高中地理教学中学生观测能力的培养

---以人教版必修1为例

高中地理新课程的基本理念之一是培养未来公民必备的地理素养。而未来公民必备的地理素养则包括必备的地理知识、一定的地理学习能力和生存能力。但在实践中，我们发现：大多数老师为完成模块教学任务或高考任务，在教学中普遍注重向学生传授作为未来公民必备的地理知识，而在一定程度上忽视了培养学生作为未来公民所必备的地理能力。在《普通高中地理新课程标准》中，学生作为未来公民所必备的地理能力主要包括：调查、实验、观测、考察、分析与综合、对比与归纳、推理、空间想象、表达、生存、获取与解读等。那么，如何在教学中处理好知识传授与能力培养的关系？做到知识传授与能力培养相谐调。本文将以人教版必修1为知识基础，以必修1为例，探讨作为未来公民必备的地理能力之一的观测能力应如何培养。

一、培养学生观测能力的教学内容分析

在《普通高中地理新课程标准》中，涉及培养学生地理观测能力的要求非常多，主要可分为五类： 是天文观测，主要内容是用肉眼观测某种天文现象，并查阅有关资料，说出自己的观测结果及体会；连续观测半个月以上的月相，记录并总结月相的变化规律，分析月相变化的原因。第二是气象观测，主要内容是对云、能见度、天气现象、风、温度、湿度、气压、降水、蒸发、日照及地温等的观测。第三是水文观测，主要内容是根据本地条件对河流进行定点、定时观测，记录水位、水色等变化情况，并分析其变化规律和主要原因。第四是物候观测，主要内容是通过观测记录一年中某种特定植物的生长荣枯，从而了解气候变化及其对植物的影响。第五是地震观测，主要内容是震前气象异常、动物异常、地下水异常、人的异常感觉等宏观前兆和地下水化学成分（如微量元素）、地应力、地电等变化的微观前兆的观测。第六种是植物观测，主要内容是对植物的根、茎、叶等生长状况进行观测。第七种是环境观测，主要是对大气、下垫面、植物、水等自然环境状况进行观测。而人教版必修1中的活动则较多地涉及到学生作为未来公民所必备的地理能力之一的观测能力的培养，其主要包括：天体观测，其主要内容是星云观测、慧星观测、流星雨观测、彗星观测、九大行星观测、地月系观测、月相观测、太阳黑子和耀斑观测、正午太阳高度角观测等；大气观测，其主要内容是温度、温度、降水、风、日照、地温、云、大气受热状况、气压、天气现象、灾害性天气等观测；水的观测，其主要内容是水质、水位、径流量、含沙量、水污染、水生物、潮汐、赤潮等；地质观测，其主要内容是火山和地震观测；自然地理环境的观测，其主要内容是植物要素的改变对其它自然地理环境的影响、生物要素的改变对其它自然地理环境的影响、下垫面的改变对气候要素的影响、水要素的改变对其它自然地理环境的影响等观测。培养学生观测能力的活动主要是以人教版必修1中的行星地球、地球上的大气、地球上的水、地表形态的塑造和自然地理环境的整体性与差异性等自然地理基础知识为基础的。因此，作为未来公民所必备的地理能力之一的观测能力大多是在必修1自然地理知识的学习过程中获得的。

二、培养学生地理观测能力的教学策略

地理观测是指在自然条件下，观测者运用各种仪器和设备，有目的、有计划地对某些地学要素或自然现象进行长期或短期的观察或测量，并对其进行记录与分析，得出科学结论的活动。地理观测的要素主要包括：观测什么、怎样观测和观测效果，地理观测的特征主要是问题性、整体性、思维性、选择性和恒常性，其中地理观测的问题是一些有明确解决方法的结构良好的问题，整体则表现在一定的时间范围内，将各个不同的对象作为一个整体来反映，从而达到了解事物发生发展的过程、原因和相互联系及全面地反映客观事物的目的。因此，从地理观测的内涵、要素和特征可以看出，学生的地理观测能力主要包括确定课题、科学准备、实施观测、得出结论四种能力，而且这五种能力之间是一个递进的关系，前一种能力是后一种能力的基础。而在人教版《高中地理》的教材中，每一章书的后面都设计了一个“问题研究”的学科研究性学习活动，其目的在于引导学生将书本上所学到的知识与技能运用到生活中，解释生活中的地理问题或地理现象。教师在指导学生进行“问题研究”的学习时，可以根据学生的学习能力和所生活地区存在的地理问题或现象，开展研究性学习，拓宽或更换教材中“问题研究”的学习内容，使教材中的“问题研究”更贴近学生的生活实际和学生的学习能力。下面就以人教版必修1“地球上的大气”中“问题研究—为什么市区气温比效区高”的拓展学习为例，探讨学生观测能力的培养。

