肖艳?石进凤
摘要:在高中地理教学过程中,教师通过模拟部分地理现象发生的条件或地理事物的演变过程而进行实践学习活动,这种实验方法称为地理模拟实验,包括多媒体模拟动画教学和实物模型模拟实验教学,但在实际教学中,多媒体模拟动画教学较多,实物模型模拟实验的开展存在一定的限制,如学校实验设施不完善,教师实验意识不强,模拟实验体系不完善等。因此开展实验教学的策略具有一定的研究价值。
关键词:高中地理;模拟实验;STEAM
中图分类号:G4 文献标识码:A
引言
在新一轮基础教育课程改革的背景下,模拟实验成为高中地理教学的重要方式,本文提出高中地理模拟实验教学策略。
一、完善地理模拟实验设施
由于各地区经济等方面发展水平不同,各个高中学校教学资源状况有所差距。要想实现高中地理课堂模拟实验教学普遍化、常态化,要在提高信息技术教学的同时,还需要各个高中学校和相关教育部门提高对地理实验室的重视程度,加强对高中学校地理实验室的建设,在资金和物资支持等方面提供支撑。高中地理模拟实验体系尚未完善,这就需要各个高校的专家和一线地理教师结合实践经验和课程安排将生活化的地理与模拟实验有机地结合起来,将教材中适用于进行模拟实验的教学内容分章节分类别地进行设计:模拟实验的类型(多媒体动画模拟实验或实物模型模拟实验),模拟实验所需要的设备和器材,操作步骤,学生分组与任务等。完善地理模拟实验的理论知识,使高中地理模拟实验教学成为学生学习地理知识的主要方法之一,同时也成为高中地理教学的主要方式之一。
二、科学地设计地理模拟实验
各级各类高中学校和相关教育部门应减轻一线地理教师非教学和教研负担,适当减少形式上的考察与检查等项目,增加对教师有关模拟实验教学的培训讲座,为一线地理教师提供充足的时间进行教学安排,教师可根据实际教学情况(现有教学资源、学生学习状况)进行模拟实验的调整,设计与教学内容相符合的模拟实验,以便于更好地发挥模拟实验的积极作用,致力于将模拟实验教学作为培养学生的地理实践力的重要途径之一。例如,在流水地貌实验教学中,我们首先来进行一个实验,用水对泥堆的冲刷来模拟流水对地表的侵蚀堆积作用,请同学们注意观察山顶、山坡和山麓分别发生了怎样的变化。通过用水对泥堆的作用来模拟流水对地表的冲刷这一实验,让学生自己动手,从中可以更直观、真切地观察泥堆的变化,从而模拟类比出山顶、山坡和山麓的变化。引起学生注意的同时,培养学生的动手实验能力。假设现在我们要去进行一场长江之旅,观察长江流域地势图,结合旅游经验,想想长江上游是什么地貌类型?中游和下游呢?联想实验、视频,根据所给素材,描述长江上游的地势特征。想想上游发生了什么,才会产生这样的地貌?与上游相比,中游的流速如何?这与中游的地势特征有何关联?图示是长江中游的荆江曲流,观察图片,思考两岸哪侧陡、哪侧缓?这些不同是如何发生发展的?基于所给的图片、图例、视频等素材,描述不同段的地势特征,分析其形成原因、产生的影响,可以调动学生思考的积极性,培养其分析问题、解决问题的能力。以小组进行模拟实验的方式进行讲解,将抽象的、大规模的地理现象以小型的模拟实验展现出来,将知识具体化、形象化,有利于学生理解和掌握地理知识,并且增强学生的合作探究能力和动手操作能力。
三、融入STEAM理念创建实验室,增强学习体验
STEAM教育理念主张运用科技服务于学生的学习,促进学生的实践能力的发展。学校引入地理专业设备,创建专业地理创新实验室,将是对地理实践力培养的一个强大而有力的举措。在专业化的地理创新实验室中,学生借由高科技的专业工具,可以将地理工具的效能发挥得更加淋漓尽致,可以使得复杂抽象难以描述的地理现象和地理事物实现可视化和具体化,对学生的地理学习和教师的教学有极大的帮助。例如:数字化地理实验室,其配置了各式各样的地理地图、模型和最新的数字星球系统,能让学生对地理的认知更具有直观性。AR互动沙盘的软件部分结合了AR(增强现实)、AI(人工智能)、交互、仿真、图形学等众多科技,可以更完美地展示等高线原理,地貌形态的塑造过程,流水侵蚀、搬运、堆积作用过程等现象。AR沙盘的可操作性强,利于学生在课堂上主动参与到地形的创建、地形地貌的分析,增强学生的自主学习能力和求知欲望,改善了面对课本上平面等高线的枯燥环境。数字星球模型是现在所流行的天文地理展示设备,它可以分别演示天文和地理等三维内容,其依靠图像处理平台把虚像投影到成像空间,通过精调三个面的成像融合,形成“实像”,给学生一种身临其境的微妙感觉。
四、在地理实践过程中培养学生的多学科融合能力
STEAM教学理念涉及多学科的融合教学,这种教学理念与各学科知识的特点是相符合的,许多学科的发展都不是独立存在的,都需要借助其他学科的帮助才能够获得今天的成就。所以老师在带领学生参与地理实践活动的过程中可以逐渐培养学生的多学科融合的能力。比如在学习“大气的受热过程”时,为了让学生能够了解大气受热的发展变化,可以设计一个实验。在实验过程中利用A、B、C三个容器,将等量土壤分别倒入A、B、C容器内,三个容器中均插入内置温度计,固定住后均覆盖薄膜,静置一段时间,记录此时三个容器中的温度。加热装置,将三个玻璃容器置于浴霸燈下方照射20分钟,每隔5分钟观察一次容器的温度。20分钟后,关闭浴霸灯,撕开C容器薄膜,静置20分钟观察降温情况,每隔5分钟记录一次A、C容器内的温度。通过该实验可以让学生认识到,空气温度变化不仅仅受到热源的影响,同时还会受到保温层的影响。在该实验中学生不仅会学到地理知识,同时还懂得了在科学实验中如何控制变量,增强了学生的学科融合能力。
五、开展地理实践活动加强学生的交流互动
地理实践活动是增强学生实践能力与动手能力的重要方式,同时通过这种形式也能够提升学生对于书本知识的掌握能力。另外,地理实践活动更是学生了解外部世界,探索未知事物的有效途径,学生们能够根据自己感兴趣的方面开展探索,进而增强学生对地理学科的理解与掌握。在地理实践活动开展的过程中,每一个学生都会有自己的想法,而这些想法往往来自于不同的灵感,有些学生是通过一种途径想到的,而有些学生则是通过另一种办法实现的。如果学生能够将不同的思想相互交流、沟通,那么他们所能够了解的将会更多。在STEAM教学过程中,提倡的是多学科的融合,希望学生能够利用多种知识来提升自身的综合能力,而开展同学之间的思想交流便是相互学习、思想融合的一个途径。所以,老师可以在开展地理实践活动的过程中,为学生们创建讨论小组,让学生们尽情地交流不同的想法,从而让更多的学生有更加宽广的思路。
结论
通过地理模拟实验能够将地理现象、地理原理以及地理发展变化过程及规律形象化、具体化展现给学生,有利于培养学生地理学科核心素养,促进学生全面发展。模拟实验成为高中地理重要的教学手段和重要的学习方式,在高中地理教学过程中发挥着越来越重要的作用。
参考文献
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