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3、地理教学论实验室建设初探

    [日期:2012-11-22]

地理教学论实验室建设初探

 

张卫青 徐宝芳

 

(内蒙古师范大学地理科学学院、教务处 内蒙古呼和浩特 010022)

 

 


 

        摘 要:本文在调研高师院校地理实验室和中学地理专用教室的基础上,通过笔者主持地理教学论实验室建设的实践,探讨了地理教学论实验室建设的重要意义和布局设计;笔者认为要转变观念、重视地理教学论实验室建设,仪器设备建设是地理教学论实验室建设的重要物质基础,师资队伍建设是地理教学论实验室建设的关键,标准化和严格管理是充分发挥地理教学论实验室作用的保证。

 

        关键词:实验室建设;地理教学论实验室;实验室设计

 

 


        过去我国基础教育将地理划分为“文科”课,很多学校没有地理实验的场所和设备。只有个别学校的个别教师依靠自己的兴趣和努力,在地理课堂上演示过简单的地理实验,或利用课外活动组织学生开展一些地理小实验,因此地理实验室寥寥无几。目前只有为数极少的中学建设了中学地理实验室,如宜兴市东山高级中学和沈阳市二中建成了地理实验室,广东省的一些发达地区的中学建设了地理教室或地理专用教室、地理园。目前在高师院校建设地理教学论实验室的学校还不很普遍,为了适应基础教育新课改的需要,应该大力提倡和鼓励

 

         在高师院校建立地理教学论实验室,积极开展这方面的研究工作。

 

          1.地理教学论实验室建设的指导思想

 

        地理学科是跨自然学科和人文学科的综合学科。从自然科学发展的历史看,科学实验占有很重要的地位。从科学教育的实践看,科学实验也是自然科学教育不可缺少的组成部分,它对学生了解科学的发展,有效地掌握科学知识,培养科学实验兴趣和能力,形成科学态度和科学的行为方式,都有不可替代的价值。

 

         教育心理学指出:“学生对知识的理解是通过思维实现的”,只有在丰富的、典型的、正确的感性材料的基础上才能更好地进行比较、分析、综合、抽象、概括、从而理解事物的本质与规律。所谓正确的感性材料,首先应具有直观性,即通过实物直观,如演示各种实验、模型或进行实地调查,如利用地图或模型把某一地区的地形置于学生的视野之内, 言语与实物、模型、图像结合学习,才能提高学习效率。

 

        心理学研究表明,学生手脑并用和多种感官的刺激,会强化大脑的记忆功能。生动的、形象的、有意义的实践操作比抽象无意义的材料容易记忆并保持持久。有关资料研究表明:“在接受知识方面,单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉,从图像获得知识,只能记住25%左右;如果两者结合起来可记住65%”。因此,动手实践操作是学生获得知识和培养能力的重要途径。

 

        《全日制义务教育地理课程标准(实验稿)》课程目标中明确提出“学会运用地球仪的基本技能;掌握阅读和使用地图和地理图表的基本技能,初步学会简单的地理观测、调查统计以及运用其他手段获取地理信息等基本技能”,在教学建议中提出“开展地理实践活动,特别是野外考察,能够使学生亲身体验地理知识产生的过程,增强地理实践的能力”。《普通高中地理课程标准(实验)》中地理课程的基本理念中提出“重视对地理问题的探究。倡导自主学习、合作学习和探究学习,开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”,在课程目标中提出让学生“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查;掌握阅读、分析、运用地理图表和地理数据的技能”可见地理新课程对地理实践的重视,通过地理实验培养学生的动手操作能力,提高学生的实践能力。地理基础教育课程改革给高师地理教育提出了新课题,高师地理教育必须进一步树立为地理基础教育培养新型师资的指导思想,必须重视师范生的地理实践动手能力培养,积极创造地理实验实习场所,为师范生掌握中学地理实验与实习能力创造实践条件与机会。

 

          2.地理教学论实验室建设的目的与意义

 

        随着地理科学的发展,中学地理教学改革不断深入,地理教育人才培养走向专业化,必须加强地理教师实践能力的培养,因此急需开展地理教学论实验室建设工作,因为实验室建设与学科建设、专业建设、课程建设相关,只有切实加强了实验室建设,充分发挥实验室的功能,才能不断提高人才培养质量和科研水平。

 

        近年来,随着教师教育的发展,地理教学论学科群的建立,高师地理教育专业已将地理教学论、中学地理教材分析、中学地理教学技能训练、中学地理实验教学研究和中学地理多媒体课件研制、中学地理教学实习与见习、地理教育毕业论文(设计)列为地理教育专业的必修课,而以上诸门课程均可在地理教学论实验室进行,而其中中学地理实验教学研究必须在实验室内完成。因此地理教学论实验室建设具有十分重要意义。

 

          2.1.为中学地理教育输送适应新课程的中学教师

 

