寻找支持 4 归纳法 通过实验活动的开展 分析学生在具体活动中所存在的问题 进行归纳总结提出 改进措施 2 研究思路 第一步 文献调研 搞清楚基本概念 笔者通过对 地理教育 地理教学 和 中学地理教学参考 以及C N K I 发表 的有关中学地理实验的论文进行收集 整理分析 阅读地理教学论 地理学 教育心 6 高中地理1 实验活动案例设计 理学等专著以及高中地理课程标准 高中地理教材 必修系列 湘教版为主 明确 地理实验含义 第二步 案例研究 对发表的有关地理实验进行分析 收集 整理了对本文实验设计有帮助的地理实验 对典型地理实验精细分析 通 过分析探讨地理实验的方法问题 第三步 行动研究 设计与实施地理实验 在进行了理论学习 案例研究之后 笔者在理论指导下 与我的学生共同合作 探讨 设计了高中地理实验 开展了高中地理实验活动 第四步 提炼结论 撰写论文 从地理实验设计的意义 地理实验设计的原则 地理实验设计步骤 地理实验 实施等个方面提炼结论 撰写论文 一 高中地理l 实验活动案例设计 一 实验活动案例设计原则与方法 1 实验活动案例设计原则 1 理论教学与实验活动相协调的原则 根据在课堂上阐明的地理理论知识 设计实验活动的内容 指导学生进行地理探 究式的实验活动 引导学生转化对地理的学习方式 以学生亲历的实验活动知识 丰 富和深化课堂中对地理学习的内容 从而有力地促进地理课堂教学的进行 通过实验 活动不仅化简了难点 突出了重点 还让学生体会到了真正的学有所用 2 科学性原则 地理实验活动要能科学反映地理学科知识 实验本身及其反映的地理原理要正确 无误 模拟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 启发性设问要科学等等 3 可行性原则 地理实验活动内容的设计与选取器材应从学校与学生的实际条件出发 选择在日 常生活中常见的器材 并且实验活动内容的设计难度不易过大 要保证学生能够运用 简易的器材完成实验 由于各学校开展地理实验活动的条件不同 地理实验活动的设 计即要满足条件差的学校顺利的开展地理实验教学 又要保证条件好的学校便捷 高 效地完成地理实验教学任务 内蒙古师范大学硕士学位论文 4 探究性原则 在设计地理实验活动时要考虑怎样引导学生发现问题 研究问题 解决问题 并 在探究过程中获取地理知识 发展地理技能 培养能力和感情 态度与价值观 地理 实验活动强调学生注重在操作的过程中观察地理事物和现象 改变以往封闭式的地理 学习方式 5 创新性原则 地理实验活动内容涉及范围广泛 实验类型多种多样 因此在实验活动内容的设 计上要不断实现内容和形式上的创新 新颖的地理实验项目 新的地理实验方法 以 及在学校条件有限 器材不足时 发挥聪明才智 创造出有利于实验顺利实施的条件 2 实验活动案例设计方法 1 紧扣教学目标精心选编实验 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 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 确定实验步骤 同上 场所 教室外 器材 2 只玻璃盘 1 个较大的白色 矿泉水瓶 2 支温度计 少许土壤 1 把剪刀 手表 2 根据教学情景变化灵活调整实验程序 重视操作过程的生成性 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 3 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 3 螓敏 新课程高中地理实验活动探究 地理教育 2 0 1 1 年4 期 8 第三章基本结论 调整预订的教学程序 引导不同小组学生按这些设想分别实验 然后比较 讨论各组 实验结果 以培养学生的地理思维能力 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 以引导学生从宏观上 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 3 以学生和学校的具体情况为基础 设计实验 针对教学对象选编地理实验 只有符合学生实际情况的地理实验才能起到预期的 