浙江省龍游縣教育局教研室（324404） 裘華英

省優(yōu)質(zhì)課對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示

浙江省龍游縣教育局教研室（324404） 裘華英

2010年11月的浙江省高中地理優(yōu)質(zhì)課評(píng)比活動(dòng)給我留下了深刻印象，尤其是一堂“自然地理環(huán)境的整體性”的演示實(shí)驗(yàn)——“植被在地理環(huán)境中的作用”，使我耳目一新，頗有感觸。教師在教學(xué)中以課堂演示實(shí)驗(yàn)為載體，巧妙地將知識(shí)建構(gòu)與探究融為一體，并突顯了地理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法，所折射出的教學(xué)思想對(duì)高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)很有啟發(fā)作用。

本節(jié)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程如下：

1.在大屏幕上展示實(shí)驗(yàn)要求：將5kg左右的土壤分成兩份 ，分別置于兩個(gè)透明的整理箱中，堆成形狀大體相同的兩個(gè)圓錐體。在其中一個(gè)土堆上插上一些樹(shù)葉，分別將500ml左右的水在距離土堆頂部20cm的高度上慢慢淋至兩個(gè)箱中。請(qǐng)大家重點(diǎn)觀察：兩個(gè)土堆出水時(shí)間的快慢、出水后水體的清濁情況、沉積在土堆邊緣泥土的沉積情況。

2.挑選幾位學(xué)生上講臺(tái)近距離觀看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，其它同學(xué)觀看事先錄制好的實(shí)驗(yàn)視頻（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)視頻基本一致）：

（1）在兩個(gè)塑料盤(pán)中分別裝了大小相等、坡度相同的兩個(gè)土堆，在其中一個(gè)土堆上插了一些新鮮的竹葉（如下圖實(shí)驗(yàn)前）。

（2）用等量的水分別來(lái)澆這兩個(gè)土堆。出現(xiàn)畫(huà)面：手拎一個(gè)平時(shí)我們燒水用的快速電水壺，隨意的澆在無(wú)植被覆蓋的土堆頂部，字幕：“看看這堆土，有什么變化”。然后用同樣的方法，將水澆在有樹(shù)葉覆蓋的土堆頂部，字幕：“這堆土又將會(huì)有怎么樣的命運(yùn)呢？”

（3）大屏幕上出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后四幅圖的對(duì)比畫(huà)面（如下圖）。

3.要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成學(xué)案：

（1）完成實(shí)驗(yàn)觀察單。

（2）思考：從地理環(huán)境角度看，如何理解這個(gè)實(shí)驗(yàn)及其所模擬的現(xiàn)象？

水體清濁差異、土堆邊緣泥沙淤積情況差異、出水時(shí)間差異各說(shuō)明了什么。

一、以先進(jìn)理念駕馭實(shí)驗(yàn)

教學(xué)理念往往決定了教學(xué)方式。地理學(xué)科的課標(biāo)在基本理念、課程目標(biāo)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)等方面都對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了明確的要求。這節(jié)課的執(zhí)教者大膽將湘教版教材《地理Ⅰ》P71的一則實(shí)踐類(lèi)活動(dòng)“如何保持土壤不被沖刷”，改成了課堂演示實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，她要求學(xué)生認(rèn)真觀察兩堆土出水時(shí)間的快慢、水體的清濁和土堆邊緣泥土的沉積情況，通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；通過(guò)學(xué)生的親手操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后她還要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)觀察單，并思考：出水時(shí)間差異、水體清濁差異和土堆邊緣泥沙淤積情況差異說(shuō)明了什么問(wèn)題。通過(guò)讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生分析、比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果并思考地理問(wèn)題。通過(guò)讓學(xué)生在客觀真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境中觀察，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，啟發(fā)學(xué)生思考來(lái)鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的歸納、分析能力和地理邏輯思維能力。這些做法反映了她的教學(xué)目標(biāo)是注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而非簡(jiǎn)單的以傳輸知識(shí)為目的。她用新穎活潑的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，體現(xiàn)了先進(jìn)的教學(xué)理念，不但把地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)看成是中學(xué)地理教學(xué)的重要組成部分，而且還當(dāng)作是地理教學(xué)的重要方法，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)的技能，形成學(xué)生一定的地理素養(yǎng)。這是很多教師沒(méi)有想到也不敢去嘗試的，是值得褒揚(yáng)和提倡的。

二、以科學(xué)的方法展示實(shí)驗(yàn)

