淺談高中地理智慧課堂的構(gòu)建

李丹+王永立

[摘 要]智慧課堂是指在信息與通信技術(shù)支持下，將技術(shù)融入課堂教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，構(gòu)建具有教學(xué)展現(xiàn)力、學(xué)習(xí)洞察力、課堂調(diào)和力的課堂教學(xué)環(huán)境，從而有效促進(jìn)智慧能力培養(yǎng)的新型課堂。智慧課堂的構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)智慧教育的最重要的組成部分，智慧教育要通過構(gòu)建智慧課堂來完成技術(shù)與教育的雙向融合，從而培養(yǎng)學(xué)生的智慧能力。

[關(guān)鍵詞]高中地理；智慧課堂；智慧教育；信息與通信技術(shù)；氣旋

《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中強(qiáng)調(diào)：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響。”該綱要反映了信息技術(shù)在新的教育改革中的重要地位。在我國《2016年教育信息化工作重點(diǎn)》中明確提出：加強(qiáng)教育信息化統(tǒng)籌部署；推進(jìn)教育信息化基礎(chǔ)支撐能力建設(shè)；豐富數(shù)字教育資源，推進(jìn)信息化教學(xué)應(yīng)用；擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間應(yīng)用覆蓋面；完善教育資源云服務(wù)體系，提升資源服務(wù)能力。從以上可以看出，無論是國家的長遠(yuǎn)目標(biāo)，還是階段性目標(biāo)，信息技術(shù)與教育如何有機(jī)整合都是未來教育的重要研究內(nèi)容。課堂是教育教學(xué)的主陣地，如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)構(gòu)建智慧課堂，教學(xué)方法是否改善關(guān)系到新的教育改革的成敗。

一、智慧課堂的概念

智慧課堂的構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)智慧教育的最重要的組成部分，智慧教育要通過構(gòu)建智慧課堂來完成技術(shù)與教育的雙向融合從而培養(yǎng)學(xué)生的智慧能力。雖然我國在近些年不斷在教育教學(xué)方面嘗試做出改革，但是仍然沒有擺脫教育的根本問題，也就是教育創(chuàng)新的問題。信息技術(shù)走進(jìn)教學(xué)課堂已經(jīng)很多年了，課堂中存在的最本質(zhì)的問題仍然沒有消除，課堂形式仍以“知識立意課堂”為主，在此背景下智慧課堂的構(gòu)建顯得尤為重要。

對于智慧課堂概念的界定，國內(nèi)外的文獻(xiàn)中尚沒有統(tǒng)一的論述。智慧課堂由智慧教育衍生而來。臺灣教學(xué)研發(fā)專家吳權(quán)威教授認(rèn)為智慧教育是指以應(yīng)用ICT（Information and Communications Technology）即信息與通信技術(shù)促進(jìn)教育革新與發(fā)展為宗旨，以發(fā)展智慧學(xué)校為基礎(chǔ)，以發(fā)展智慧學(xué)區(qū)為愿景，以應(yīng)用ICT為輔助，打造充滿智慧的教育環(huán)境，應(yīng)用現(xiàn)代化的教育理念，發(fā)展以學(xué)生為中心的教育理想，實(shí)現(xiàn)適性揚(yáng)才、公平均質(zhì)的境界?；谥腔劢逃囊暯牵P者將智慧課堂定義為：在信息與通信技術(shù)支持下，將技術(shù)融入課堂教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，構(gòu)建具有教學(xué)展現(xiàn)力、學(xué)習(xí)洞察力、課堂調(diào)和力的課堂教學(xué)環(huán)境，從而有效促進(jìn)智慧能力培養(yǎng)的新型課堂。

二、高中地理智慧課堂的構(gòu)建案例

（一）學(xué)習(xí)內(nèi)容

以人教版高中地理必修一第二章第三節(jié)《常見天氣系統(tǒng)》之“氣旋”為例，構(gòu)建基于3D打印技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、翻轉(zhuǎn)課堂的智慧課堂，不僅要讓學(xué)生了解氣旋的概念、氣流場和氣壓場的關(guān)系，還要讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用氣壓場圖分析天氣、了解自然地理學(xué)的學(xué)習(xí)方法。該部分知識學(xué)習(xí)的難點(diǎn)在于學(xué)生對形象事物和抽象概念的相互轉(zhuǎn)換，學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，對剛剛進(jìn)入高一的學(xué)生來說確實(shí)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

