实验教学如何培养地理学科素养论文
在中学地理教学中，实验是不可缺少的教学组成部分，它是学生认识和探究地理学的规律，实现地理教育目标的重要手段。
笔者这里所说的实验是广义的地理实验，它包括地理观察、地理观测、地理演示、绘制地图、地理制作、地理参观、地理调查等地理实践活动。在教学过程中，笔者遵循可行性原则、针对性原则和启发性原则，探究初中地理课堂的实验教学的规律和方法，培养学科素养。尊重学生主体地位，激发学习动机创设情境，激发实验学习动机具体来说，可以从两方面入手：首先是在现实生活环境中创设学习情境，例如利用社会大课堂活动，学校每年的五月份都要组织学生“步行运河畔，倡导绿色出行”活动，利用这个社会大课堂活动笔者布置地理实践活动内容（比如运河的起止点、运河沿岸植被类型、不同河段采取水样观察水的污染状况、分析原因等一些实践问题），来激发学生的学习动机。其次是在课堂环境中创设学习情境，例如在讲到地图三要素时，要求学生在桌面上的相同位置摆上相同的学习用具，再在不同大小纸张上画桌面示意图（要求纸张四周要留出两厘米的页边距），利用这个实验活动来探究比例尺大小与所绘区域内容的详略关系。
设疑猜测，提高实验学习的探究性教师要设置问题，鼓励学生大胆猜测结论，利用实验来验证猜测的正确与否，使得实验教学成为学生探究性学习的过程。
比如前面提到的海陆热力性质的实验。首先提出问题：一是烧杯中等量的水和细砂，放在太阳下晒30分钟，哪一个温度高？将水和细砂移入室内10分钟后，哪个温度高，哪个温度低？鼓励学生大胆猜测。二是然后做这个实验来验证学生的猜测正确与否，并且进一步设问：为什么有这样的变化，这体现了海洋和陆地的什么特点？三是最后得出结论。这样就提高了实验教学的探究性。所以，在实验教学之前，我们要设置好问题，让学生带着问题，带着猜想去探究，以此提高实验的探究性。参与设计，提高实验教学的开放性例如：在研究北运河水质状况的学习中，学生可以选择查阅文献资料、实地考察、社会调查、试验等方法。首先给学生分组，让各组学生自行设计研究的方案，最后由老师进行修改。之后各组按照自己设计的方案，去进行北运河水质的调查研究。这样做既体现了学生的参与度、自主学习的程度，同时也提高了学习的开放性，符合课标基本理念，构建了开放的地理课程。自主与合作，体现小组合作优势比如前面提到的地球的运动。在讲到地球自转和公转的特点时，让学生分组做实验，他们两人一组，利用2个地球仪做地球自转和公转的实验。在实验中一名学生手扶地球仪平放在桌子上充当太阳，另一名同学手拿地球仪一边自转还要一边绕太阳公转。实验操作之后两名同学完成填表总结自转和公转的特点。在这个实验活动中，可以说既培养了学生合作的能力、动手操作的能力，也使学生通过实验，更明白地球自转和公转的'方向、周期和轨道。注重学科技能，开展实验教学强化培养地理观察能力地理课堂上经常要做演示实验，比如观察模型、标本、计算机模拟实验等。在做实验前一定要向学生提出观察实验的要求，如：在讲地球的公转运动所产生的地理现象及对地球表面光热分布的影响.首先提出的观察任务，当地球在不同的公转位置时：观察阳光直射点在南半球还是北半球？当沿自转方向转动地球仪观察北极地区和南极地区的昼夜状况如何？其次做好观察前的准备工作，包括分组和分工，如：在这个实验教学中两人一组，一名同学手持电筒（代表太阳）一名同学手持地球仪（代表地球），还包括强调地球仪如何摆放、演示动作如何做规范等等。这样才能保证观察结果的准确性。再次要求观察的步骤有序，也就是按照观察任务一步步去观察。最后要求观察总结要认真，也就是要把观察到的结果随时记录下来。在这个实验教学中强化培养学生的地理观察能力。强化培养数据分析和表达能力就像理、化、生实验一样，很多地理实验都会产生一些数据，如何培养学生对数据的分析和表达能力呢？例如学习世界海陆分布时，不同半球间和同一半球内海洋和陆地到底孰多孰少呢？根据这个问题可以设计了一个实验，学具是用珠子粘成的世界海陆分布图。首先，让学生明确要求：将这些珠子按照颜色不同区分出海洋和陆地，再按照不同的半球摘下来。其次，明确实验步骤和方法。
数数、计算百分比、填表。这一步也是培养学生统计数据的能力。再次，分析统计结果。不同半球间海陆分布均匀吗？同一半球内海陆分布怎么样？这一步就是在培养学生对于数据的分析。最后，还要求学生依据表格中的数据，进行统计、加工、绘制出世界的海陆百分比。这一步不仅使学生更直观地认识到地球表面海洋多于陆地的结论，而且培养了学生对于数据的表达能力。如果我们针对每一次的实验数据都有目的、有层次地设置问题，让学生去进行分析和表达，我想一定能提高学数据分析能力和表达能力。强化培养对实验现象的整合能力强化培养对实验现象的分析、判断、比较、归纳的能力。例如在讲我国降水空间分布规律和影响降水因素的一个实验教学例子。首先要准备实验教具（A、B两块冷玻璃板、C一盆热水、D一台电风扇）做一个实验：将冷玻璃、热水盆、电风扇放在一条直线上，然后打开电风扇吹向热水盆，一段时间后，让学生观察冷玻璃上出现了什么现象？