效果 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 教师要针对所教学生的特点 精心选择 修改和编制实验 使每个 学生都能在实验过程中有所收获 例如 有 N 模拟流水侵蚀作用的实验 在模拟土 坡上 堆放5 1 0 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 对平原地区 干旱地区和城市学生而言 可以做此实验 但对西南山区 黄土高原等 地区学生而言 则没有做的必要 整合学校资源 构建实验体系 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 地理教师要充分利用这些资源 开发符合本校实情的地理 实验 并逐步形成有实用价值实验体系 首先要用好教师自身资源 全体地理教师相 互协作 认真研究教材和学生 共同探讨 选择和创造性地编制地理实验 其次要充 分发挥本校优势资源 利用学生生活中和学校特有的实验资源 创编出科学性 生活 性 操作性强的地理实验 再次要立足本校实际情况 选 编出学校现有条件下可以 操作的实验项目 忌好高骛远 4 注重全体同学主动参与地理实验 科学组织 引导所有学生主动参与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 9 内蒙古师范大学硕士学位论文 合理评价 激励所有学生主动参与有所收获的实验活动 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 也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 二 实验活动系列案例设计 结合地理I 教材实验活动的内容 得出本教材的实验活动案例由地图系列 地球 系列 地质地貌系列 气象气候系列 水文系列等几部分组成 每个案例的设计都包 括以下几个方面 如 实验目的 实验器材 实验步骤及方法 实验实施的过程 实 验结果等 在这部分中共设计了六个实验 具体包括 昼夜长短的变化 沿地球水平运动物 体的偏移 测定学校的经度和纬度 演示季风的成因 演示锋面系统形成过程 温室 模拟实验 按照地理学科属性不同分类 这六个实验都属于自然地理实验 其中前三个实验 属于地球系列实验 后三个属于气象气候系类实验 这些实验项目都注重了教学的针 对性 选择了能够通过实验模拟地理演化过程再现地理原理和规律的内容 能够通过 实验突出教学重点 突破难点的项目 在选材上 多数利用日常用品做实验 学生通 过利用手头现有的 身边容易找到的材料或替代材料做实验 促进学生自主 探究的 学习方式 1 实验一 昼夜长短的变化 实验目的 让学生观察昼夜长短和极昼极夜变化 以动态的效果激发学生的想象 力 使其能对昼夜长短变化进行描述 实验器材 以一张圆形硬纸 画上赤道 南北回归线 南北极圈 另一张黑卡纸 剪成半圆形代表黑夜 覆盖在底盘 实验步骤 1 教师牵动底盘 演示太阳直射点不断南北移动 导致晨昏圈的摆动 太阳光 线与晨昏线始终保持垂直关系 晨昏圈切割纬线 造成昼弧和夜弧长短发生变化 2 教师要重点演示春秋分日 夏至日和冬至日晨昏圈的位置关系 1 0 第一章高中地理1 实验活动案例设计 3 分四个节气段 如下表 演示 4 学生根据演示实验 填写下表 得出结论 5 继续思考 此时南半球的情况又如何呢 昼夜长短昼夜长短极昼或极夜范 节气段 以北半球为例 状况比较如何变化围的变化 春分日一夏至日 夏半年 夏至日一秋分日 秋分日一冬至日 冬半年 冬至日一春分日 可能存在的问题 1 教师对实验器材选择不当 具体操作中不能正确演示某一纬线的昼夜长短 的变化 只是强调结论 2 教师代替学生操作 学生只是知道结论 不能够正确说明原理以及操作能 力不足 2 实验二 沿地球水平运动物体的偏移 实验目的 学习地球自转知识 说明地球表面的物体在做水平运动时 运动方向 发生的偏转 实验器材 撑开的雨伞 墨水等 实验步骤 1 将雨伞伞尖代表北极点朝上 在伞尖滴适量的墨水滴 2 模拟地球自转方向 以北极点为中心为逆时针 进行旋转 3 观察并描述墨水滴流痕的偏转方向 4 再将雨伞伞尖代表南极点 重复2 