探究自制地理简易模型在教学中的应用

陈畅畅林志远

－－以高中必修一第三章第二节“大规模的海水运动”为例

陈畅畅林志远广州市南武中学

摘要：地理学科核心素养的提出引起地理教育者的重视。地理实践力作为地理学科四大核心素养的重要组成部分，对高中地理教学有着重要的指导性意义，因此培养高中生地理实践力素养成为一线教师的新课题。本文以高一新授课“大规模的海水运动”(第一课时)为例，探究在课堂运用自制的地理简易模型引导高一学生模拟大洋洋流的实验，培养“地理实践力”核心素养的一些做法和思考。

关键词：形象思维能力、洋流模型、地理实践力

一、问题的提出

地理实践力是指人们在地理户外考察、社会调查、模拟实验等地理实践活动中所具备的行动能力和品质。学生具备地理实践力，就能够运用适当的地理工具完成既定的实践活动，对地理探究活动充满兴趣与激情，并会用地理眼光认识和欣赏地理环境。

在高中地理必修一第三章第二节“大规模的海水运动”中，研究风海流的流向并确定“北半球8南半球0”规律原则是本节课的重难点，需要通过全球风带的模型来探讨和研究洋流的模型。但这一自然地理规律、地理过程无从直接观察，很多时候学生只能依靠抽象的地图进行想象推理来理解，甚至是死记硬背，学生往往掌握不太好。

如何解决学生出现的问题呢？我改变以往仅仅从课本图型入手的方法，决定从设计动态模型入手，让学生参与到试验中来感受感知。因为人类认识事物最初基本都是从形象思维开始的，直观是“领会的开端环节”，地理学科的直观性相对于其他学科来说更具特殊意义。这是由于地理知识本身“具有一定程度的复杂性和间接性”所决定的。以直接感知为主的方法对于形成学生丰富的地理表象具有极为关键的作用。

在本案例中，我通过设计一种简易的地理模型让学生在课堂来进行具体实验,验证环流模式的规律，有效地促进了学生对该知识点的理解和掌握。具体探究如下。

二、解决问题的教学设计与思路

经过对教学目标、教材内容及学生学习状况的分析，我初步确定这节课的教学思路：

（1）创设一个贴近生活中新情境发出疑问，使学生原有的知识与必须掌握的新知识发生激烈的冲突，利用学生对疑难问题的好奇心，追求解决问题的迫切感和成就感让学生进入探究的状态。

我选取了2015年的马航MH370残骸打捞新闻这个素材，配了文字和图片：

“1.2015年7月底，澳大利亚官方公布在法属留尼汪岛发现马航MH370的碎片残骸，此消息成为MH70事件调查的里程碑式转折点。

2.2014年3月，MH370在东南亚失联。2年多来，科学家多专注于印度洋东岸搜寻飞机残骸。此次，却在印度洋西侧发现飞机碎片。是什么将MH370残骸带到留尼汪岛？为什么它的移动轨迹如此崎岖？”

通过这些设问，一下子激发起学生对洋流模式图的探究的强烈兴趣……

（2）进入让学生进行模拟大洋环流的动态实验过程中，全班一起观察。

（3）全班一起分析全球洋流模式、总结出全球洋流的分布规律，记忆方法。

三、实施过程及改进

（一）第一次实施：课前拍摄，堂上播放

由于担心课堂学生多，操作起来有难度。所以，第一次实施时，我是课前找了4位地理成绩高，动手能力强的学生，给他们提供吸管若干、椭圆形盘子、水等实验器材给学生，让学生讨论怎样利用已有器材探究风与洋流的关系。在这个过程中，我不给予学生过多的指导，让学生把探究的过程拍摄下来作为洋流探究实验的教学素材在课上播放。

为了大致模拟洋流的地理环境，我启发学生在椭圆盘上用黑色水笔临摹纬线模拟大洋形状，用吸管在30°N、60°N、90°N吹气模拟盛行风带，探究风与洋流的关系。（如模拟洋流的地理环境的盘子图）

在观看完实验视频后，我提出了2个问题让学生思考：

①评价这个地理实验的科学性、可操作性与创新性。

②如果是你，会如何改进实验？

学生纷纷提出了自己的见解，如：可以在水中加入蓝墨水以提高实验的可观察性；可采用更大的盘子模拟大洋形状或只模拟北半球的大洋区域，让实验视频更清晰可观察；应加入多一根吸管模拟东南信风，以使实验更科学等。这些答案很好地反映了学生已经开始在理解洋流的成因和流向。

到正式上课时，由于这4个学生拍摄的实验视频本身演绎得风趣幽默，加上是由身边熟悉的同学制作的视频，自然在课堂上吸引学生眼球，激起了学生极大的学习兴趣。而实验视频将风与洋流的关系有很直观地表现了出来，让学生对洋流的成因、模式图有了更清晰的认识。结果，在评价实验视频的环节中，学生思考非常踊跃，有效地培养了学生的观察能力、思维能力与空间想象能力。

