基于提升地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)實(shí)施策略探析

劉霞

摘 要 從提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)目標(biāo)、提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)支持、提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)實(shí)施三個(gè)方面入手，結(jié)合實(shí)踐案例，論述提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)實(shí)施策略。

關(guān)鍵詞 數(shù)字化教學(xué)；中學(xué)地理；地理實(shí)踐力；數(shù)字星球；數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）13-0110-03

1 前言

提升學(xué)生地理實(shí)踐力是教育部在《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》中提出的要求。由此，筆者在主持“中學(xué)地理數(shù)字化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)研究”課題研究過(guò)程中，與研究團(tuán)隊(duì)全體教師一起，將應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)提升學(xué)生地理實(shí)踐力的教學(xué)策略與評(píng)價(jià)研究作為研究重點(diǎn)之一，通過(guò)三年實(shí)踐，形成一批可借鑒、可復(fù)制的教學(xué)案例，研究成果被評(píng)為常州市教學(xué)研究成果一等獎(jiǎng)。

2 提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)目標(biāo)

提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)目標(biāo)，在于全面落實(shí)地理教育的目標(biāo)與價(jià)值。正如《地理教育國(guó)際憲章》（1992）所述，這些目標(biāo)包括：對(duì)周圍的環(huán)境以及地球上各種不同的自然和人文特征產(chǎn)生興趣，一方面學(xué)會(huì)欣賞自然世界的美，一方面體會(huì)人類各種不同的生活情況；關(guān)注自身及后代的居住和環(huán)境的質(zhì)量，了解態(tài)度和價(jià)值觀在做決定時(shí)的重要性；時(shí)刻準(zhǔn)備充分地和負(fù)責(zé)地把地理知識(shí)應(yīng)用于私人、專業(yè)和公共生活上；尊重別人的平等權(quán)利，積極尋求各種可能的方法，以解決國(guó)際、國(guó)家、地區(qū)和本土的問(wèn)題。

綜上所述，提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)重心，在于使學(xué)生做到：掌握區(qū)域認(rèn)知方法，即通過(guò)地方、空間和尺度的框架觀察世界的地理學(xué)方法；形成綜合思維視域，即探尋環(huán)境—社會(huì)動(dòng)態(tài)聯(lián)系，把人類活動(dòng)與自然環(huán)境、環(huán)境動(dòng)態(tài)與自然系統(tǒng)、人類社會(huì)動(dòng)態(tài)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和政治系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)；應(yīng)用地理科學(xué)技術(shù)，即應(yīng)用圖像的、語(yǔ)言的、數(shù)學(xué)的、數(shù)字的和認(rèn)知的方法進(jìn)行空間表述。

3 提升學(xué)生地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)支持

地理實(shí)踐力包括地理觀察與觀測(cè)能力、地理調(diào)查與考察能力、地理制作與繪圖能力、地理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、地理信息技術(shù)運(yùn)用能力等，這些能力必須通過(guò)實(shí)際的操作活動(dòng)和實(shí)踐活動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。所以，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)促進(jìn)地理實(shí)踐力提升的教學(xué)的本質(zhì)特征是學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變：由接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)營(yíng)造支持學(xué)生實(shí)踐的豐富活動(dòng)情境，使學(xué)生能夠充分展開(kāi)實(shí)踐活動(dòng)，從實(shí)踐中學(xué)會(huì)提出、分析、解決問(wèn)題的方法和策略，提升學(xué)生地理實(shí)踐力。提升地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)及相關(guān)技術(shù)支持可以分為下列幾類。

1）地理實(shí)驗(yàn)類教學(xué)。地理實(shí)驗(yàn)是指通過(guò)使用一定的設(shè)備和材料模擬地理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，從而揭示出地理事物的分布、發(fā)展、變化規(guī)律。這些實(shí)驗(yàn)很多可以應(yīng)用數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