3 步骤 但自转方向与2 步骤相反 可能存在的问题 学生不能正确演示地球的自转方向 不能判断左右 3 实验三 测定学校的经度和纬度 实验目的 利用地方时差 推导经度 利用正午太阳高度角公式 推导纬度 实验器材 1 支1 米长木杆 手机 北京时间 直尺 指南针 数学用表等 实验步骤 内蒙古师范大学硕士学位论文 测定经度 1 利用直杆确定当地正午时刻 当杆影最短时 既为当地正午时 刻 2 当地正午时 看手机时刻 此时的时刻即为北京时间 3 根据当地地方时与东经1 2 0 的地方时差 即可求出当地经度 公式 当地经度 东经1 2 0 时差 1 5 小时 测定纬度 在春分或秋分曰 1 将木杆直立于操场上 观察杆影朝向 2 当观察到 天中杆影最短时 用直尺测量杆影长度 用数学正 切 函数计算出正午太阳高度角H 3 利用正午太阳高度角公式计算出当地纬度 H 9 0 一纬度差 太阳直射点纬度与当地纬度差 可能存在的问题 1 教师课前准备工作不足 没有提前操作 2 学生对原 理掌握不够 计算能力差 4 实验四 演示季风的成因 实验目的 直观演示由于海陆热力性质差异产生的季风及其风向变化规律 实验器材 一束香 电炉子 盛有冰块的小盘 大型的玻璃缸 板盖等 实验步骤 1 点燃香放入玻璃缸的中央 盖上板盖 观察烟气的飘移方向 打开板盖 把盛有冰块的小盘和电炉子分别放置玻璃缸的两端 盖上板盖 将电炉通电几分钟后 观察烟气的飘移方向 2 打开板盖 把盛有冰块的小盘和电炉子交换位置后 观察烟的飘移方向 可能存在的问题 所有器材不当会造成现象不明显 学生在家里进行实验活动时 操作难度大 5 实验五 演示锋面系统形成过程 实验内容 探究冷锋和暖锋的形成过程 实验目的 冷空气 蓝色的冷水 主动向暖空气 红色的暖水 移动 暖空气顶 盖上出现 云雨 现象 1 2 第一章高中地理1 实验活动案例设计 实验器材 透明的长方形的中间有凹槽的玻璃容器 在水槽两端各增加一种动 力 隔板 蓝色冷水 红色热水 冰块 实验报告 实验步骤 1 在容器里 一侧放温度较低 比重较大的蓝色液体 其项盖上面放有冰块 另一侧放温度较高 比重较小的红色液体 中间用一隔板把两种液体隔开 2 迅速抽去隔板 打开蓝色 或红色 冷水一侧的动力观察 记录实验现象 可能存在的问题 操作难度大 锋面倾斜现象不明显 6 实验六 模拟河流如何改变地形 实验目的 学习河流侵蚀 沉积作用的原理 河流的不同流速对地表形态的塑 造 实验地点 教室 实验准备 湿润且混有少量沙子的土壤 塑料水槽 大饮料瓶 水 漏斗等 实验步骤 1 将一些湿润且混有少量沙子的土壤分别放入两个玻璃盘 这样就够成了沙 土堆积的原始地形 2 在其中的一个在顶部用流速较低的水进行冲刷 另一个提高水的流速进行 冲刷 3 观察实验现象进行比较 得出结论 4 学生分组进行操作 从中发现问题 可能存在的问题 时间上不足 学生小组合作能力差 教师对学生的具体操作过 程监督不到位 三 实验活动系列案例特点 1 直观性 能够高效率地展示认识和发现某一地理知识 原理的过程 揭示地理事物的分布 发展 变化规律 使学生能看得见摸得着的十分直观性的实验活动 通过学生的实验 操作 实验观察记录 整理资料 分析研究得出结论等过程 培养学生多方面的地理 能力 2 开放性 内蒙古师范大学硕士学位论文 通过室内外实验教学为学生提供了广阔的地理学习环境 进一步拓宽了学生的思 维 使学生学会综合运用知识 领会科学的真谛 通过学生的主动学习 积极参与 发挥学生的探索与创新精神寻求地理事物在不同环境和条件下与外部环境不断互动 和变化发展的规律和联系 从而使学生认识到地理学科是开放性很强的科学 3 探究性 实验活动能够充分的调动学生的学习兴趣 让学生充分的动脑 动手 动口 积 极参与 发挥学生的主动性 激发学生的好奇心与探究欲望 从而调动了学生学习的 积极性和探究知识的愿望 在实验活动过程中有助于发展学生的多种地理能力 有助 于发展学生科学精神 有助于学生获得地理科学方法 同时地理素养也得到了提升 4 主动性 地理实验的直观性和形象等特点 为学生提供了直接观察机会 容易调动学生好 奇心和学生多种感官 从而激发学生学习的兴趣 调动学习主动性 使学生在自觉自 愿的情况下 在老师启发激励下 