高中课题研究 ：《地理实验在高中新课程教学中的应用之研究》

高中课题研究 ：《地理实验在高中新课程教学中的应用之研究》 高中课题研究 :《地理实验在高中新课程教学中的应用之研究》 【摘要】 新课标中首次对地理实验教学提出了明确 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ，新教材中有了地理实验，高考中也出现了实验类试题，因此在地理课堂教学中运用实验来完成教学任务和目标就越发的显得重要和紧迫，并且地理课堂教学中实验教学的有效性既能激发学生能动性和实现教学的目标与任务又能提高学生的创新能力和应用能力。 【关键词】 高中 地理实验 应用研究 两年来，在领导、同行的指导下，经过课题组教师的共同努力，研究取得了一定的效果，现申请结题。 一(研究背景 达?芬奇有句名言:“实验是科学知识的来源，智慧是实验的女儿。”受传统教育观念的影响，我国中学学科教育长期忽视实验教学。多年来，由于中学地理属于基础教育中的“文科”类，因此就更加远离实验。回顾我国各个时期的地理教学大纲，很难找到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。 但是，我们有理由相信新课程改革将使这一局面得到扭转。2003年教育部颁布的《普通高中课程 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (实验)》将地理学科划归为“人文与社会”和“科学”两个学习领域，这就为地理学科实施科学实验提供了充分的依据。“科学”学习领域的其它学科，即物理、化学、生物在实验教学方面已有很大突破，只有地理学科在此方面还很薄弱，还不能体现科学学科的教学特色。新课程力求改变以知识传输为主的教学方式，要求以创新精神和实践能力为重点，建立新的教学方式。实验教学因其实践性、探究性强，是培养学生地理素养的良好途径，必将成为地理新课程实施中的重要教学手段。 《普通高中地理课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (实验)》(以下简称新课标)在基本理念、课程目标、内容标准等方面对实验教学首次提出了明确的要求。新课标在基本理念方面提出“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”(P.2)。新课标在课程目标的“知识 1 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”(P.5)。新课标的内容标准则在多处提出地理实验的建议，如“利用身边可以找到的材料(如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等)和温度计，做一次模拟大气温室效应的小实验。”(P.8)由此可见，地理新课标将实验教学提到了前所未有的高度，我们可以借助新课程改革的契机，推动地理实验教学的发展。 近年来的地理高考试题，越来越注重对考生应用能力的考查和培养学生科学探究的实践精神。如地理实验、作图等新题型的出现(05年广东考题)，其目的就在于通过作图、实验能力的考查，检验和区分考生独立自主的探究能力、逻辑思维的定性能力、动脑动手的实践能力以及与数理等学科渗透的综合应用能力等，体现了新课程标准理念下高考命题的特点和所具有的选拔功能，因而要加强对学生实验、作图能力的培养。 二(地理实验教学的功能 1、模拟展现地理演化过程 地理教学往往是将漫长的宏观的地理演化过程压缩后介绍给学生，使大家能够了解在其一生中或用肉眼无法看到的地理现象。压缩的方式有两种，一是借助语言、文字和图片、模型等媒体的辅助进行讲解;二是利用地理实验的方法，模拟展现地理过程。前者是我们教学的主要方式，其优点是节省时间，能够让学生尽快学到人类积累的知识与经验，但是它将学生观察、发现、思考、解决地理问题的过程“节省”了，所以对学生主动探究、动手等多方面能力的培养是不足的。后者是一种直观、形象的教学方法，尽管地理实验与实际地理过程有很大差别，但毕竟给学生提供了直接观察的机会，能够调动学生的多种感官，高效率、高质量地掌握地理基础知识和基本技能。 2、转变学习方式、提高学习能力 有一个古老的教育谚语说:“告诉我，我忘记了;演示给我看，我记住了;让我参与，我理解了”。