1、培养学生确定课题能力的教学策略

在进行人教版必修1“地球上的大气”中“问题研究—为什么市区气温比效区高”学习时，要让学生了解生活中“市区气温比效区高”的实际问题和与此带来的相关环境问题，仅仅对书本上的“问题研究—为什么市区气温比效区高”学习内容进行分析是不够。因为，教材由于篇幅等原因，为解决该问题所提供的“研究思路”只是通过读图和阅读材料等第二手资料获取的方式来实现问题的解决，并没有让学生在此基础上通过实践活动来搜集和获得 手资料，这样不利于学生真正的运用所学知识理解和思考生活中的地理问题，体会不到人地协调发展的重要性。因此，在进行“问题研究”教学时，教师可以根据学生的学习需要和学习能力，结合当地的实际情况，有意识地将教材中的“问题研究”与学科研究性学习相结合，拓展和深化“问题研究”的学习内容，丰富地理课程资源，从而使学生更好地认识城市热岛效应所带来的一系列环境问题，并运用自己的所学解决生活中的地理问题，达到培养学生的可持续发展观和正确的环境观的目的，而要指导学生进行学科研究性学习，就要将教材中呈现的问题变成学生自己研究的课题。因此，在教学中，教师可以根据以下步骤培养学生确定课题的能力：分析资料；联系实际；思考问题；确定课题。如：教师引导学生阅读教材中的“城市热岛效应示意图”，得出如下数据：郊区和农田区，夏季午后气温约29.5℃；城郊居民区，夏季午后气温约30℃；公园，夏季午后气温约30.2℃；距离市中心最近的商业区和居民区，夏季午后气温约31.5℃；市中心，夏季午后气温约33.2℃。教师问讨论：从“城市热岛效应示意图”图中的气温数据，反映了哪些问题？学生思考后答：气温从郊区向城市中心逐渐升高。教师要求学生阅读教材中的“郊区景观”和“市区景观”图，并联系自己生活中看到的郊区、农田、居民、商业、公园和市中心等区的不同景观或结合自己的居住地的实际情况，分组讨论并思考：为什么在同一时间、不同的区域夏季午后气温会有明显的差异？学生调动自己已有的记忆和结合自己不同居住区下垫面的特点，纷纷陈述自己的观点，认为：是下垫面的性质不同造成的；因为，城市中心区以水泥建成的高楼大厦为主，郊区则以低矮的树木和农田为主，造成了城市和郊区的热岛环流，导致同一时间、城市的气温比郊区高。教师再引导学生思考：如果要改变这种状况，我们应该怎么办？学生经过讨论后认为：要改变这种状况，就要改变城市下垫面的性质，多植草种树，将我们生活的城市建设成绿树成阴的生态城市。教师再问学生：怎么样才能将我们生活的城市建设成生态城市？学生思考后一致认为：课堂上只能对这个问题进行大致的了解，要解决这一问题还要进行较深入的研究和较多的 手资料。 ，学生一致认为：为了拓展和深入学习“地球上的大气”知识，特别是城市热岛效应的知识，将该问题作为研究性学习的课题来进行，并将课题定为“构建广州绿色生态环境的研究”。通过与学生生活环境息息相关与感兴趣的课题，充分调动了学生学习的积极性，在一定程度上培养了学生理论联系实际解决具体问题的能力。

