基于提升地理實踐力的數字化教學實施策略探析

劉霞

摘 要 從提升學生地理實踐力的數字化教學目標、提升學生地理實踐力的數字化教學支持、提升學生地理實踐力的數字化教學實施三個方面入手，結合實踐案例，論述提升學生地理實踐力的數字化教學實施策略。

關鍵詞 數字化教學；中學地理；地理實踐力；數字星球；數字化學習平臺

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）13-0110-03

1 前言

提升學生地理實踐力是教育部在《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中提出的要求。由此，筆者在主持“中學地理數字化學習評價研究”課題研究過程中，與研究團隊全體教師一起，將應用數字化技術提升學生地理實踐力的教學策略與評價研究作為研究重點之一，通過三年實踐，形成一批可借鑒、可復制的教學案例，研究成果被評為常州市教學研究成果一等獎。

2 提升學生地理實踐力的數字化教學目標

提升學生地理實踐力的數字化教學目標，在于全面落實地理教育的目標與價值。正如《地理教育國際憲章》（1992）所述，這些目標包括：對周圍的環境以及地球上各種不同的自然和人文特征產生興趣，一方面學會欣賞自然世界的美，一方面體會人類各種不同的生活情況；關注自身及后代的居住和環境的質量，了解態度和價值觀在做決定時的重要性；時刻準備充分地和負責地把地理知識應用于私人、專業和公共生活上；尊重別人的平等權利，積極尋求各種可能的方法，以解決國際、國家、地區和本土的問題。

綜上所述，提升學生地理實踐力的數字化教學重心，在于使學生做到：掌握區域認知方法，即通過地方、空間和尺度的框架觀察世界的地理學方法；形成綜合思維視域，即探尋環境—社會動態聯系，把人類活動與自然環境、環境動態與自然系統、人類社會動態與經濟、社會和政治系統聯系起來；應用地理科學技術，即應用圖像的、語言的、數學的、數字的和認知的方法進行空間表述。

3 提升學生地理實踐力的數字化教學支持

地理實踐力包括地理觀察與觀測能力、地理調查與考察能力、地理制作與繪圖能力、地理實驗能力、地理信息技術運用能力等，這些能力必須通過實際的操作活動和實踐活動才能實現。所以，應用數字技術促進地理實踐力提升的教學的本質特征是學習方式的轉變：由接受學習轉化為發現學習，應用數字技術營造支持學生實踐的豐富活動情境，使學生能夠充分展開實踐活動，從實踐中學會提出、分析、解決問題的方法和策略，提升學生地理實踐力。提升地理實踐力的數字化教學及相關技術支持可以分為下列幾類。

1）地理實驗類教學。地理實驗是指通過使用一定的設備和材料模擬地理現象的發生、發展過程，從而揭示出地理事物的分布、發展、變化規律。這些實驗很多可以應用數字化虛擬現實/增強現實（VR/AR）技術實現。

2）地理觀測類教學。地理觀測是指在自然條件下，觀測者運用各種儀器和設備，有目的、有計劃地對某些地學要素或自然現象進行長期或短期的觀察或測量，并對其進行記錄與分析，得出科學結論的活動，如氣象觀測、天象觀測、測定當地經緯度等。應用手機里的光線傳感器、距離傳感器、重力傳感器等，可以幫助學生展開觀察活動。

3）地理考察類、調查類教學。地理考察是指以地理環境為對象的實地調查和觀測。通過地理考察，可以了解地區的自然條件和人文特點，以及地理環境與人類經濟活動的關系等。目前廣泛應用的互聯網、多媒體、物聯網、大數據、云計算等，可以將地理考察過程與文獻搜索、活動記錄、遠程觀察等緊密結合，倍增績效。