2）地理觀測(cè)類教學(xué)。地理觀測(cè)是指在自然條件下，觀測(cè)者運(yùn)用各種儀器和設(shè)備，有目的、有計(jì)劃地對(duì)某些地學(xué)要素或自然現(xiàn)象進(jìn)行長(zhǎng)期或短期的觀察或測(cè)量，并對(duì)其進(jìn)行記錄與分析，得出科學(xué)結(jié)論的活動(dòng)，如氣象觀測(cè)、天象觀測(cè)、測(cè)定當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度等。應(yīng)用手機(jī)里的光線傳感器、距離傳感器、重力傳感器等，可以幫助學(xué)生展開(kāi)觀察活動(dòng)。

3）地理考察類、調(diào)查類教學(xué)。地理考察是指以地理環(huán)境為對(duì)象的實(shí)地調(diào)查和觀測(cè)。通過(guò)地理考察，可以了解地區(qū)的自然條件和人文特點(diǎn)，以及地理環(huán)境與人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的關(guān)系等。目前廣泛應(yīng)用的互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等，可以將地理考察過(guò)程與文獻(xiàn)搜索、活動(dòng)記錄、遠(yuǎn)程觀察等緊密結(jié)合，倍增績(jī)效。

4 提升學(xué)生地理實(shí)踐力的教學(xué)實(shí)施策略

創(chuàng)設(shè)多樣活動(dòng)情境，提升學(xué)生實(shí)踐力

1）創(chuàng)設(shè)模擬情境，提升學(xué)生觀察與觀測(cè)能力。地理課程中許多地理現(xiàn)象、地理過(guò)程的變化空間體量十分巨大，地理變化過(guò)程的時(shí)間單位要么十分漫長(zhǎng)，要么極其短暫。地理科學(xué)研究對(duì)象中的宏大尺度和漫長(zhǎng)時(shí)間有：地球平均半徑有6371千米，銀河系的直徑大于10萬(wàn)光年，還有更大的宇宙……地殼運(yùn)動(dòng)以百萬(wàn)年作為基礎(chǔ)單位等。地理科學(xué)研究對(duì)象中的微觀尺度和瞬間事件有：土壤中的細(xì)小顆粒用微米計(jì)，地震、崩塌等瞬間秒發(fā)。不借助特殊技術(shù)，學(xué)生根本不可能在課堂里觀察到這些地理事件和現(xiàn)象。傳統(tǒng)課堂上，教師利用掛圖講解這些地理事象，內(nèi)容枯燥抽象，學(xué)生聽(tīng)課如盲人摸象，光憑語(yǔ)言和文字加有限想象，難以理解真實(shí)的地理現(xiàn)象。

數(shù)字化虛擬/增強(qiáng)技術(shù)的出現(xiàn)，使真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成成為可能；使學(xué)生可以通過(guò)多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，沉浸到虛擬地理學(xué)習(xí)環(huán)境中，形成深度學(xué)習(xí)。為此，利用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)的功能，“縮里為寸，擴(kuò)秒為時(shí)，無(wú)中生有，見(jiàn)微知著”，開(kāi)發(fā)了大量交互動(dòng)畫(huà)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，提升自己的觀察與觀測(cè)能力。

如圖1所示為模擬經(jīng)緯線變化特點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的動(dòng)畫(huà)截屏。圖中左側(cè)動(dòng)畫(huà)模擬緯度變化，學(xué)生拖動(dòng)左側(cè)動(dòng)畫(huà)中的角度變化點(diǎn)A，左側(cè)緯線圈的大小會(huì)隨之變化，右側(cè)動(dòng)畫(huà)中的動(dòng)畫(huà)線條C也會(huì)同步產(chǎn)生長(zhǎng)短變化。學(xué)生在自己的平板電腦上通過(guò)不斷地探究體驗(yàn)，“觀察”緯線變化的現(xiàn)象，如形狀——圓、長(zhǎng)度——不相等、緯線間相互平行、指示東西方向等，形成對(duì)經(jīng)緯線特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)性記憶，內(nèi)化為敏銳的觀察與觀測(cè)能力。