当然可以看到水珠，接着我问B、C、D三处条件有一处不具备，还能在B处形成水滴吗？由学生分析并做出判断。从而让学生直观地认识到影响降水的形成因素：也就是需要动力输送、湿润的空气、遇冷成云致雨。紧跟着我又做了这样一个实验：将B处的冷玻璃板移至A处，同样的时间后，玻璃板上的水珠与B处有什么不同？为什么？学生通过观察比较发现A处冷玻璃上的水珠少于B处，进而让学生认识到海陆位置对降水的影响。这个实验培养了学生对实验现象的分析、判断、比较、归纳的能力。强化地理图像的阅读与运用能力地理图像的阅读与运用能力是我们地理学科的基本能力。不管采取什么样的教学方法，都应该关注这个能力，在地理实验教学中，更能强化地理图像的阅读与运用能力。比如在教学北京市地形对气温的影响这部分内容之前，给学生布置课下实验作业，让学生收听北京电视台晚上7点之前的天气预报，并将北京市不同地区的气温值纪录在北京市地形图上相应位置，让学生分析不同的地形对于气温高低的影响。这不仅强调了实践活动与课堂的有机结合，更强调了学生对于地理图像的阅读与运用能力。像这样的例子在初中地理教学中是很多的。挖掘知识内容，开展实验探究把抽象的内容转化为直观内容初中地理教学中，有很多抽象的内容难以理解，比如说板块运动、地质断层、地球的运动。地球运动这部分内容我们在前面介绍了很多实验，例如利用手电筒和地球仪探究昼夜交替现象,还有利用石膏球、白纸、台灯探究地球形状对地表获取光热的影响等。这些实验都是将间接的、抽象的内容转化为直接、形象的，帮助学生得到很好的理解。利用模型理解大空间问题比如说全球范围内的海陆分布、地形特征，中国范围内的地形分布、政区分布，甚至全球的大气运动等。
学生很难看到这些内容的全貌，因此掌握起来就变得困难重重。如果我们能把这些大尺度的空间内容微缩到学生可视范围内，再学习它们的空间分布，就会变得容易。我们可以利用地理实验中的模型制作来解决这类问题。比如在教学中国的地势和地形类型时，设计了地理实验：制作中国地形模型。让学生自由分组，各组学生可以选择不同的材料（橡皮泥、陶泥、米粒……）在空白的政区图上制作四大高原、四大盆地、三大平原和各阶梯的分界线。学生在制作模型的过程中都很兴奋和积极，在愉快的氛围中轻松掌握了中国的主要地形、地势特点。将抽象概念具体到真实的实例中例如在学习等高线内容时，有一些比较抽象的概念，如等高线、山谷、山脊、陡崖等，由于学生没有实际的经历，理解起来比较困难。因此我在教学中采取了这样的做法。要求学生利用陶泥制作等高线地形模型，要做出山谷、山脊、鞍部、陡崖、山峰五种地形部位。然后用刀从下到上每两厘米的垂直高度依次切成几块。再将切面涂上颜色。最后将切成的几块依次摞在一起。使学生在做中学，亲身体验中理解等高线、山谷、山脊等比较抽象的地理概念。把漫长的演变过程放到课堂中在地理教学中，有很多地球演变的过程，比如地壳的运动、大陆的漂移就属于这类地理内容。它们往往需要几亿年甚至更长时间才能看出变化，我们人类不可能等着看它们的演变过程，要了解这个演变过程，我们可以做地理实验，使学生在短时间内就可以通过观察地理实验感受漫长的演变过程。比如我们知道世界海陆分布是不断变化的，2亿年前的海陆分布格局经过漫长的变化，演变成为现在这个样子。由于太漫长，我们不可能直接观察到。由此我采用一个简单的模拟实验来说明。
用实验展示人地关系问题例如在学习乡土地理时的例子，任务是调查家乡的河流，认识河流与人类生产生活的关系。笔者做了如下的课外考察活动：一是带领学生到学校附近的一条河流（北运河）中取水样并将水样倒入烧杯中。在另一个烧杯中放等量的自来水。二是在两个烧杯中养同样大小的金鱼。三是观察结果并分析实验结果。四是揭示河流出现的问题。五是分析原因，提出治理措施。在这个课外实践活动中通过学生的亲身考察和亲自实验操作，发现问题、分析原因、提出措施，认识到家乡水源污染问题及与当地人类生产和生活的关系。增强学生对于人地关系的理解，形成科学的人口观、资源观、环境观和可持续发展观。观察真实的地理现象在人们的日常生活中，差不多每一件事都与地理密切相关，生活中的一些地理现象，就可以揭示地理规律，地理特征。我们将这些地理现象作为观察、考察的内容，学习对生活有用的地理。
例如生活中影子的变化就可以说明地球的运动以及阳光照射角度不同对温度的影响。所以我就设计地理观察实验，有三个问题：一天中学校旗杆的影子长短有什么变化？影子的方向有什么变化？气温有什么变化？从这三个问题入手来做观察记录，分析观察记录可以知道影子长短的变化说明阳光照射到地面的角度有所变化。影子方向的变化说明地球是在自转的，气温的不同说明由于阳光照射到地面的角度不同，所以造成温度的不同。总之，初中地理实验教学策略是一种利用直观、形象的地理实验来展现地理现象和地理过程的教学方法。初中地理课堂依据可行性原则、针对性原则和启发性原则，通过让学生自己动手操作、观察分析、得出结论，从而培养了学生的地理能力。
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