实验教学强调演示与参与，它能够有力地改变被动接受式的学习方式，让学生在实验设计、实验操作、实验观察 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 、实验分析研究的过程中主动获取知识、得出结论。在设计实验时，能锻炼和培养想象能力和创新能力;在实验操作时，需要精细敏锐的感知和观察力去发现一些重要现象，从而培养了观察能力;在研究原因、结果、形成概念的过程中，通过分析、比较、判 2 断、推理等，能培养逻辑思维能力和归纳、分析能力;此外，还能够能培养组织能力、实际操作能力、解决问题能力等。 3、培养学生的科学素养 地理实验虽然不能全部再现自然界的真实情况，但作为科学实验，必须尽量接近实际，这就需要控制好实验条件，如使用的材料、气温状况、水分情况、实验时间等，从而让学生受到科学方法的训练。有些实验需要经历很多困难才能得到结果，在这样的过程中，学生会逐渐形成浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚韧不拔的意志，这些无疑是新课程改革锁定的目标。 三(理论依据 1、科学性原则 科学性是实验教学的最基本要求。地理实验的设计要能正确反映某一地理过程的内在规律，实验的结果要能让学生得出正确的结论。当然，由于大量地理实验是模拟实验，并不需要精确的实验数据，只要能正确说明地理事实即可，这与物理、化学实验对科学性的理解有所不同。 2、可操作性原则 可操作性是指实验的可行性。实验的设计应从实际出发，考虑自己学校、学生的条件，尽量选择日常生活中可找到的简易器材做实验，而且难度不宜过大，不能为了做实验而设计高难度的复杂实验，以免弄巧成拙。另外，我国的地理课程为实验留下的时间还较少，因此应设计一些需要时间少，比较容易组织的实验。如果有条件开展地理课外活动，则可以进行较多的地理实验。 3、启发性原则 地理实验的启发性要求学生在实验过程中能够发现问题，并能够引导学生对现象、结果进行分析，从而获得地理概念和原理，也就是要让学生通过实验能够从感性认识上升到理性认识。如果实验的设计和实施不能调动学生思考的兴趣，难以进行逻辑正确的思维，这样的实验其启发性就比较差。 4、针对性原则 许多地理原理和规律并不能通过实验的手段再现出来，因而在地理教学过程中应有针对性地选择那些能够通过实验手段模拟地理演化过程的知识内容进行实验。同时，教师对实验内容的选择还应该突出教学中的重点和难点，对易理解 3 的内容应减少实验，以避免为追求实验形式，将简单的问题复杂化。并且设计的实验不能干扰正确的概念形成，防止由于实验的不典型而造成学生对知识产生负迁移。 四( 研究过程 回顾二年来开展课题研究的历程，大致分为四个阶段。 第一阶段:2008年7月—2008年9月，准备开启阶段。宣传该课题的研究内容、研究方法、研究目的和意义，调动老师们参与的积极性。该阶段具体内容:1、查阅资料，搜集有关理论知识。没有理论指导的实践是盲目的，相关的理论是非常重要的，同时借鉴他人成功的教学经验，丰富自己的能力，提高成功的机会。2、根据新课程标准圈定可以进行实验的内容，并分类。进行实验教学一定要符合教学原则，贴近生活，贴近学生实际，有助于教学，有助于知识的理解，有助于学生能力的培养，符合素质教育的要求和新课标的理念。哪些应该进行实验，如何实验要做仔细。3、准备相关的实验用具、野外实验地点的考查。 第二阶段:2008年9月—2009年7月，实验展开阶段。针对第一阶段的准备，先从教师演示实验入手，激发学生的兴趣，然后逐步培养学生的动手动脑的能力，从中发现问题，进行思考总结。实验教学要充分利用各种手段，化繁为简，变抽象为具体，吸引学生，引起学生的有意注意，培养兴趣，提高学生的内动力，转变学生的学习方式，形成良好的学习习惯，从而促进教学。 第三阶段:2009年9月—2009年12月，实验深入阶段。本阶段以培养学生的科学素养为目的。在实践中，让学生通过感知和观察去发现一些重要现象，从而培养观察能力;通过设计实验、分析结果等，锻炼和培养想象力和分析能力;在研究原因、结果、形成概念的过程中，通过分析、比较、判断、推理等，培养逻辑思维能力和归纳、分析能力;通过假设、想象，锻炼想象力和创造力;在实际操作中培养组织能力、实际操作能力、解决问题的能力等，从而更好地培养和发展学生适应社会所必须的诸多能力。 