經(jīng)過(guò)兩年多開(kāi)發(fā)，已經(jīng)研制并成功應(yīng)用的數(shù)字化模擬動(dòng)畫(huà)有20多種，包括：動(dòng)態(tài)模擬經(jīng)緯線變化；動(dòng)態(tài)模擬地震過(guò)程；動(dòng)態(tài)模擬地球運(yùn)動(dòng)；運(yùn)用3D投影演示褶皺的形成；運(yùn)用數(shù)字星球演繹四季變化；等等。為提升學(xué)生地理觀察力創(chuàng)造了豐富的學(xué)習(xí)情境。

2）創(chuàng)設(shè)平移分析情境，提升地理圖表分析能力。地圖繪制和地理圖表分析是地理繪圖能力的重心所在，也是學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)。其中的“難”在于學(xué)生缺乏通過(guò)讀圖觀察和分析，提取圖表中關(guān)鍵信息的方法和策略。為此，應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)自帶的動(dòng)態(tài)按鈕功能，選取地理圖表繪制與分析中的核心節(jié)點(diǎn)信息，將它轉(zhuǎn)化為活動(dòng)按鈕，設(shè)計(jì)成平移動(dòng)畫(huà)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)提取關(guān)鍵信息的方法和策略。如為了指導(dǎo)學(xué)生掌握“可以用位置、地形、氣溫、降水等自然地理要素中一個(gè)或多個(gè)條件的不同，判定不同氣候類型”這一課標(biāo)要求，利用數(shù)字化平臺(tái)開(kāi)發(fā)“平移式要素分析動(dòng)畫(huà)”，引領(lǐng)學(xué)生展開(kāi)探究活動(dòng)，學(xué)會(huì)通過(guò)讀圖觀察和分析，提取圖表中關(guān)鍵信息的方法和策略。平臺(tái)界面如圖2所示。

圖2左側(cè)圖A為教師指導(dǎo)界面示例，圖B為學(xué)生學(xué)習(xí)獲得界面，界面上呈現(xiàn)的是完成判斷的學(xué)習(xí)示例。從圖中可以看出，教師電腦上主要展示方法和策略指導(dǎo)，學(xué)生平板上則展現(xiàn)了一個(gè)“平移式要素分析動(dòng)畫(huà)”。該設(shè)計(jì)將表示某氣候類型特點(diǎn)的氣溫曲線和降水柱狀圖（左上）與判讀氣候類型的方法和策略放在一個(gè)平面上，動(dòng)畫(huà)中每一個(gè)表示地理要素的活動(dòng)按鈕都可以無(wú)限次拖動(dòng)和平移，給學(xué)生提供無(wú)限多的探究可能性。

課堂上，學(xué)生像下圍棋一樣，在平板電腦上用手指按住某一要素（如亞熱帶—?dú)鉁亍? ℃）拖動(dòng)到氣溫曲線圖上，觀察和比對(duì)其契合度，判斷一月氣溫均值與哪一種氣候特點(diǎn)關(guān)聯(lián)；從理解月均溫與氣候類型分類之間聯(lián)系的角度，判定氣候類型……依次類推擴(kuò)展到降水量、降水的季節(jié)分配等多要素分析，經(jīng)歷復(fù)雜的思考，得出探究結(jié)論。由此逐步提升對(duì)圖表的觀察與分析，提取信息、重組信息等能力。

3）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題解決情境，提升地理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。地理?shí)驗(yàn)?zāi)芰Πú僮髂芰退伎寄芰Φ?，提升地理?shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ臄?shù)字教學(xué)策略，在于應(yīng)用數(shù)字技術(shù)促進(jìn)這兩項(xiàng)能力融合發(fā)展。如在等高線地形圖的教學(xué)中，運(yùn)用保鮮盒和礦泉水瓶子等自制等高線探究實(shí)驗(yàn)箱，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中“發(fā)現(xiàn)”等高線原理以及分布特點(diǎn)。完成實(shí)驗(yàn)后，教師并沒(méi)有就此止步，而是繼續(xù)設(shè)計(jì)基于數(shù)字化平臺(tái)的拓展應(yīng)用任務(wù)：