課堂演示實(shí)驗(yàn)不但直觀性強(qiáng)而且一次操作就能滿(mǎn)足全班學(xué)生的觀察需要，還可使學(xué)生獲得生動(dòng)直觀的感性認(rèn)識(shí)，形成正確深刻的地理概念。但課堂演示實(shí)驗(yàn)由于場(chǎng)地、器材的限制，只有近距離的學(xué)生才能看清，大部分學(xué)生是看不到的。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，教師顯然是經(jīng)過(guò)深思熟慮的。她采用挑選幾位學(xué)生上講臺(tái)近距離觀看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，其它同學(xué)觀看事先錄制好的實(shí)驗(yàn)過(guò)程視頻，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程視頻基本一致的方法，圓滿(mǎn)地解決了這一問(wèn)題。這種做法，非常符合地理演示實(shí)驗(yàn)的基本要求：演示要使所有的學(xué)生都能看清楚而準(zhǔn)確地感知演示的對(duì)象，并盡可能地讓學(xué)生洞察地理事物發(fā)展變化的過(guò)程。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師一直都在不停地講解，不斷地提醒學(xué)生觀察的內(nèi)容，如澆水時(shí)在大屏幕上出現(xiàn)的字幕：“看看這堆土，有什么變化”、“這堆土又將會(huì)有怎么樣的命運(yùn)呢？”并讓學(xué)生自己澆水，教師在一旁加以指導(dǎo)。這種讓演示實(shí)驗(yàn)與講解、談話(huà)和講述法相結(jié)合，與學(xué)生的操作密切配合，并盡可能使學(xué)生運(yùn)用多種感官感知事物的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力，無(wú)疑是妥當(dāng)也是值得提倡的。

三、以合理的選材完善實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)選材合理與否，會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)的成敗。只有合理的選材，才能客觀反映地理事物與原理的變化過(guò)程。由于課堂演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有簡(jiǎn)易性和可操作性，所以在這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中，教師從實(shí)際出發(fā)，盡量選擇了日常生活中容易找到的簡(jiǎn)易器材做實(shí)驗(yàn)：所選用的土壤、整理箱、快速電水壺、樹(shù)葉、塑料盤(pán)等材料，都是生活中的常見(jiàn)物品，很容易找到，實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備很方便。

但是課堂演示實(shí)驗(yàn)要有明顯的結(jié)果，從演示的效果看，如果選擇預(yù)期效果更好的材料來(lái)做，實(shí)驗(yàn)?zāi)M的場(chǎng)景更符合自然界的真實(shí)狀況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確可信。實(shí)驗(yàn)器材可更換為：土壤3kg，草皮若干，長(zhǎng)方形紙盒、礦泉水瓶、塑料紙、窗紗、玻璃杯、鐵架臺(tái)各一式兩份。

1．用礦泉水瓶代替電水壺。該實(shí)驗(yàn)選用電水壺來(lái)澆水，出水呈水柱狀，量較大且不均勻，與降雨明顯不同，不太適合用來(lái)模擬大氣降水。同時(shí)出水量時(shí)大時(shí)小不易控制，在忽高忽低、忽強(qiáng)忽弱的澆水中，對(duì)兩堆土的沖刷強(qiáng)度是不一致的，實(shí)驗(yàn)?zāi)M的兩堆土所承受的降水強(qiáng)度也是不同的，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中受人為因素影響很大。如果我們改用礦泉水瓶，在底部用細(xì)針扎眼，讓水慢慢自由淋下，既與大氣降水的實(shí)際情況吻合，符合實(shí)驗(yàn)“在土堆頂部慢慢淋下”的要求，也減小了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為因素的影響。

2．用草皮代替竹葉。采用新鮮的竹葉作為覆蓋的植被，在自然界中是無(wú)可厚非的，但在此實(shí)驗(yàn)中由于土堆質(zhì)量小、澆的水量也少，加上竹葉的形狀原因，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于竹葉的放置狀況不同而不同。如果竹葉都正面向上，勢(shì)必可截留較多的水；如果竹葉都背面向上，土堆的出水時(shí)間肯定比無(wú)植被覆蓋的還快。這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后比較兩堆土的出水時(shí)間、水體清濁來(lái)說(shuō)欠科學(xué)。如果我們用草皮來(lái)代替竹葉，就會(huì)避免因竹葉截水而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3．用鐵架臺(tái)固定高度。實(shí)驗(yàn)要求“在距離土堆頂部20cm的高度上慢慢淋下”，而在實(shí)際操作時(shí)用手拎，則無(wú)法保證水是從同一高度淋下，在兩堆土上澆水的方向也有所不同。那么土堆邊緣泥沙的沉積情況就完全可由澆水的高度、方向、水壺的出水量造成了，而不是是否有植被覆蓋，這樣會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可信。如果我們用鐵架臺(tái)固定高度，把礦泉水瓶放在鐵架臺(tái)上，就能保證水是從同一高度淋下。既避免了用手拎引起的對(duì)兩堆土產(chǎn)生不一致的沖刷，保證了兩堆土所承受的降水強(qiáng)度是相同的，也符合“在20cm的高度淋下”的要求。

