高中地理实验教学与创新能力的培养

高中地理实验教学与创新能力的培养摘要：新课程背景下，高中地理实验教学越来越重视，其所具有的教育功能被充分挖掘。

本文从创新能力的基本要素——创新意识、创新精神、创新思维和实践能力、动手能力出发，论述了在高中地理实验教学中培养学生创新能力的途径，以及在实验教学中教师所应采取的措施。

关键词：新课程 创新能力 地理实验教学高中地理新课程实施过程中，地理实验教学不受重视，关键原因之一是没能真正认识到地理实验教学在促进教学效果以及对学生发展能力方面的重要意义。

实际上，高中地理实验教学中蕴含着极其丰富的创新教育内容，可以通过各种方式的实验教学培养学生的创新能力。

而培养创新能力正是现代所倡导的素质教育的核心。

创新能力是个人心理品质和能力的复杂的、高水平的结合，其中主要的心理品质和能力包含着——创新意识、创新精神、创新思维和实践能力、动手能力等基本要素。

故此从这四方面入手，讨论在高中地理实验教学中培养学生创新能力的途径。

一、加强探索性实验教学，培养学生的创新意识探索性实验是根据课标的要求和学生实际情况，在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下，由教师提出课题，在教师指导下，让学生自己动手、动脑、在实验中观察现象，主动探索，然后得出地理规律的实验方法。

通过设计探索性实验，可以把学生带入科学探索情景中，让学生在实践中探索新知识，亲身经历寻求并发现知识的过程，使他们的创新潜能得到开发，创新意识得以培养。

有了创新意识，才能激发创新精神，产生积极的创新思维，从而引起学生探索和亲自动手欲望，为创新提供了前提条件。

具体说来可以通过精心设计探索性实验，注意提出和启发探索问题，培养学生的创新意识如请你设计一个方案：测定学校操场某点的东南西北方向。

方案：在某点A 树一竿，并以该点为中心画一圆；某一天，竿的日影在上午和下午的某一刻的影长刚好与圆相交，记录这两点E 、F ；连接这两点线MN(这条线就是通过当地的一条纬线，该线指示东西方向。

过A点作MN 的垂线，即该线就是通过A 点的经线，与日影相反方向一端就是该点A 的正南方向。

（图解如右图示）原理：太阳高度角的日变化规律。

一天当中，除了正午，太阳高度角有两个时刻是相等的，其影长也有两个时刻等。

(在我们北回归线以北，正午的影子是朝正北)从这个实验中，学生可以在自己“探索”地理规律的实验过程中把动手与动脑结合起来，锻炼并培养自己的创新意识。

而且很多地理实验在课堂中也没法完成，这就需要教师对实验进行创新设计，包括教具的改进，实验过程的安排，问题的设置及解决的办法等。

这种创新设计对学生将是一种很好的示范，对学生创新能力的培养将起到潜移默化的作用。

这样，在实验教学中，教师因势利导，及时对学生中那些标新立异，独树一帜的做法予以肯定、支持和帮助，鼓励学生用自己的头脑思考问题，不人云亦云，敢于另辟蹊径，勇于探索，不断创新，从而调动起学生的积极创新意识。

二、注重实验的开放性、多变性和创造性，培养学生的创新精神新课标在课程目标的“知识与技能”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”。

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。

”虽然课程标准中没有具体的实验内容，在实验教学活动中，我们可以对实验教学的内容进行合理的变化，通过改变器材、条件，变化数据处理方法，以及改变实验原理、目的来增强学生的创新意识，培养创新精神。

1、在实验器材上进行创新当前大多数学校的地理实验条件较差，专门的地理教室也很少，专用的实验器材更少，实验器材的改变将会给学生提供一个崭新的实验手段，学生必须在不脱离基本的实验原理的情况下，创造性地运用新的实验器材完成类似实验。

如：为了更好地说明森林具有“含蓄水源、保持水土”等作用，设计了如下实验：A组：用光滑斜面代表山坡，斜面上敷以一薄层粘土（约2厘米厚）代表植被不良的山坡；B组：同A组外，在粘土上覆盖一层棉质毛巾或沙布表示上覆植被良好。

请两位同学同时用雾化喷头向上述A、B组洒水模拟大气降水，指导学生观察哪一组的水更快流出，哪一组的粘土更快被冲刷干净。

用毛巾或沙布很好解决了不同性质坡面的问题，从而得出实验结果，实现教学目标。

再如“用发亮的灯泡表示太阳，用地球仪演示昼夜更替的现象”，可以用灯泡（手电筒）、地球仪代替就可完成实验。

2、在实验条件上进行创新实验条件的改变，也就是要求学生在新的条件下，运用所学的地理知识，创新性地确定实验方案，测定相关地理量，处理实验数据，从而达到实验目的。

如验证“物体水平运动的方向产生偏向”的实验，实验器材：地球仪一个（或雨伞）；红墨水、蓝墨水各一瓶。

实验过程：①当地球仪静止时，在北半球从高纬度地区、南半球从低纬度地区各滴一滴红墨水，让学生观察红墨水的轨迹；②转动地球仪(自西向东)，在同样地点滴一滴蓝墨水，让学生观察蓝墨水的轨迹。