第四阶段:2010年1月—2010年6月，实验结题阶段。对上述阶段进行总结升华，上升到一定的理论水平，形成一定模式，通过专家鉴定认可，进行推广应用。 五(实验的内容及其结果分析 4 我们认为在必修一可以进行的实验有:?证明地转偏向力存在的实验;?借助手表粗略的确定南北方向;?实验“正午太阳高度的变化规律”;?热力环流的实验;?实验“褶皱现象”;?实验“流水侵蚀地貌和堆积地貌”。?模拟大气温室效应的小实验 证明地转偏向力存在的实验 设计一个简易小实验，以证明地转偏向力的存在。 (1)实验用材:可选用有轴的球状(面)物，如地球仪、塑料球、撑开的雨伞等;墨水、清水。 (2)实验步骤: ?将地球仪的北极点向上，在地球仪上滴适量的墨滴(或水滴); ?正确模拟地球自转方向(自西向东)，进行旋转。 ?观察并描述墨滴(或水滴)留痕的偏转方向。 ?再将虚拟南极点向上，重复?、?步骤，但旋转方向与?步骤相反。 (3)实验结论: 通过本实验，可证明地球表面的物体在做水平运动时，运动方向发生偏转。在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。 借助手表粗略地确定南北方向的实验 (1)实验用材:手表 (2)实验步骤: ?在北半球，把手表平置，时针指向太阳方向，在中午12点前，按顺时针， 沿时针与12点刻度线之间所成夹角的角平分线方向为南方; ?在中午12点后，按逆时针，沿时针与12点刻度线之间所成夹角的角平分 线方向为南方。 (3)实验结论:晴天，借助手表粗略的确定南北方向，(需要注意的是这里指的12点是当地的地方时，不是北京时间。)利用手表辨别方向，增强学生野外生存能力。 正午太阳高度的变化规律的实验 (1)实验用材:卷尺、旗杆(或长杆子)、纸、笔 5 (2)实验步骤: ,测量旗杆(或长杆子)的高度; ,利用经度算出当地正午时北京时间; ,测量某日正午时期旗杆的影长; ,用数学原理计算出结果。 (3)实验结论:我们临沂的所在地是(118?30′E，35?15′N)，选择---7个节气(其中有春分日、夏至日、秋分日、冬至日)观测，测量的时间是当地的北京时间12:06，我们的当地地方时间是12点整。附图 该时段内正午太阳高度的变化规律是:秋分日至冬至日正午太阳高度逐渐变小，至冬至日达到最小。 热力环流的实验 (1)实验用材:?长方形的玻璃缸(长100厘米，宽30厘米，高40厘米)?胶合板(一侧开有一个小洞)或塑料薄膜?一盆热水?一盆冰块?一束香?火柴 (2)实验步骤: ?把一盆热水和一盆冰水分别放在玻璃缸内的两侧; ?盖上胶合板，有孔的一侧对着冰盆; ?点燃香，垂直从小孔插入适当深度。 (3)实验结论:首先烟雾遇冷下沉，慢慢的，遇热上升形成环流。 褶皱现象的实验 (1)实验用材:旧报纸 (2)实验步骤:双手水平挤压报纸，使报纸发生弯曲变形，形成褶皱。 6 (3)实验结论:通过观察理解了“地壳运动产生的强大挤压力，使岩层发生弯曲变形，形成褶皱。”，并能观察出褶皱的岩层连续性。 实验“流水侵蚀地貌和堆积地貌” (1)实验用材:水壶、木板、细沙 (2)实验步骤:在一个光滑的木板上铺一层3厘米左右的细沙，然后用壶向这个倾斜的斜面上倒水，斜坡上就出现了“沟谷”，斜坡下就出现了堆积现象，用这个实验可以很形象证明流水侵蚀地貌和堆积地貌形成过程。 (3)实验结论:流水侵蚀形成沟谷，流水堆积形成平坦的平原、三角洲等。(注意流水的速度不要太) 温室效应的实验 (1)实验用材:空矿泉水瓶一个，温度计2支，土壤少量，玻璃盘两个，剪刀一个，手表，纸笔等。 (2)实验步骤: ?将一些土壤分别放入两个玻璃盘，将温度计a.b分别放在其上。 ?用剪刀将矿泉水瓶拦腰剪断，将底部部分倒扣在温度计a上，温度计b无任何遮盖物。 , 将两个玻璃盘放置在阳光下，保证两支温度计接受同样的光照，然后观 察升温过程，每隔1小时观察一次温度计，并记录温度。 (3)实验结论:3小时后，两个温度计的显示，温度较高的是a。 这一温室效应原理广泛用于农业中---塑料大棚，在我国北方地区秋冬季节免受冷空气的危害，保证农作物的生长。 我们在实施地理实验教学时注意: (一)实验要有可操作性 实验需要的观测、记录、操作等行为要在师生的能力范围之内。