4．用窗紗吸附泥沙。實(shí)驗(yàn)中土堆邊緣的泥沙都沉積在盤(pán)中，上面還有不少流下的水，用肉眼只能看到渾濁的水，看不到泥沙，無(wú)法比較兩個(gè)土堆邊緣的泥沙沉積情況。如果我們把實(shí)驗(yàn)中流下的水和泥沙進(jìn)行分離，利用窗紗吸附泥沙，在實(shí)驗(yàn)后察看窗紗上的泥沙量，就可以比較出泥沙的沉積情況。

5．用玻璃杯接水。實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生比較兩堆土的出水時(shí)間和水體清濁情況，實(shí)驗(yàn)時(shí)先在一堆土上澆水，然后在另一堆土上澆，沒(méi)有計(jì)時(shí)，只能靠估計(jì)是很難比較出水時(shí)間快慢的。實(shí)驗(yàn)中流出的水都在盤(pán)中，肉眼看都是一樣的，清濁情況也基本無(wú)差別（如上圖實(shí)驗(yàn)后）。如果用玻璃杯接水，只要觀察玻璃杯中的水，就可以清晰看到兩個(gè)土堆出水時(shí)間的快慢、水體的清濁情況。

四、以嚴(yán)密的設(shè)計(jì)演繹實(shí)驗(yàn)

課堂演示實(shí)驗(yàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段，高度濃縮地展示人們認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)某一知識(shí)、原理的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果要能讓學(xué)生得出正確的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)就必須經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)，這也是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是植被保持水土的作用，執(zhí)教者的設(shè)計(jì)思路是：通過(guò)模擬大氣降水的真實(shí)狀況，來(lái)展示有植被覆蓋和無(wú)植被覆蓋的兩堆土，它們的出水時(shí)間、水體的清濁和土堆邊緣泥土的沉積情況是不同的。在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了大小相等、坡度相同的兩個(gè)土堆，使用等量的水，結(jié)束后在大屏幕上出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后四幅圖的對(duì)比畫(huà)面，最后要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)觀察單和思考題。這些步驟都是經(jīng)過(guò)仔細(xì)考慮，顯得既嚴(yán)謹(jǐn)，又符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。從使用事先錄制的實(shí)驗(yàn)視頻這一手段看，對(duì)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)也是預(yù)先經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的，這些做法都符合課堂演示實(shí)驗(yàn)的要求，執(zhí)教者事先做了大量準(zhǔn)備工作，非常值得贊許。

但是，如果將此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成一則同時(shí)進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中模擬出相同坡度、相同降水強(qiáng)度、相同降水量的自然界真實(shí)狀況，通過(guò)比較兩堆土的出水時(shí)間快慢、水體清濁差異、土堆邊緣泥沙沉積情況，從而得出結(jié)論，這樣就能讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明晰可辨，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說(shuō)服力。

1．把長(zhǎng)方形紙盒短的一端剪掉，安裝窗紗，在紙盒內(nèi)鋪上塑料紙以防漏水，把土壤平分成兩份，平鋪在兩個(gè)紙盒內(nèi)，在一個(gè)紙盒的土壤上鋪上草皮。

2．將2個(gè)紙盒短的、沒(méi)裝窗紗的一端擱在書(shū)上，使2個(gè)紙盒保持相同的傾斜程度（保證相同的坡度），把玻璃杯放在紙盒裝窗紗的一端，用來(lái)接流出的水。

3．在礦泉水瓶的底部用細(xì)針扎若干個(gè)眼，2個(gè)礦泉水瓶底部眼的數(shù)量要相等。調(diào)整鐵架臺(tái)的高度，使礦泉水瓶放在鐵架臺(tái)上后，礦泉水瓶的底部距土壤大約20cm的高度（保證相同的降水強(qiáng)度）。

4．在2個(gè)礦泉水瓶中各裝上200ml的水，同時(shí)放到鐵架臺(tái)上，讓它慢慢淋下（保證相同的降水量）。

5． 實(shí)驗(yàn)中觀察玻璃杯中的水，可以清晰看到兩個(gè)土堆出水時(shí)間的快慢、水體的清濁情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后察看窗紗上的泥沙量，就可以比較出沉積在土堆邊緣泥沙的沉積情況。

總之，我們?cè)诘乩韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中若能以先進(jìn)的理念駕馭實(shí)驗(yàn)，以科學(xué)的方法展示實(shí)驗(yàn)，以合理的選材完善實(shí)驗(yàn)，以嚴(yán)密的設(shè)計(jì)演繹實(shí)驗(yàn)，那么實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將成為培養(yǎng)學(xué)生能力的非常行之有效的教學(xué)方式。