实验现象：红墨水和蓝墨水的轨迹不同，并且，北半球上的蓝墨水轨迹在红墨水轨迹的右侧(沿墨水流向看)，南半球上的蓝墨水轨迹在红墨水轨迹的左侧。

实验结论：地球上作水平运动的物体会产生偏向(赤道上除外)，在北半球向右偏，在南半球向左偏。

这个实验中地球仪可以用雨伞代替。

用地球仪的转动或雨伞的转动代替地球的自转，很好地解决了现实状态下的地球自转问题。

实际上，大部分地理实验都是模拟实验。

我们要模拟现实中的地理现象、原理、规律等，必须对地理条件进行创新，否则很多实验根本没办法完成。

3、在实验目的上进行创新运用同样的实验器材，或者稍加改变，可以达到不同的实验目的，因此，改变学生实验目的，启发学生进一步思考，同样可以培养学生的创新能力。

“温室效应”的实验确定实验主要环节：制成模拟温室；比较阳光下温室内、外温度。

具体步骤：①在两个玻璃盘中分别放入少许土壤；用剪刀将一白色塑料瓶拦腰剪断，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。

如果把其中一只玻璃盘中的土壤改为水，类似的步骤就可验证海陆热力性质的差异。

三、利用设计性实验培养学生的创新思维我们知道设计性实验是根据实验要求理解实验原理，编写实验步骤，设计实验表格，正确选用仪器和器材，并进行实验操作得出正确实验结果的一种实验形式。

一个成功的实验，其设计思想总包含着对已有知识的灵活应用和创造性的科学构思。

通过领会前人的实验设计思想。

体验科学家所经历的探索过程，可以获得一条培养创新能力的有效途径。

如在水槽中间放一隔板，两侧分别为淡水和盐水，隔板中上下各凿两个孔。

这个实验可以很好的模拟密度流的形成。

在利用设计性实验教学过程中首先应该遵循“问题实验”的教学原则，教师要在激发学生创新意识的基础上，加强培养学生发现、提出和解决问题的能力，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。

通过让学生设计多种实验方案，培养求异的发散思维；通过让学生概括、判断和总结各种方案的优劣培养求同的集中思维。

四、采用多种方式提高学生的实践能力、动手能力教师可以灵活地变课堂演示实验为“学生分组实验”或“学生随堂实验”，增加学生实验的能力。

学生亲自动手做实验从中探索并理解地理规律或原理，比教师枯燥地讲解、学生硬性地记忆好得多，正如“百闻不如一见，一见不如一做”。

还可以增加一些课外学生实验。

学生可利用课外时间动手做实验，教师可以发挥主导作用，及时解决学生实验过程中所遇到的疑难问题。

通过采取多种多样的实验活动从而提高学生的实践能力，学生在兴趣驱动下，必然会促使学生积极探索，勇于创新的精神，从而提高他们的创造能力。

以上从改变或设计地理实验谈了创新能力的培养途径，从教师本身和教学方面来说还该注重以下两点。

五、教师应转变教育观念目前实施的高中新课程中，绝大多数学校做法是：“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”。

这一现象对创新能力人才的培养是一严重的阻碍。

教师首先应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。

地理教学中，应充分认识到地理实验的重要性，用实验来激发学生的学习兴趣，充分发挥学生参与教学的主动性和积极性，培养他们操作实验、设计实验的实践能力和创新能力。

其次，如果过分追求先进的教学手段，总是用各种电教仪器和多媒体教学的模拟实验，让学生看看了事，不重视让学生看实物亲自动手操作，那么，这只会使学生养成记实验、背实验的习惯。

使学生失去了锻炼自己创新能力的机会，这不仅降低了学生的学习积极性，还严重阻碍了学生创新能力的培养。

六、优化实验教学目标在实验教学中，教师应该在分析教材和学生的基础上，把培养学生创新能力的意识渗透进备课的过程中，因为实施创新教育，教师首先必须优化教学目标。

教学目标的制定既要考虑学生所要掌握的知识，动手操作能力以及思想品德教育等因素，更应该考虑到学生所要发展的创新意识、创新思维、创新精神和创新个性。

教师要在挖掘实验内容的基础上，精心设计有利于培养学生创新能力的实验。

教师要善于引导和迁移学生的创新意识，以使其发展成为对科学真理的追求与探索。

参考文献：[1]朱永新,杨树兵.《创新教育论纲》.1999.68-82[2] 地理课程标准研制组编写《普通高中地理课程标准（实验）解读》南京：江苏教育出版社，2003[3]刘恭祥.《高中地理新课程中的实验教学》.2008。