但我也对此节课仅仅停留在观看实验的弊端作了分析：

仅挑选个别地理素养好的学生来进行实验探究，将他们的探究作为实验例子展示。固然节省了很多时间，但其它学生参与度不够，对实验过程、实验结论的理解仍停留在偏浅的阶段。

（二）第二次实施：全员参与，分组探究

针对第一次课堂实验的弊端，在第二次上课时，我做了以下改变：

（1）我大胆尝试让所有学生一起参与分组进行实验探究的模式。将学生分为8个探究小组，每个小组配备实验探究工具：圆盘、水、吸管、金粉、蓝墨水等。时间仍然选择在洋流第一节新课中，讲完洋流的定义、寒暖流的判断后直接由学生来操作实验，探究风与洋流的关系。并在导学案中完成以下任务：

①在全球风带模式图中，画出六个风带风向并写出名称

②在洋流模式图中画箭头，表示洋流的方向(红笔表示暖流，蓝笔表示寒流）

③探究洋流的成因与运动规律

（2）第一次实施中学生观看实验视频3分钟+讨论时间5分钟=8分钟。在第二次实施中，我们把8分钟的时间直接交给全体学生分组做实验、分析实验结果。真正锻炼每个学生发现问题、解决问题的能力。

在这个过程中，教师要限制好探究的时间：8分钟，不断提醒学生剩余的时间。与此同时，多在小组中观察，及时加以点拨。探究时间过后，精心挑选2组别出心裁的学生，对实验过程做展示。邀请2组学生对实验设计进行点评并提出自己的改进意见。2组学生分享小组的任务探究，2组学生进行点评。

（3）第一次在普通课室上，空间较小。第二次改在地理室上，空间充足、又以思维课堂的模式分组学习、地理的探究氛围更佳，方便学生的合作、实验、整合、交流。

我对这节课的教学反思是：

自然地理部分侧重地理形象思维的培养，而地理形象思维是通过地图和其他地理直观实验的形式获得的。

（1）本节课做到了发挥学生的主体作用，以小组探究形式为主。让学生设计创新实验，锻炼学生的动手能力的同时，也极大激发了学生的学习兴趣。相比第一次实施中，每一位学生都能参与到实验的设计、探究中，用小组的力量充分发挥了学生的智慧。学生的探究实践增加了，但总体的探究时间并未拉长，更提高课堂的有效性。

（2）增设洋流模式图的探究任务。学生不仅感性地认识洋流的成因、规律，更通过系统的归纳将知识点落到实处。

不足之处便是：没有形成问题链，一环扣一环，让学生一边做实验，一边思考问题，通过思考问题得出答案从而内化为自己的知识。

（三）第三次实施：改进细节，增加观察思考点

针对以上两次的上课实践，第三次我又对实验进行了改进：

（1）实验前增加了实验操作的注意事项：

①在模拟理想的海洋的椭圆盘中应水位适量，至少得淹没盘底等。

②加入适量金粉，方便同学们观察水流的运动方向，注意先均匀金粉在水中的分布。

③6名同学使用吸管模拟各纬度盛行风的风向时，其中1个同学模拟1个盛行风向，6名同学同时吹气，要注意吹气的力度。力度不宜太小，应让水流产生运动。力度也不宜太大，容易把水溅到桌面。

④要注意吸管放的位置，吸管吹气的角度、位置应与对应盛行风向保持一致。

⑤其余同学留心观察水流的运动方向，根据小组的实验结果，在导案探究案“洋流理想模式图”中补画洋流的方向。

（2）增设问题链：

①沿着吹气方向，水流动的原因是什么？（风）

②水流到盘子的一端，为什么向两侧分流？（陆地阻挡）

③在实际海洋中，洋流运动还会受到哪些因素的影响？（地转偏向力）

（3）对实验结果进行总结：盛行风、陆地形状、地转偏向力是影响洋流形成的重要因素。

经过三次课例的实践，让我对在课堂上运用自制的地理简易模型引导学生解决难题，培养“地理实践力”核心素养的做法有了更进一步思考，随后我把这个课堂实验方法用在广州市海珠区“海教杯”课堂教学的比赛中，受到一致好评，荣获该项比赛的一等奖。

四、实践反思：

培养学生地理核心素养，是学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。“地理实践力”核心素养的培养，本人认为重在创新实践。通过进行地理实验活动，我们发现这个实践活动有利于培养学生搜集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力，交流与合作的能力以及批判性思维的能力。学生在亲自参与制作地理模型以及运用模型演示地理知识的过程中，不仅能加深对知识的理解，巩固和掌握所学知识，更能培养自身的动手能力、合作精神，从而更好地开发与训练自己的创新思维和实践力。另外利用学校地理室现成的器材也可以节约开支。

【本文是广东省教育科学“十二五”规划课题《运用地理模型进行教学的实践与研究》（立项号：2012ZJK027）与广州市教育科学“十二五”规划课题《《地理模型制作》校本教材编写与实施的研究》（立项号：2013B079）的研究成果)】