本站原创新课程力求改变以知识传输为主的教学方式,要求以培养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.但考虑到学校的教学实际条件,部分实验无法完成,以及操作实验需要大量时间,一部分实验可以采取想象实验的方法代替实验教学,反而会收到更好的教学效果.
想象实验就是教师引导学生,联系生活实际,发挥想象,对现象、结果进行分析,从而获得地理概念和原理.它放飞学生思维和想象的翅膀,让学生通过讨论和探究,寻找解决问题的办法.学生通过思考、交流获取知识,感受学习地理的乐趣,思维能力和解决问题的能力得到训练.通过想象实验能够让学生对课本知识的认识从感性认识上升到理性认识,从而加深对课本知识的理解.与实验教学相比,想象实验可以省去大量实验器材和实验时间,同时可以调动学生积极思考,培养学生学习能力,在课堂教学中被广泛采用.
一、如何设计想象实验
1.夸张条件,发挥想象.
例如在讲解高中地理密度流这个知识点时,将密度大的海水夸张地想象成水银进行想象实验教学,教学效果很好.让学生想象：如果地中海装的是水银,大西洋装的是水,问地中海与大西洋之间的直布罗陀海峡的海水是如何流动的?学生就会联系生活实际想到重的应该会沉到底下,轻的应该会漂在上面,底下最后全部都是水银,应该是水银流向水,也就是地中海流向大西洋,表面是水流向水银,也就是大西洋流向地中海.再类比探究式提问：红海海水比印度洋海水密度大,它们之间的曼德海峡海水是如何流动的?学生基本上都能正确回答表面是印度洋流向红海,底下是红海流向印度洋.我原来用清水和有色的盐水做实验来教学,实验效果不理想,现在用想象实验,不仅省去大量的实验器材和实验时间,教学效果还显著.
2.类比推理,发挥想象.
例如在学习如何判断“等压线弯曲时同一水平高度不同位置的气压大小”这一知识点时,我运用了“叠罗汉”这个生活案例.“叠罗汉”时大家都有下面的人受到的压力大这样的生活体会,让学生想象上面的空气和下面的空气一起叠罗汉,下面的空气受到的压力大所以气压高.在等压线向上凸起时,该点在等压线下面,它和等压线比谁受到的压力大?学生回想叠罗汉时下面的空气受到的压力大,那就是该点受到的压力比等压线大,该点表示高压,即等压线凸起表示高压.若等压线向下凹就相反为低压,从而得出等压线凸起表示高压,凹下表示低压的结论.
再如：为了说明上升气流会使高空出现高压地面出现低压这一知识点,我们让学生想象高空和地面都有一气球,地面的气球放气,高空的气球充气形成了上升气流,高空气球由于充气形成则高压,地面气球由于放气形成则低压.由于使用了想象实验,气压的这两个难点被突破了.
3.联系生活,发挥想象.
在学习热力环流时,我让学生想象家里正在烧开水的锅,热气腾腾,向上的热气表示受热膨胀盛行上升气流,空中的雾气表示将产生阴雨天气.再由锅灶联想到台风,锅烧水容易看到,台风规模很大,不易观察,但它们都是热低压,可以类比推理.台风也是热低压,盛行上升气流,出现阴雨天气.再让学生反向推理地面是冷高压时空气的垂直运动状况及可能出现的天气状况.通过推理想象学生由已知到未知,培养了创新能力.
想象实验教学有利于培养学生思维能力,提高学习效率,特别是自然地理的部分内容教学效果较好.
二、地理想象实验教学设计过程的基本理念
1.地理想象实验必须符合学生的想象能力.
实验的设计应从学生实际出发,难度不宜过大,不能太过复杂,不能超出学生的想象能力设计一些高难度的复杂实验,以免画蛇添足、弄巧成拙.最好让有深刻体会的学生讲述,这样往往会引起其他学生的共鸣.
2.地理想象实验应具有针对性.
地理科学与物理、化学等自然科学相比具有自身的特性,地理事物和规律更多的是无法通过实验手段再现的.地理实验教学不具有普遍性,在地理教学过程中应有针对性地选择那些通过地理想象实验能够更直观、更有效地理解、掌握地理知识的内容进行实验.
3.地理想象实验应具有典型性.
教师对实验内容的选择必须突出教学中的重点和难点,以突出重点、突破难点为目的.要设计一些不会干扰正确概念形成的实验,使学生对地理现象和地理过程留下深刻印象,防止由于实验的不典型而造成学生对知识产生负迁移.
4.重视实验情境的创设.
引导学生通过身边熟悉的地理现象发现问题,启发学生类比思维,从地理现象到地理知识、地理规律、地理原理的转化是我们设计地理想象实验的根本目的.要有效引导学生到想象实验的情境中是想象实验设计成功的基本前提.可以通过检测设、联系生活实际、播放视频材料等创设实验情境.
5.地理想象实验必须有启发性.
实验是人们认识世界和发现世界的一种重要手段,是进行直观教学、提供感性认识的一种方式,是发展学生科学思维的一种方法,是培养学生创造能力的一条捷径.教师在设计地理想象实验时要考虑实验的启发性,并在实验过程中通过分析、启发性提问引导学生得出实验结论.