2、培养学生科学准备能力的教学策略

在实施观测前，教师要指导学生进行科学地准备，以确保观测任务的顺利完成。科学的准备主要包括以下三方面的内容：一是有意识、有目的的选择观测对象；二是确定具体观测目标，主要是筛选典型的观测对象、明确主要的观测地点和解释观测目标的表现；三是制订观测方案。因此，在教学中，教师可以根据以下步骤培养学生科学准备的能力：明确目的；筛选对象；选择方法；确定地点；选择时间；制订方案。如：教师在引导学生将课题定为“构建广州绿色生态环境的研究”后，首先教师要求学生思考：开展“构建广州绿色生态环境的研究”目的是什么？学生思考后答：目的是了解绿色环境对动植物和人的健康的影响，提出可行性建议改善目前城市的生态环境。然后，教师要求学生讨论并思考：要达到课题的研究目的，我们要选择哪些观测对象？学生讨论后认为：影响城市绿色生态环境的因素非常多，但我们的知识与能力能够考虑的主要是气象因子、负离子、噪声、细菌、敏感性植物和动物对环境的反映等因素，因此，我们认为，观测的对象是温度、湿度和光照三个气象因子、负离子、噪声、细菌斑及马尾松、立碗藓、翠云草三种敏感性植物与小白鼠的外观变化。教师再问学生：影响这些观测对象发生变化的原因是什么？学生思考后答：影响观测对象发生变化的原因是下垫面的差异。教师继续问学生：要想知道不同的下垫面对城市环境的影响，你们认为应该选择哪种观测方法？学生思考后答：要想知道不同的下垫面的影响，就要选用对比分析的方法。接着，为了让学生能够选择好的观测样点，教师向学生介绍确定观测地点的方法： ，观测样点要有典型性和代表性。因为，气象、负离子、噪声、细菌、敏感性植物和动物对环境的反映等观测是在几个点上进行的，观测点要求能够代表小地区的特征，因此要具备典型性和代表性。第二，观测样点要有可比性。因为，对比分析是自然科学的重要研究方法之一，也是地学研究中的基本方法，观测地要可以进行气象、负离子、噪声、细菌、敏感性植物和动物对环境的反映要素的对比观测，为综合分析准备资料。第三，观测样点要有方便性和可行性。因为，观测地区不能距离太远，要比较方便，特殊天气过程不能影响观测工作照常进行。根据以上观测样点选择的方法，你们认为“构建广州绿色生态环境的研究”课题观测地点（观测样点）应该确定在哪里？学生查看广州地图后，认为：气象、负离子、噪声和细菌班的观测选择三个绿色环境样点、三个失绿环境样点和一个模拟绿色生态环境样点，其中三个绿色环境样点为：帽峰山铜锣湾景区的森林环境样点、白云山山庄旅社景区的山区环境样点和越秀公园的南秀山岗的园林环境样点；三个失绿环境样点为：市中心西华路的小区环境样点、市中心的北京路步行街商业区的失绿商业环境样点和市中心地下商业区中华广场流行前线的无植物的、人流密度大的地下商业环境样点；一个模拟绿色生态环境样点是学校参照绿化面积为60%以上的国际标准建的室内绿色环境。而敏感性植物对环境的反映的样点则选在：帽峰山铜锣湾景区的森林环境样点、市中心西华路的小区环境样点、广州水泥厂旁的三十中学内、西村电厂旁的水沟边和模拟绿色生态环境样点；动物对环境的反映的样点选在：帽峰山铜锣湾景区的森林环境样点、市中心西华路的小区环境样点、人流密度大的地下商业环境样点和一个模拟绿色生态环境样点。教师继续引导学生思考：观测地点选好了，那么，我们应该选择什么时间进行观测？学生时间根据自己的时间安排，讨论后答：我们准备将温度、湿度和光照三个气象因子的观测时间定为年12月6日至12日，每天的8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、20：00；将负离子和细菌班因子的观测时间定为是年月12月12日；将敏感性植物的观测时间定为年12月12日后的每七天一次；将动物因子的观测时间定为是年12月12日至年1月13日。 ，教师要求学生撰写一份观测方案，其内容要求涉及观测目的、观测对象、观测方法、观测地点、观测时间、需要使用的观测仪器、相关的观测记录表和观测结果的呈现。通过科学准备能力的培养后，科学地制订了观测方案和观测前期的准备工作，为正确地开展观测活动指明了方向，并为观测活动的顺利进行奠定了基础。