（二）學(xué)習(xí)者特征

學(xué)生經(jīng)過一個(gè)月的高中學(xué)習(xí)生活，具備了一定的地理學(xué)習(xí)方法以及分析地理問題的能力，能夠運(yùn)用一些基本的地理原理來解釋常見的地理現(xiàn)象，但是本節(jié)課涉及的氣壓場、空氣流場以及時(shí)空維度等內(nèi)容很抽象，因此教師需要充分利用信息技術(shù)等手段在課前和學(xué)生共同開發(fā)教學(xué)資源，將這些教學(xué)資源應(yīng)用于本節(jié)課的教學(xué)當(dāng)中，提升學(xué)生的直接和間接體驗(yàn)，便于知識的建構(gòu)。

（三）教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能。使學(xué)生理解大氣運(yùn)動的主要形式——?dú)庑男纬?、氣流特征和天氣特點(diǎn)，掌握簡易天氣圖及分析對應(yīng)的天氣情況；能夠判讀、繪制氣旋的示意圖；學(xué)會識讀簡易天氣圖；了解臺風(fēng)氣象災(zāi)害發(fā)生的原因及危害。

2.過程與方法。通過3D打印模型演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)M及微課，讓學(xué)生嘗試運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法和對比分析法，分析氣旋的形成原理及天氣特點(diǎn)。

3.情感態(tài)度價(jià)值觀。通過氣旋的學(xué)習(xí)，了解其對天氣的影響，認(rèn)識地理要素間的辯證關(guān)系；通過地理實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生的地理素養(yǎng)和學(xué)習(xí)地理的興趣。

（四）教學(xué)重難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)。氣旋的形成、氣流特征和天氣特點(diǎn)。

2.教學(xué)難點(diǎn)。南北半球氣旋的氣流狀況與差異，天氣圖的判讀。

（五）教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.課前準(zhǔn)備。在互聯(lián)網(wǎng)上找到大量的關(guān)于制造大氣上升和氣流旋轉(zhuǎn)的地理實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)的視頻傳到班級的QQ群，通過實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生利用簡易手段制作地理實(shí)驗(yàn)（確保實(shí)驗(yàn)的易操作性和安全性），并將實(shí)驗(yàn)錄成視頻供全體師生篩選；錄制關(guān)于臺風(fēng)原理的微課，準(zhǔn)備課上使用；利用3DMAX軟件制作氣旋立體圖形，并使用3D打印機(jī)打印氣旋的模型（如圖1）；利用地理信息系統(tǒng)軟件ARCGIS制作動態(tài)衛(wèi)星云圖。

圖1 3D打印氣旋模型

圖2 動態(tài)衛(wèi)星云圖

2.新課導(dǎo)入。

教師活動：借助地理信息系統(tǒng)軟件ARCGIS制作動態(tài)衛(wèi)星云圖（如圖2），通過展示太平洋8-11月份的云系的運(yùn)動狀態(tài)，讓學(xué)生觀察云的運(yùn)動狀態(tài)，引出氣旋的概念。

