第二讲 地理实验开发设计指导绪论
概 要
达·芬奇有句名言：“实验是科学知识的来源，智慧是实验的女儿”。《地理实验开发设计指导》这门课程，旨在帮助地理教师理解地理实验的概念和分类，对地理教师进行地理实验的选题、选材、选址、选方法、选过程，
分析实验结果起示范指导作用；通过案例分析了解地理实验的作用和价值，为积累地理实验素材、优化实验过程、
设计优秀实验案例起铺垫引路的作用。
学习要求
今天我们大家一起研讨学习的是这门课程的绪论即导读，主要内容有：国内外中学地理实验教学的现状，中学地理实验的概念内涵、理论与实践依据、理念功能与价值取向，中学地理实验的分类，中学地理实验设计的基本原
则，中学地理实验教学的基本程序和基本要求，地理实验设计与教学的注意事项。
一、国内外中学地理实验教学的现状
1、国际上
20世纪90年代以来，国际地理教育取得了重大突破，十分强调地理实验教学。从1989年至2000年《美国地理学杂志》发表的中学地理实验教学方面的文章是大量的，课堂演示活动和课外实践活动尤其集中。印度中学地理大纲明确规定学生要做大量的天气观测。新加坡中学地理课程纲要对野外实地考察有众多详细具体的要求。可见这些国家都重视地理实验教学和实践活动。
2、我国
过去由于把中学地理归属于“文科类”，因此远离实验，教学大纲也很难找到地理实验的具体要求，绝大多数学校也没有地理实验的场所和设备。实验教学似乎只是理、化、生的专利。
但是，我们有理由相信新课程改革将使这一局面得到扭转。
二、中学地理实验的概念内涵、理论与实践依据、理念功能与价值取向
许多地理事物和地理现象发生在遥远的地方，其发生的时间、地点与教学的时间、地点往
往不一致，它们的演变与发展过程，学生大多无法直接观察到，这就需要进行地理实验。地理实验有广义和狭义之分，本课程是指通常的狭义的地理实验。那么什么是中学地理实验呢？
1、地理实验的概念与内涵
华东师范大学陈澄教授主编的《新编地理教学论》一书和段玉山博士主编的《地理新课程教学方法》一书都提出：地理实验法是指学生在教师的指导下，通过实验，得出结论，从而完成既定学习任务的教学方法，实验是地理认知过程中的重要手段之一。 各位老师请对此思考与讨论，并谈谈你对地理实验概念的认识？
2、开展中学地理实验的理论与实践依据 从模式图可以看出：
对模式图的具体解释大家可参见阅读材料通过链接材料的阅读，请大家思考与讨论：你认为开展地理实验的理论与实践依据还有哪些？
3、开展中学地理实验的理念功能与价值取向
其功能与价值取向很多，表示方法也多种多样，请看以下表示方法一：
具体展开请参见阅读材料。
对于开展中学地理实验的功能理念与价值取向，还有另外二种表示方法。 △表示方法二：
通过上面三大链接材料的阅读，请大家思考与讨论：你认为中学地理实验的功能与价值取向有哪些？如何表示更好？ 三、中学地理实验的分类：
各位老师，中学地理实验很多，请大家思考与讨论一下，根据你的认识与实践情况，对中学地理实验如何进行分类呢？
下面，我们一起来研究一下我国目前中学地理实验的几种分类，由于分类标准不同，所以分类体系不同，各自的优缺点也不同。
1、按使用仪器和材料不同分类：可分为真实实验和模拟实验（实物模拟实验和计算机模拟实验）。
△真实实验： 是指使用与自然界实际发生的过程基本相同的材料和顺序进行的实验，只是在规模和个别细节上有所不同。如：沉积物分选实验、不同土壤保持水分不同实验等均属此类。
△模拟实验：是指由于地理事物分布空间上的广大和演变时间上的久远，中学地理教学不可能把所有或者大部分自然过程直接引入地理实验，但是可以使用一些替代的材料，设置一些类似的条件或环境，模拟地理演变过程。因此，大部分地理教学实验是模拟实验。
模拟实验又可以分为：
（1）实物模拟实验，如模拟火成岩生成的实验，再现降雨过程的实验等；
（2）计算机模拟实验，是指运用计算机绘图，动画、声音和人机对话等功能，把很多在课堂上真实实验无法表现或不易观察的地理现象直观的模拟出来，如地球运动、大气运动、洋流、水循环、土壤形成，地壳运动等都可以用计算机多媒体进行直观形象的模拟演示。
2、按地理要素不同分类：可分为地球运动实验、大气实验、水的实验、地质作用地壳运动实验。