3、培养学生实施观测能力的教学策略

实施观测是不仅观测方案得以顺利进行的关健，也是课题研究得以顺利开展的关健。因此，在教学中，教师可以根据以下步骤培养学生实施观测的能力：熟悉仪器；运用方法；记录资料；整理资料。如：首先，教师要教会学生熟练地使用各种观测仪器。在本次观测活动中，要使用的仪器主要有温度计、湿度计，光照仪、噪声测量器、负离子测量器、尺子等，教师要教会学生熟练地使用这些仪器，避免在观测过程中造成观测数据的误差，特别是温度计和湿度计的使用要注意以下几点： ，值记录到小数一位；第二，观读视线和测点齐平，避免误差；第三，读数力求迅速准确，切勿头、手和光源接近温度计和湿度计的感应部分；第四，记录后一定复读。其次，教师向学生介绍常用的观测方法。在地学观测活动中，一般运用的方法有两种，一种是定量观测，一种是定性观测；其中，定量观测是按照事先设计的一套系统化、结构性、标准化的计量系统而进行的观测，其作用是能系统地、高效地获得大量真实的、确定的观测资料，容易进行观测记录，便于系统地对观测资料进行定量处理和对比分析；定性观测是大致地按照一个观测主题、观测思路或注意方向进行描述性的观测，其作用是使观测资料比较灵活、真实与完整，可以在一定程度上弥补定量观测的不足。接着，教师要求学生思考：气象、负离子、噪声、细菌、敏感性植物和动物对环境的反映等观测对象应选用哪种观测方法？学生根据教师介绍的两种常用观测方法，认为：气象、负离子、噪声、细菌、敏感性植物对环境的反映可以选用定量观测法，动物对环境的反映可以选用定性观测法。教师再向学生介绍运用定量和定性观测法时，数据记录的方法：运用定量观测方法时，可采用时间记录法和等级评估记录法，其中，时间记录法是指记观测对象在一定时间内的变化与发展，等级评估记录法是指对观测对象的变化与发展程度做出等级评定；运用定性观测方法时，可采用日记记录法和样本描述法，其中，日记记录法是指对观测对象发展与变化的纵向记录，样本描述法是指按事先确定的标准，对观测对象的发展与变化进行详细的描述。 ，在熟悉仪器和掌握方法的基础上，教师要求学生分小组负责每个观测地点和观测对象的观测工作，灵活运用资料记录的方法详细记录观测资料，并按观测对象将观测资料进行整理与汇总。因为，观测到的数据为原始资料，不容易看出发展与变化特点，有些资料甚至不能直接被利用，所以，教师要要求学生对原始资料要进行整理与统计。如，负责气象、负离子、噪声和细菌观测对象的小组，运用时间记录法和等级评估记录法，将各自获得的观测资料进行整理和汇总后，得出表1：七种环境对环境因子影响的差异。

负责敏感性植物对环境的反映观测工作的小组，运用时间记录法记录敏感性植物的生长状况，并将绿色环境、失绿环境和模拟环境观测数据进行整理，并制成图表，其中翠云草一组观测数据如图1所示：

负责动物对环境的反映观测小组，运用样本描述法详细地记录了在不同环境下小白鼠的外观变化，具体资料如表2所示：

通过实施观测能力的培养后，学生的地理知识和技能在实践中得到了锻炼，初步学会了基本地理仪器的使用方法、常用的观测方法和数据记录方法，为得出科学的结论奠定了基础。

4、培养学生得出结论能力的教学策略

学生在对观测资料进行分析后，就要根据自己的认识和理论论证，得出观测结论，并撰写观测报告。因此，在教学中，教师可以根据以下步骤培养学生得出结论的能力：分析资料；得出结论；撰写报告；表达交流。如：教师首先向学生介绍资料分析的方法：定性资料分析法、定量资料分析法和综合资料分析法，其中，定性资料分析法是从质的角度，运用逻辑分析对大量描述性资料进行分析的方法，其目的在于引导学生解释各种地理观测现象，揭示各种地理观测现象的规律；定量分析法是从量的角度，运用统计分析的方法对纷繁的数据进行分析的方法，其目的在于引导学生寻求地理观测对象的特征和规律；综合分析法是从综合的角度，运用逻辑分析和统计分析的方法对大量的文字资料和数据进行分析的方法，其目的在于引导学生从质和量的角度，提示地理观测对象的本质特征和发生发展的规律。接着，教师要求学生运用以上资料分析的方法对所记录的观测资料进行整理与分析。一小组运用定量资料分析法对表1气象因子的观测资料分析，并得出以下结论：空气温度和光照强度以流行前线（室内）样点 ，温度显著高于其它几个观测点约5℃以上，光照强度显著高于其它几个观测点约LX。这是因为室内商铺人流量太大、空气流通不畅、较多人工光源而致；而北京路步行街的光照度则明显低于其它观测点约lx以上，这是因为室外绿化率低、人流量大，周围的环境有较多高楼而致，温度差异是城市热岛效应的重要因素。而造成气象因子显著差异，特别是温度显著差异的重要原因是三种不同性质的不垫面。一小组运用定性资料分析法对表2“三种环境对小白鼠的外观影响”的观测资料进行分析，并得出以下结论：帽峰山铜锣湾景区和模拟绿色环境样点饲养的小白鼠在外观上优于西华路小区和中华广场流行前线测量点饲养的小白鼠，其中以流行前线样点的最差，他们同时发现：雌性对环境的适应性优于雄性。因此，他们认为：人居环境中的吵杂环境和失绿环境，由于人流密度大、空气流通不畅、温度太高、湿度太低而造成的“热岛效应”，特别易使动物受细菌感染、精神状态最不好，处于一种烦躁不安和好斗的状态，不利于个体和群体的健康成长。接着，教师向学生介绍观测报告的撰写格式：观测报告一般由标题、前言、正文和结尾四部份组成，并要求学生在撰写过程中注意以下几个问题： ，要注意标题要标出观测的对象，使人就明确观测的对象是什么；第二，要注意前言部份要写出观测的目的、计划、时间、地点、对象、范围和可能获取的 手资料的测定与记录方式；第三，要注意正文部份运用表格和图表的方式对所观测到的 手资料进行分析、归纳与整理，并发现新问题，得出被观测到的地理事物的正确的发生发展规律；第四，要注意结尾部份运用所学的地理概念和原理对观测到的地理现象进行总结，得出总体结论及提出建设性的建议。 ，学生参照教师提供的撰写格式，完成了“构建广州绿色生态环境的研究”观测报告后，要求学生在校内内以文字或答辩的方式向全校师生交流他们的观测结果。学生们通过得出结论能力培养的教学过程后，学会了运用辩证的和逻辑的思维方式，以及统计学的方法和其他量化手段，从资料中抽取到有科学意义的信息，实现了认识由感性向理性飞跃的阶段，达到深化课题研究的目的，提高了学生理论与实践相结合的能力。

