探究性地理實驗中學生發展性思維的培養
政史地教學與研究
作者：陳祝清
摘 要： 在學生關注、觀察、設計、體驗、修正、再探究各類地理實驗中，養成地理素養，拓展、深化對知識的理解。在同伴互助合作下取長補短，預判實驗發展過程並通過探究得出結論，初步實踐可持續發展觀。
關鍵詞： 發展性思維 探究性地理實驗 培養策略
地理是跨“科學”學習領域的學科之一，實驗教學是其主要組成部分。地理實驗教學是以實驗活動為主要形式，通過實驗手段高度濃縮地展示人們認知和發現地理事象的規律或原理的過程。地理教學中充分運用各類地理實驗，引導學生通過每個實驗程序探究，將極大地促進學生發展性思維形成。即在學生關注、觀察、設計、體驗、修正、再探究地理實驗中，養成地理素養，拓展、深化對知識的理解；在同伴互助合作下取長補短，預判實驗發展過程並通過探究得出結論；初步實踐可持續發展觀。筆者以“水土流失與地表狀況的關係”地理實驗為例說開。
一、充分運用各類地理實驗，初步培養學生發展性思維
地理實驗分為教師演示實驗、學生操作實驗、計算機模擬實驗和課外實踐實驗四類，教師若運用自如則成效顯著。
1.教師開展演示實驗或計算機模擬實驗，激發地理科學興趣，認知地理科學知識。教師播放土豆視頻“保持水土與水土流失演示器”或“黃土高原水土流失”。通過觀看視頻，學生認知以下地理科學知識：由於毀林開荒、開礦等人類活動會破壞植被，黃土高原地表植被稀疏，植被覆蓋率低，因此導致水土流失加劇。而保護植被、植樹種草會增加地表植被的覆蓋率，防止水土流失。同時，通過觀察地理教師的演示實驗或計算機模擬實驗獲得對地理實驗的感知認識，學會實驗方法，激發學生學習興趣，培養學生分析事物、研究自然現象的習慣。但很多多媒體地理實驗課隻做部分實驗，剩下的全部用文字解答，或隻有解釋，所以要避免教師完全用計算機動畫模擬實驗代替學生的操作實驗而不留遺憾。
2.開展學生操作實驗，培養學生地理觀察能力、實際操作能力、創新能力、地理邏輯思維能力、繪製圖表能力和地理過程中的簡單預測與合理想象能力。在整個實驗教學過程中，教師將部分實驗主動權交給學生，提供所需的實驗器材，從旁指導。同時教師要積極為學生創造“創新發展”的環境，創設學生參與討論、設計實驗情境，鼓勵學生動手操作實驗，依據學生的現有知識水平，大膽設計一些過程簡單的實驗，教師則在一邊關注指導學生，然後耐心地靜聽花開。筆者讓學生動手設計以下實驗：
實驗：證明水土流失與地表狀況的關係即植被保持水土的作用。
原理：地表植被覆蓋率與水土流失程度呈負相關。
實驗器材：長條鋁合金板（2塊寬20cm、長0.5m）、灑水壺1個、淺、深底塑料盆（各1個）（以上教師提供）、泥土適量、草皮、清水（以上學生提供）。
實驗步驟：（1）第一組：在一塊長條鋁合金板上均勻鋪設上10厘米厚的泥土，把它斜放在淺底塑料盆上（形成一個相對較小的坡度）。
（2）第二組：在另一塊長條鋁合金板上均勻鋪設10厘米厚的泥土（同上）後，在泥土表麵鋪上一層草皮，把它斜放在淺底塑料盆上（形成一個與第一組實驗相同的坡度）。
（3）用1升的灑水壺均勻灑水在泥土表麵，觀察塑料盆中水的渾濁程度和沙的多少。
（4）用1升的灑水壺均勻灑水在有草皮鋪設的表麵，觀察塑料盆中水的渾濁程度和沙的多少。（以上步驟四由教師引導對比並啟發學生設計問題）
觀察結果：第一組塑料盆中水更渾，沙多些，第二組塑料盆中水更清，沙少些，但不是很明顯。
經過動手實驗，學生明確地理實驗目的、設計實驗操作簡便安全、經濟實用，適合探究。
3.鼓勵進行課外實踐實驗，有效培養學生理論聯係實際的能力，初步實踐可持續發展觀。
上述實驗後不久，一位同學帶著疑惑找到老師，描述以下一幕真實的“實驗”：
有次放學回家正巧碰上路邊一處水管較大滲漏，旁邊是一處路坡草地，水流急，直接順坡流下，瞬間一個淺淺的小溝出現在路坡草地中，隻有一些小草殘存溝裏；又過了一會兒，深達數厘米的寬溝形成了，草已被衝蝕殆盡。
學生帶著懷疑問道：“為什麼我沒有觀察到植被的水土保持作用？”教師提醒：當水流過大過急，衝刷能力大於植被“固定”泥土的能力時，植被就會遭到破壞，更談不上水土保持作用。學生由百思不得其解到明白其中道理，教師此時將這一難得的“實驗”正確引導，收到意想不到的效果。萬事萬物是不斷發展變化的，這個天然演示的“野外地理實驗”正提醒我們利用自然要注意度，若過度使用，違背自然規律，則必然會遭到自然懲罰。