△地球运动实验，如地球自转、公转、太阳高度角变化等实验； △大气实验，如风向偏转实验，阳光直射、斜射与气温高低变化实验等； △水的实验，如水循环、洋流形成实验等；
△地质作用地壳运动实验，如褶皱、断层实验、岩溶地形形成实验等。
3、按地理实验的时间安排不同分类：可以分为：地理感知性实验和地理验证性实验。 △地理感知性实验：是指安排于某学习内容之前的实验，目的是使学生通过实验获得对学习内容的初步感知。教师事先让学生在课外通过在生活中寻找方法进行实验，验证理论，以提高教与学的效率。或者在学习某一内容之前，在课堂上先做实验，让学生获得感性认识。例如水污染的实验，教师拿一杯清水，滴入一滴红墨水，红墨水逐渐扩散出去，来模拟水源污染现象。
△地理验证性实验： 是指安排于某学习内容之后的实验，目的是使学生通过实验来验证所学地理原理的正确性，加深对所学知识的理解，要求学生有严谨求实的态度。例如学生学习大气受热上升受冷下沉原理时，教师或者让学生设计一个验证性实验来感受结论的正确性。
4、按实验操作者不同分类：可分为：教师演示为主的实验和学生操作为主的实验。 △教师演示为主的实验： 教师演示实验时，全班学生进行观察。教师边演示边讲解，或实验前提出观察要求，实验时不作任何说明，实验后由学生描述实验现象，分析实验结果。例如海陆热力性质差异的演示、地轴倾角与太阳关系的演示等。这种实验对实验条件要求不高，教师一人操作为主，节省时间、精力和材料，还有利于教师调控课堂。因此，教师演示实验是地理课堂教学中应用最广泛的实验形式，直观性强，深受广大地理教师和学生的欢迎，一次操作就能满足全班学生的观察需要。
△学生操作为主的实验：这是地理实验最理想的形式。学生操作实验最好在地理实验室或地理专用教室进行，从简单易行原则看，尽量选在普通教室能进行为宜。学生操作实验一般要由教师讲清实验要求，由学生自己动手操作为主探究做实验。例如运用地球仪演示地球运动的实验，风力搬运作用的实验，沉积物分选的实验等都可设计成学生操作实验。
5、按地理实验的层次不同分类：可分为验证性实验，设计性实验，综合性实验。 △地理验证性实验：如上面3所述，是验证课堂所学理论的实验，一般由学生操作完成，使学生获得实验技能的训练。
△设计性实验：是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。例如由学生设计热力环流形成的实验，设计多种方案制作等高线地形模型的实验。开始时由教师提出实验要求，由学生根据所学内容，提出实验的方法和步骤，选择仪器，由学生完成试验的全部过程。经过一段训练之后，可以全部由学生自己组织实验，从而培养学生的主动性和创造性。
△综合性实验：是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验，该类实验具有一定的深度与广度，常常是课题性实验。例如在学习水污染对农业生产的影响时，可让学生通过研究含有机磷的洗衣粉来进行有关水体污染的实验等等。
此外，还可以按地理实验的内容不同分类，分为日地月三球系列实验、地图系列实验、地质地貌系列实验、气象气候系列实验、水温系列实验、生物土壤系列实验等等。
四、中学地理实验设计的基本原则
△典型性原则
教师对实验的内容要选择教学中的重点和难点，地理性要强。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具有深刻的印象，防止由于实验的不典型性而造成学生对知识的学习产生负迁移。
△科学性原则
科学性是实验教学的最基本要求。地理实验的设计要能正确反映某一地理过程的内在规律，实验的结果要能让学生得出正确的结论。当然，由于大量地理实验是模拟实验，并不需要精确的实验数据，只要能正确说明地理事实即可，这与物理、化学实验对科学性的理解有所不同。
△可操作性原则（简易性原则）
可操作性是指实验的可行性。实验的设计应从实际出发，考虑自己的学校、学生的条件，尽量选择日常生活中可找到的而效能好的简易器材做实验，而且难度不宜过大，不能为了做实验而设计高难度的复杂实验，以免弄巧成拙。另外，我国的地理课程为实验留下的时