三、培养学生地理观测能力应注意的教学问题

从培养学生地理观测能力的教学策略中，我们可以看出：学生地理观测能力的培养不仅体现在课堂教学中，也体现在课堂外；不仅反映了教师对高中地理教材的理解、把握和重组能力，不仅反映了老师对学生的了解程度和学生对知识的掌握、理解和灵活应用程度。因此，在培养学生地理观测能力时，教师在教学中应注意考虑以下问题： ，注意培养学生参与活动的意识。如果学生只是一般性参加活动，还不能等于说学生已经有了参与意识。参与意识表现在活动时行为应该是主动的，态度应该是积极的。学生的参与意识，不是指个别学生的参与，也不是指部分学生的参与，而是指全体学生的参与。要面向全体学生。教师要了解每一位学生的特点，合理安排，精心组织，尽量使每一位学生都参与到地理观测活动中去。要发挥评价的积极功能，促使每一位学生都投入地理活动，主动参与，认真体验，得到提高。第二，注意激发学生的兴趣，地理观测要有爱好。爱好是观测的好友，是培养学生观测能力的先决条件之一。教师可以通过给学生介绍有趣的地理现象，提出思考的问题，激发学生观测的爱好。在观测中，教师要努力创造条件使学生的观测获得成功，当观测成功时，学生往往有一种成就感，观测兴趣就会大增。第三，观测要有明确的目的。观测是一种具有很强目的性的活动。它要求人们能从纷乱的事物中，迅速、正确地分辨出所要观测的对象。观测活动的这种特点告诉了我们：观测目的明确，被观测的对象就完整、清楚；观测目的不明确，被观测的对象就模糊不清，一无所得。在教学中，教师往往看到这种情况，即学生观测时往往单凭爱好出发，只愿意观测他们喜欢观测的对象，而将观测目的弃置一边。因此，教师要时刻提醒、指导他们按观测目的进行观测。第四，观测要有科学态度。实事求是是进行正确观测所必需的重要科学素质。教师在培养学生的观察观测时，要重视对学生进行实事求是的科学态度的培养。教师应要求学生在做观测记录以及对观测对象描述时，一定要符合观测到的真实情况。第五，传统的观测活动往往比较枯燥，对好运的学生来讲，其兴趣爱好会受到一定的影响。假如教师将学生作为主体，用探究式的方法，设疑引导观测，让学生在解疑中获得成功，这会使学生观测的积极性大增。第六，观测有序、全面。即要按时间或空间的先后次序，动态的观测多按时间顺序进行，静态的观测多按空间顺序进行，并同时注意从不同角度、不同顺序、不同方法进行观测。第七，观测要仔细。在观察过程中，要特别留意哪些稍纵即逝的现象，特别是偶然出现的现象，要







































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