        高师地理教育专业是培养中学地理教师的基地,培养的人才是否符合中学地理教学的要求,是衡量高师地理教育的重要指标。地理教学论实验室建设目的是使高校地理教育与中学地理教育接轨,使学生掌握基本的中学地理实验教学必备的理论和技术,初步形成地理实验教学和实验研究的能力,养成良好的实验习惯和勇于探索、不断创新的科学精神,地理教学实验以科学性、安全性、教育性、表现性、典型性、启发性和简易可操作性为基本原则,以演示性实验、验证性实验、设计性实验、简单地理教具的制作、地理课件研制、地理课程资源库建设等多种方式进行中学地理实验内容的学习和实验技能训练,充分体现地理学科“实践性”特点。地理教学论实验室不同于地理专用教室,后者直接为中学地理教学服务,而前者是专门为培养师范生地理实验教学能力为目的的。

 

          2.2.为多种学习者服务,实现资源共享

 

        地理教学论实验室除了承担地理教育专业本科生的中学地理实验,为中学输送知识完备、技能熟练的地理教师外,还可以承担地理教育专升本学生、地理函授生、地理教育硕士、地理课程与教学论硕士研究生的地理实验技能训练课程,也是地理教育高师生毕业(论文)设计的场所,同时为中学地理教师继续教育提供地理实验模拟演示场所,为实验室所在地区的中学生地理实验提供方便,最大限度地实现资源共享。

 

          3.地理教学论实验室的设计

 

        地理教学论实验室是传统与现代教学媒体集于一室,充分发挥它们各自的优势,使地理教学达到最佳效果。根据学校的条件确定地理教学论实验室的大小,实验仪器设备的装备也有所不同。一般可分为教师准备室和学生实验室两部分。

 

          3.1.教师准备室

 

        教师准备室安排在与学生实验室有通道而相隔离的独立房间,供教师备课用以及贵重物品保存。

 

          3.2.学生实验室

 

        基于一室多用、充分发挥实验室效率的思路,将学生实验室划分出六个区域,包括讲台区、学生实验区、多媒体课件实验区、陈列区、仪器安置区和成果区。

 

        (1)讲台区

 

          实验室前方设置多媒体电脑操作平台,用于实验教师进行教学演示、学生课件演示、学生实验活动录像演示等,黑板和投影屏幕固定装置在讲台的适当位置。

 

         (2)学生实验区

 

        这是实验室中占地面积最大的部分,占据实验室的中央,用于学生实验活动。学生用的长方形实验桌,可以做实验、记录、看书,可按需要摆成长形行列式、马蹄形等形式,随时可以组合调整。

 

        (3)多媒体课件实验区

 

         多媒体电脑与教师准备室相邻,并与教师办公电脑、讲台区的多媒体专用服务器连接形成局域网,用于地理实验数据的处理、地理课件素材资源库建设以及中学地理课件的研制与开发等。

 

         (4)陈列区

 

         分布于教学实验区的左右两侧,陈列地理模型、标本、挂图、投影胶片和地理杂志、报刊等资料。

 

        (5)仪器安置区

 

         放置一些体积较大的仪器和设备,便于充分利用教学实验室的空间。

 

        (6)成果区

 

         用于展示教师和学生的实验研究成果,包括一些用数码摄像机录制的优秀地理实验、研制的地理课件、发表的相关的论文、制作的地理教具等。

 

        为了创造一个有利于学生学习的地理环境,又可充分利用地理实验室的空间,在实验室天顶中央安置大型活动星图演示仪、天顶后部安置太阳系九大行星模型,在实验室的空白墙壁上挂有世界地图、中国地图、内蒙古自治区地图、我国古代著名地理学家像片等。

 

          3.3地理教学论实验室主要仪器设备

 

         地理教学论实验室各不同的功能区可配备不同的实验仪器设备。下表是笔者设计的一个该实验室的主要仪器设备简表。

 

表            地理教学论实验室主要仪器设备

 

功能区

主要设备、器具

教师准备室

办公桌、电脑、打印机、扫描仪、资料柜、数码摄象机、数码照相机、DVD刻录机、笔记本电脑、保险柜 

学生实验室

讲台区

多媒体电脑、数字化实物展台,快捷主控机,液晶投影仪、录像机、DVD机、有线话筒等多媒体视听播放录制设备以及大屏幕、黑板 

学生实验区

实验桌(1.5m×2.0m)、凳(20cm×20cm) 

模型类

平面政区地球仪、平面两用地球仪(灯光自转)、立体地形地球仪、充气地球仪、地球运行仪、月球运行仪、三球演示仪、透明天球演示仪、晨昏仪、经纬度模型、中国地形模型、中国政区拼接模型五大洲区域拼板图、地球内部构造模型、板块构造及地表形态模型、褶皱构造及其地貌演变模型、断列构造及地垒地嵌发育模型、岛屿成因模型、火山模型、等高线地形图判读模型、大气环流演示模型、冷锋演示模型、暖锋演示模型、气旋活动演示模型、反气旋活动演示模型、季风活动演示仪、水循环演示模型、洋流演示仪、以及构造地貌、风沙地貌、重力地貌、丹霞地貌、地震地貌、海岸地貌和喀斯特地貌模型 