你和你研究小組的同學(xué)們穿越到70多年前的茅山抗日根據(jù)地，擔(dān)任陳毅司令部的作戰(zhàn)參謀，應(yīng)對(duì)下列戰(zhàn)情，你將利用茅山地形圖做出什么樣的作戰(zhàn)計(jì)劃？（學(xué)習(xí)要求：在圖上圈出或?qū)懗鰣D中地名或字母，說(shuō)出布陣?yán)碛伞砂l(fā)言人陳述或全組一起匯報(bào)展示）。

導(dǎo)學(xué)問(wèn)題：A.為了防止日寇進(jìn)攻（讓敵人難爬上來(lái)），你會(huì)把司令部建在哪里？B.要設(shè)定一個(gè)瞭望②③⑥⑦⑧地的觀察哨，應(yīng)該選在哪里？C.要在兩個(gè)山峰之間建筑一個(gè)可以阻止日寇進(jìn)攻的炮陣地，應(yīng)該放在哪里？D.完成上述任務(wù)以后，請(qǐng)畫(huà)一張思維導(dǎo)圖，說(shuō)明按地形部位布置兵力的道理。

學(xué)生沉浸在這種角色扮演—問(wèn)題解決式的自主學(xué)習(xí)中，積極而專注，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)。

建立團(tuán)隊(duì)合作機(jī)制 在地理實(shí)踐活動(dòng)中，利用小組間的合作學(xué)習(xí)可以提高單位時(shí)間內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)、交往、表達(dá)的頻率與效率，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神。在小組合作學(xué)習(xí)的實(shí)施中建立團(tuán)隊(duì)合作機(jī)制尤為重要。在班級(jí)QQ群里實(shí)施任務(wù)分工和人員分工一體化、學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)一體化的策略，保障合作學(xué)習(xí)過(guò)程互動(dòng)分享、合作學(xué)習(xí)成果互動(dòng)分享、合作學(xué)習(xí)指導(dǎo)貼近每一個(gè)學(xué)生，讓每一個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中找到探究的樂(lè)趣、合作的樂(lè)趣，掌握合作交往的方法和策略。

系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)應(yīng)用 提升地理實(shí)踐力的數(shù)字化教學(xué)重在系統(tǒng)規(guī)劃，運(yùn)用多媒體技術(shù)直觀呈現(xiàn)地理事物和現(xiàn)象，制作微課程等，幫助學(xué)生理解知識(shí)；運(yùn)用數(shù)字化平臺(tái)的人機(jī)交互功能可發(fā)展學(xué)生的地理操作技能和思維技能；運(yùn)用Google Earth、GIS等具有地理學(xué)科特色的計(jì)算機(jī)軟件，演示、模擬自然地理現(xiàn)象、過(guò)程或原理；讓虛擬游戲等成為學(xué)生進(jìn)行地理實(shí)踐探索的重要途徑。

不可機(jī)械地、教條地應(yīng)用技術(shù)，否則只會(huì)發(fā)揮“行走的播放器”的作用。為此，在教學(xué)實(shí)施中注重通過(guò)課程規(guī)劃，系統(tǒng)地對(duì)數(shù)字化教學(xué)進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)將數(shù)字技術(shù)、數(shù)字化課程資源統(tǒng)籌組合，適時(shí)應(yīng)用，使學(xué)生浸潤(rùn)在充滿刺激、挑戰(zhàn)、有驅(qū)動(dòng)性、有活力的學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過(guò)多種多樣的“做中學(xué)”提升地理實(shí)踐力，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生的信息素養(yǎng)、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)造力發(fā)展，促進(jìn)地理學(xué)科關(guān)鍵能力發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化教學(xué)是以提升學(xué)生地理實(shí)踐力目標(biāo)為引導(dǎo)，在數(shù)字化教學(xué)資源和環(huán)境支持下形成的創(chuàng)新性教學(xué)策略。這個(gè)策略的實(shí)踐應(yīng)用，提高了數(shù)字化學(xué)習(xí)績(jī)效，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生地理實(shí)踐力發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)，它的應(yīng)用成效更激發(fā)了研究團(tuán)隊(duì)內(nèi)每一位教師的積極性，讓大家能夠不忘初心，持續(xù)努力，將數(shù)字化教學(xué)研究推向縱深。

參考文獻(xiàn)

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