例如我们在学习《地球自转的地理意义》使地表水平运动物体方向发生偏移的规律时---北半球向其运动方向的右侧偏移;南半球向其运动方向的左侧偏移;这种使水平运动物体方向发生偏移的力，被称为地转偏向力。怎么证明地转偏向力的存在 7 呢,,怎样揭开“地转偏向力”的神秘面纱呢,这时教师可将地球仪的北极点向上，在地球仪上滴适量的墨滴，并使地球仪自西向东旋转，让学生注意观察并描述墨滴留痕的偏转方向，学生通过观察可得出北半球向右偏转的结论;再将虚拟南极点向上，重复?、?步骤，但旋转方向与?步骤相反，学生通过观察可得出在南半球向左偏转得结论。如果在学习这一课时正逢下雨那就太好了，可以让学生走出教室利用雨伞去证明地转偏向力的存在，那对学生学习的意义更大。 例如在学习《内外力作用与地表形态》一课时，怎样理解“地壳运动产生的强大挤压力，使岩层发生弯曲变形，形成褶皱”,,教师可以让学生利用旧报纸，双手水平挤压报纸，使报纸发生弯曲变形，形成褶皱。报纸一张一张可代表一层一层的岩石，学生通过做实验观察褶皱的形态并会理解褶皱岩层的连续性(区别断层破坏了岩层的连续性)。我们课题组的徐伟老师在全区地理优质课评比中，课堂中他让学生动手实验“褶皱现象”，获得评委及老师一致好评，并由此摘得区优质课评比一等奖的好成绩。因此诸如此类实验具有可操作性，在课堂教学中占用的时间也不多，使学生通过实验能很好的学习课本的知识，并且能培养学生的观察能力、动手能力、思维能力等等。 (二)演示场地及实验设备的可行性 在大多数学校，地理实验没有专门的场地，从而影响了地理实验的可行性。例如在学习《内外力作用与地表形态》一课时，实验“流水流水侵蚀地貌和堆积地貌”，如果在课堂演示，所用的场地很小，一壶水下去，木板上沙子就全被冲下去了，沙子被水淹没了，怎么去观察流水侵蚀地貌与堆积地貌呢,为观察地面径流形成过程和流水的侵蚀、搬运和堆积作用，笔者和学生一起在学校花圃中的小土丘的土堆上用洒水壶模拟降水，请学生观察发生的现象，一壶水下去，现象不明显，再来一壶，仍然不明显，继续„„.直至产生明显的流水侵蚀、搬运和堆积，慢慢的，学生能认出已经形成的沟谷，还发现了堆积颗粒大小的规律。例如在学习《大气的运动》第二课时，在做“热力环流”的实验时，如果所用的玻璃缸太小，点燃的香进入容器，短短几秒钟内玻璃缸内就充满了烟雾，极大地干扰了环流现象。换一个较大的玻璃缸，再实验，结果就能很清晰的观察烟雾的环流运动。 (三)实验成本的可行性 8 地理实验成本包括时间成本和经济成本。高中的教学课时一般都比较紧张，而一些实验从设计、制作和完成需要一个比较长的过程，特别是一些长实验，例如测量我们临沂的“正午太阳高度的变化规律”，一年需要测四次—春分日、夏至日、秋分日、冬至日，耗费师生的大量精力。另外经济成本也是一个不得不考虑的问题，由于实验器具需要师生自己准备制作，尤其是为了实验的精确度需要购买专门的器具，例如罗盘，这也是不小的负担。 此外，我们还将实验的场所延伸到课外。指导学生走入生活，走进大自然，利用课余时间到野外进行实地观测和调查。野外定向法可借助手表粗略的确定南北方向，还可以大晴天的话用太阳定方向，在夜晚用北极星定位法等等。通过爬山，让学生观察山上的地貌理解外力作用和古地理环境，更为可贵的是，通过课外地理学习实践，学生们领悟到:“在大自然面前，一切都变得渺小，人的生命也只是短短的一瞬，有什么理由不好好的生活呢,”或者鼓励学生充分利用身边的资源，设计简单易于操作的实验，来验证书本上学习到的原理和现象。这样有利于对知识点的巩固，也有利于学生创新思维和探究思维的开发，培养学生对地理学习的兴趣。 六、成效分析 1、突出学科特点，增强教学的直观形象性，激发学生学习兴趣 兴趣是最好的老师，学生一旦对学习有了兴趣，就会积极主动体验课堂学习。长期以来由于地理没有开展实验课，让学生产生地理只有文科属性的错觉，而且单一的教学也是学生的学习兴趣减少，体现不出地理的学科特色。地理实验课程能够通过类比思维帮助学生理解问题，将抽象的知识具体化、形象化。地理实验操作会把学生带入一个新的“情景”，使他们在求知欲的驱使下饶有兴趣的学习。2、转变了教学方式 传统的教材过于理论化，以教师的传授为主，学生的思考积极性低，知识的掌握不牢固，普遍出现空间想象力不强，创新能力低等问题。从某种角度分析跟学生的动手机会少，对生活观察不足，知识的被动接受紧密相关。