标本类

土壤实物标本、三大岩石标本、矿物标本、化石标本 

片类

中学地理教学挂图、幻灯片、彩色投影片、录像片、地理杂志期刊、酸雨和温室效应示意图、煤碳和石油开采示意图、四季活动星图、五种基本地貌示意图、时区盘、教学用的活动星盘 

其他

手持GPS基准定位仪、指南针、袖珍罗盘仪、皮卷尺、放大镜以及小手电筒、酒精灯、平底锅、烧杯、铁架台等 

多媒体课件实验区

多媒体电脑、多媒体编著工具软件、多媒体专用服务器、视频采集卡、因特网 

仪器安置区

天文望远镜、气象观测活动仪器,普通光学投影机、幻灯机,进行气象观测的手提干湿球温度表、风向风速仪、空盒气压表。室外气象观测场有百叶箱、蒸发皿、雨量筒、日照仪、雨量器和气压计、湿度计、温度计 

学生成果区

实验报告、地理课件光盘、优秀论文、地理教具、地理设计方案等

 

 

          4.地理教学论实验室建设的几点思考

 

          4.1转变观念,重视地理教学论实验室建设

 

         传统观念认为,只有理科才建立实验室,实际上无论是人文科学还是自然科学,都应该利用实验室进行研究工作,既要建设理科实验室,也要进行文科实验室建设。正如科学家培根所言“一切科学都是实验科学”。如法学等都强调利用实验室的实证方法,人力资源管理专业建立人力资源管理系统实验室,新闻学专业建立新闻采编实验室。应该树立科学源于科学实验的理念,以培养学生的创新精神和实践能力为中心,努力构建包括基础实验、综合实验、设计实验等不同类型构成的实验教学体系。由于地理学科的综合性,有必要建设地理教学论实验室,承担起高师地理教育专业的《中学生地理实验教学研究》等课程的教学与研究任务。

 

          4.2.仪器设备建设是地理教学论实验室建设的重要物质基础

 

        地理教学论实验室的仪器设备是实验室的硬件。俗话说:巧妇难为无米之炊,硬件是实验室建设的重要物质基础。为了科学地开展实验室硬件建设工作,确保所买的仪器设备能满足教学与科研需要,必须按照实验室建设规划,依据实验教学大纲开设的实验项目,认真开展设备采购工作,确保所购设备的先进性、配套性和实用性。

 

          4.3.师资队伍建设是地理教学论实验室建设的关键

 

        实验室建设与功能发挥的关键在于师资队伍因此,必须高度重视师资队伍建设。在师资队伍建设工作中,可以通过培养、培训和引进等多种方式进行,对实验技术人员、实验专兼职教师统筹考虑要建设一支结构合理、素质高的实验教师队伍,实验教师必须具有良好的知识结构,既要有地理学科基础知识,又要具有教育学、心理学基础知识,还要有扎实的地理实验技能,有强烈的责任感和敬业精神,教学方法灵活,善于引导学生。

 

          4.4.标准化和严格管理是充分发挥地理教学论实验室作用的保证

 

        实验室的机构管理、实验教学管理、仪器设备管理、实验人员管理、实验安全管理、实验室制度管理和实验室档案管理七类管理均要实行标准化管理,其中实验仪器设备帐、物、卡必须保证100%相符,实行严格管理。只有这样才能保证实验室功能发挥。

 

        地理教学论实验室一室多用,提高利用效率;体现地理特点,具有浓郁的地理氛围;充分利用地理实验设备,使传统与现代教学设备、功能互补,全面提高师生实验技能;实验室开放管理,不但对本专业学生开放,弥补实验课时不足的客观现实,满足不同学生的需求;同时还对周边地区的中学地理教师和中学生开放,提高实验室利用率。

 

        总之,地理教学论实验室是一个新生事物,无论实验室的硬件建设,还是软件建设,以及实验教学与研究功能的充分发挥,都刚刚起步探索,同时它是与地理课程与教学论学科建设与地理教育人才培养密切相关的重要工作,因此,急需各界同行团结协作,将地理教学论实验室建设成为地理教育人才培养的重要场所。

 

           参考文献:

         [1] 袁书琪.地理教育学.北京:高等教育出版社[M],2003年171页.

         [2] 中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育地理课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001年,4页、21页.

         [3] 中华人民共和国教育部制订.普通高中地理课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003年,2页、5页.

        [4] 段玉山.地理新课程课堂教学技能[M].北京:高等教育出版社,2003年,157页.

         [5] 赵月霞、武正亮.浅谈观察力的培养[M].《课程和教学方法》,北京:人民教育出版社,1986年,第一集433页.

         [6] 刘修军.高师地理实验室建设思考[J].泰安师专学报,2001,6(23).

          作者简介:

        张卫青,内蒙古师范大学地理科学学院,副教授,硕士生导师;

         徐宝芳,内蒙古师范大学地理课程与教学论硕士点主任,教授,硕士生导师。

(发表于《实验室科学》,2006年第1期)

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