學(xué)生活動：根據(jù)教師的引導(dǎo)，觀察動態(tài)云圖，積極思考運(yùn)動規(guī)律。

設(shè)計(jì)意圖：通過教師展示動態(tài)云圖的過程，激起學(xué)生學(xué)習(xí)氣旋的興趣。

3.氣旋的概念及成因。

教師活動：教師通過氣旋的3D打印模型，讓學(xué)生嘗試總結(jié)氣旋的氣流運(yùn)動狀態(tài)；展示氣旋的概念，設(shè)置問題情境，問題是“低壓系統(tǒng)的形成原因”和“在低壓系統(tǒng)中氣流的運(yùn)動情況”。為了解決上述兩個(gè)問題，讓學(xué)生通過幻燈片展示課下自己設(shè)計(jì)的兩組實(shí)驗(yàn)，第一組實(shí)驗(yàn)是通過羽毛受熱上升實(shí)驗(yàn)（如圖3），用電子氣壓計(jì)測量氣壓的變化（如圖4），進(jìn)而得出低壓系統(tǒng)的形成過程。第二組實(shí)驗(yàn)是用水槽流水模擬空氣渦旋的形成（如圖5）。引導(dǎo)學(xué)生掌握地理原理，讓學(xué)生學(xué)會在氣壓場圖中畫出氣流的運(yùn)動情況，并分析氣旋這種天氣系統(tǒng)是如何影響天氣的。

學(xué)生活動：觀察氣旋模型，形成直觀印象，參與同學(xué)們展示的實(shí)驗(yàn)過程，完成老師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。

設(shè)計(jì)意圖：用3D打印模型和地理實(shí)驗(yàn)這種直觀教學(xué)法來理解抽象的地理概念和地理原因，提高學(xué)習(xí)的效率，也可以通過實(shí)驗(yàn)法讓學(xué)生了解科學(xué)探索的過程，由表及里地理解氣旋這種天氣系統(tǒng)的形成原因及對天氣的影響，進(jìn)而了解自然地理學(xué)的研究方法。

4.臺風(fēng)的危害及防御措施。

教師活動：讓學(xué)生觀看關(guān)于臺風(fēng)的微課，通過微課視頻學(xué)習(xí)臺風(fēng)的原理，并通過小組合作學(xué)習(xí)的方式，探究臺風(fēng)的防御措施。

學(xué)生活動：觀看微課，分組探究教師布置的問題，小組派代表進(jìn)行陳述發(fā)言。

設(shè)計(jì)意圖：采用微課這種新的授課方式講解臺風(fēng)的原理、危害及防御措施，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，將學(xué)生所學(xué)知識與生活實(shí)際相聯(lián)系，提高知識學(xué)習(xí)的實(shí)效性，讓學(xué)生真正學(xué)到有用的知識。

5.課后作業(yè)。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生完成教師布置的與課程內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，并讓學(xué)生通過QQ群下載教師錄制的關(guān)于反氣旋的微課，讓學(xué)生自主完成反氣旋的學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動：學(xué)生自主進(jìn)行反氣旋微課的學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)中遇到的問題通過QQ群反饋給教師。

設(shè)計(jì)意圖：通過翻轉(zhuǎn)課堂營造讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與能力。

（六）課后反思

在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中信息技術(shù)很好地起到了輔助教學(xué)的作用，讓地理知識更形象直觀，也讓地理教學(xué)更生活化、趣味化、圖像化、活動化以及多元化，更能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用互聯(lián)網(wǎng)的交互、開放以及擁有大信息量的優(yōu)勢，培養(yǎng)了學(xué)生自主創(chuàng)新和探索的科學(xué)精神。

隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，教育在硬件、軟件和環(huán)境建設(shè)等方面取得了卓越的進(jìn)步，為高中地理智慧課堂的構(gòu)建帶來了新的發(fā)展契機(jī)，但是如何將信息技術(shù)與課堂教學(xué)恰當(dāng)正確地融合還存在諸多問題。在當(dāng)前智慧教育理念的指引下構(gòu)建有效高中地理智慧課堂有利于培養(yǎng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng)，也有利于創(chuàng)新課堂教學(xué)模式。本文以筆者“省培計(jì)劃”展示課為案例，嘗試構(gòu)建智慧地理課堂。在課堂上應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、翻轉(zhuǎn)課堂、3D打印等方式從根本上實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式方法的創(chuàng)新、教學(xué)資源的共享和教學(xué)環(huán)境的變革。由于受技術(shù)、資源等方面的限制，這樣的課堂模式還不能全面應(yīng)用到高中地理的每一節(jié)課中，智慧課堂的構(gòu)建與實(shí)際應(yīng)用還有很遠(yuǎn)的路要走。