而自然科学中的实验则能直接锻炼学生的动手能力，从而间接地提高空间思维能力和创新力，同时又能将教师讲授为主的教学方式向以学生主动学习为主的方式转变。 9 3、实验即教学，生成见真谛 实验操作过程总是处于动态变化之中，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做出相应的变动”，以生成最有利于学生发展需要的实验教学。爱因斯坦说:“重要的教育方法总是鼓励学生实际行动”。这正是实验教学所体现的精神。开展地理实验与实习活动符合中学生的生理和心理特点，一些以感性知识为主的地理实验、地理实习活动，符合青少年认识事物的特点。在实验过程中，教师要允许学生“犯错误”，之后再矫正学生的偏差，要善于发现学生的席位进步和创新思路，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、科学的评价实验结果，也要捕捉并放大学生的闪光点，鼓励学生的独到见解，让学生能真正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。 课题成果的主要形式: ,、课题总结 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 :全面总结课题研究的成果 ,、研究组教师取得的成绩 论文《优效地理课堂中的师生行为之我见》在山东省论文评比中获壹等奖，2010.5，刘娟; 课题为《大气的运动》在山东省地理优质课评比活动中获壹等奖，2009.3，刘娟; 课题为《大气的运动》在全市举行市级公开示范课，2009.1，刘娟; 论文《研究性学习在地理教学中的应用》在全市论文评比中获壹等奖，2009.1，刘娟; 在教育科研工作中被评为“临沂市优秀课题实验教师”，2009.3，刘娟; 课题为《洋流及其地理意义》在全区举行区级公开示范课，2009.11，刘娟; 论文《新课程下地理实验教学程式的探讨》在全区论文评比中获壹等奖，2009.9，刘娟; 课题为《产业的转移》在全区举行区级公开示范课，2008.11，刘春娟; 课题为《内外力作用与地表形态》在全区地理优质课评比中获壹等奖，2009.9，徐伟; 10 七、问题思考 实验的设计应注重科学性，简单直观，可操作性强。科学性是实验最基本的要求。实验要能科学的反映地理学科知识，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，实验步骤要严谨，启发性设问要科学。同时，鉴于课堂时间限制，实验应简单、直观，过程不要复杂，应比较快速地得到实验结果。在实验的设计上，要考虑学校自身的条件，充分利用身边能够利用的器材和资源，就地取材设计实验。 注重实验过程的预设与调整。在实验教学中，教师一般都会细致地预设好实验步骤。但是在实验操作过程中由于学生的操作偏差、外部环境的影响、学生偶发的质疑等，都可能导致实验过程与预设的方向和速度不尽相同，这就要求教师能够根据实际情况对过程灵活实验的进行引导和调整。 注重结果分析的灵活性。与理化生实验不同，许多地理实验并不需要精确的实验数据，只是地理现象和规律的模拟，这就要求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。 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。本课题研究虽然告一段落，但课题研究中留下了一些不足仍然推动着我的研究步伐，研究过程中我们的收获同时也帮助我们打开了一大片新的研究天地，这些将是今后课题延伸的依据。随着教育改革的形势变化，今后，我们将抓住新课程改革的机遇，加强理论研究和实践探索，积极探讨、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。 11 参考文献 《高中地理新课程标准》 何金洪的《动手学地理》2010年第4期《地理教育》 陈利清的《“失败”的地理实验也是教学成功之母》2010年16期《地理教学》 《从新课程标准谈地理实验教学》中国教育网 《地理百科》 2006年9月明天出版社 英国斯密 《地理新课程教学方法》《地理新课程课堂教学技能》2006年6月高等教育出版 社 段玉山 中国基础教育网—地理频道 12