来探究地理事物和现象的过程及规律 5 实践性 学生主动参与地理实践活动中 观察记录 分析讨论 归纳总结的过程中获取知 识及培养学生地理的运用能力 同时也获得了科学研究方法和求学精神 6 启发性 地理实验本身要求学生在实验过程中能够发现问题 让学生通过实验能够从感性 认识上升到理性认识 能够引导学生思考 想象和对未知问题的探究 二 高中地理I 实验活动实施 一 实验活动实施过程 1 选取实施对象 选取乌海市第一中学的高一快班 3 4 0 班为研究对象 全班共6 0 人 其中男 生3 6 人 女生2 4 人 1 4 第二章高中地理1 实验活动实施 实验活动实施案例 案例一 地转偏向力实验 1 实验目的 探究产生地转偏向力的原因 理解南 北半球水平运动物体的偏转规律 掌握水 平运动物体偏转方向的判断方法 能够使用地转偏向力的规律解决实际问题 通过合 作学习 课堂实践 自主探究 理解知识 2 实验器材 雨伞 墨水 滴管 3 实验要求 对学生进行分组 6 人一组 实验要有一位现象的记录员 一位雨伞的操作员 一位墨水的操作员 一位同学在雨伞顶部滴一滴蓝墨水 让墨水自上而下流动 另一 位学生利用雨伞模拟地球自转 其他学生观察蓝墨水的运动轨迹 另一位学生负责纪 录 记录人必须根据实验结果填写实验记录表 见表2 一l 2 2 表2 1 地转偏向力的实验设计 实验现象实验结论 在雨伞静止的情况下 墨水垂直向下流地转偏向力在北半球向右偏 动 轨迹也成一直线 当雨伞开始逆时 针转动后墨水的运动轨迹向右侧偏呈 弧线形 在雨伞静止的情况下 墨水垂直向下流地转偏向力在南半球向左偏 动 轨迹也成一直线 当雨伞开始顺时 针转动后墨水滴的运动轨迹向左侧偏 呈弧线形轨迹 内蒙古师范大学硕士学位论文 表2 2 地理实验教学过程 地转偏向力实验 发现问题 课堂实录 观察分析 承转地球自转产生昼夜交替现象的地理意义 师 地球自转除了导致昼夜交替现象 还会对地表上的水平 复习内容太平 运动物体产生影响 今天让我们一起做一个实验来体验一下 首淡 先老师说一下实验的有关内容 师 通过我们上节课用地球仪模拟地球自转 我们知道 地 球自转的方向是自西向东 现在我们从两极描述一下地球自转的 特征 老师把北极朝向学生 并在其上用红粉笔做了标记 生 从北极上空看 呈逆时针 由于课堂时间有 老师把南极点朝向学生 并用绿粉笔标记 限 只选了一组 两 师 同学们观察 从南极上空看地球自转方向怎么来描述 名学生 操作 在 生 从南极上空看 呈顺时针方向实验活动时 其他 对学生的回答予以肯定 表扬 同学有失落感 师 现在老师要用雨伞演示地球自转时在地球上发生的一些 现象 现在请两位同学来帮忙 选择了两位表现最积极的学生杨越和王笑颜 师 现在我们要往静止的雨伞上滴墨水 请同学们注意墨水 流动的方向 并说出墨水流动的方向 生 直接往下流 学生表现出很轻视 师 现在请杨越同学较快地以逆时针方向转动雨伞 老师往 雨伞上滴墨水 请其他同学仔细比较地球仪上墨水流动的方向和 地球仪静止时的墨水流动的方向的不同 反复试验过程 第一次操作 雨伞转动速度慢 滴墨水 未形成偏转现象 第二次操作 滴下墨水滴水量更大一些 几乎还是沿直线流动 1 6 第二章高中地理1 实验活动实施 第三次操作 滴下墨水滴时离开雨伞顶点附近侧面 而且加快雨 伞的转动速度 终于呈现出了明显的现象 让同学们观察并描述 学生开始讨论 生 向右偏移 师 墨水的方向怎么会往右偏了呢 是墨水的方向偏了呢 还是雨伞的转动 导致墨水看上去发生了偏向呢 一些学生一脸茫然 一些学生开始抢先说是雨伞转动导致 墨水不能太大 水流发生了偏向 否则很难看清墨水 师 假如现在水流的方向变成了北半球上河流里的水流 在流动的方向 在滴 地球不断自转下 水流会发生怎样的变化呢 的同时 提醒学生 生 一样的 往右偏移 注意墨水流动的方 师 由于地球自转导致水平运动的物体的运动方向发生了偏向 转 一个法国科学家科里奥利在1 9 世纪就发现并描述了这种现 象 我们假想地球自转产生了一个力导致了这种现象 把这个力 称为地转偏向力 假想力 它的性质 只作用于水平运动的物 体 并垂直于物体运动的方向 在北半球指向右侧 在南半球指 向左侧 赤道上 不受它的影响 这个力实际上不存在 我们只 是用它来