4 提升學生地理實踐力的教學實施策略

創設多樣活動情境，提升學生實踐力

1）創設模擬情境，提升學生觀察與觀測能力。地理課程中許多地理現象、地理過程的變化空間體量十分巨大，地理變化過程的時間單位要么十分漫長，要么極其短暫。地理科學研究對象中的宏大尺度和漫長時間有：地球平均半徑有6371千米，銀河系的直徑大于10萬光年，還有更大的宇宙……地殼運動以百萬年作為基礎單位等。地理科學研究對象中的微觀尺度和瞬間事件有：土壤中的細小顆粒用微米計，地震、崩塌等瞬間秒發。不借助特殊技術，學生根本不可能在課堂里觀察到這些地理事件和現象。傳統課堂上，教師利用掛圖講解這些地理事象，內容枯燥抽象，學生聽課如盲人摸象，光憑語言和文字加有限想象，難以理解真實的地理現象。

數字化虛擬/增強技術的出現，使真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成成為可能；使學生可以通過多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，沉浸到虛擬地理學習環境中，形成深度學習。為此，利用數字化學習平臺的功能，“縮里為寸，擴秒為時，無中生有，見微知著”，開發了大量交互動畫，引導學生進入學習情境，提升自己的觀察與觀測能力。

如圖1所示為模擬經緯線變化特點而開發的動畫截屏。圖中左側動畫模擬緯度變化，學生拖動左側動畫中的角度變化點A，左側緯線圈的大小會隨之變化，右側動畫中的動畫線條C也會同步產生長短變化。學生在自己的平板電腦上通過不斷地探究體驗，“觀察”緯線變化的現象，如形狀——圓、長度——不相等、緯線間相互平行、指示東西方向等，形成對經緯線特點的結構性記憶，內化為敏銳的觀察與觀測能力。

經過兩年多開發，已經研制并成功應用的數字化模擬動畫有20多種，包括：動態模擬經緯線變化；動態模擬地震過程；動態模擬地球運動；運用3D投影演示褶皺的形成；運用數字星球演繹四季變化；等等。為提升學生地理觀察力創造了豐富的學習情境。

2）創設平移分析情境，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，也是學生學習難點。其中的“難”在于學生缺乏通過讀圖觀察和分析，提取圖表中關鍵信息的方法和策略。為此，應用數字化教學平臺自帶的動態按鈕功能，選取地理圖表繪制與分析中的核心節點信息，將它轉化為活動按鈕，設計成平移動畫，指導學生學習提取關鍵信息的方法和策略。如為了指導學生掌握“可以用位置、地形、氣溫、降水等自然地理要素中一個或多個條件的不同，判定不同氣候類型”這一課標要求，利用數字化平臺開發“平移式要素分析動畫”，引領學生展開探究活動，學會通過讀圖觀察和分析，提取圖表中關鍵信息的方法和策略。平臺界面如圖2所示。

圖2左側圖A為教師指導界面示例，圖B為學生學習獲得界面，界面上呈現的是完成判斷的學習示例。從圖中可以看出，教師電腦上主要展示方法和策略指導，學生平板上則展現了一個“平移式要素分析動畫”。該設計將表示某氣候類型特點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平面上，動畫中每一個表示地理要素的活動按鈕都可以無限次拖動和平移，給學生提供無限多的探究可能性。

課堂上，學生像下圍棋一樣，在平板電腦上用手指按住某一要素（如亞熱帶—氣溫≥0 ℃）拖動到氣溫曲線圖上，觀察和比對其契合度，判斷一月氣溫均值與哪一種氣候特點關聯；從理解月均溫與氣候類型分類之間聯系的角度，判定氣候類型……依次類推擴展到降水量、降水的季節分配等多要素分析，經歷復雜的思考，得出探究結論。由此逐步提升對圖表的觀察與分析，提取信息、重組信息等能力。

3）創設問題解決情境，提升地理實驗能力。地理實驗能力包括操作能力和思考能力等，提升地理實驗能力的數字教學策略，在于應用數字技術促進這兩項能力融合發展。如在等高線地形圖的教學中，運用保鮮盒和礦泉水瓶子等自制等高線探究實驗箱，讓學生在動手實驗中“發現”等高線原理以及分布特點。完成實驗后，教師并沒有就此止步，而是繼續設計基于數字化平臺的拓展應用任務：

你和你研究小組的同學們穿越到70多年前的茅山抗日根據地，擔任陳毅司令部的作戰參謀，應對下列戰情，你將利用茅山地形圖做出什么樣的作戰計劃？（學習要求：在圖上圈出或寫出圖中地名或字母，說出布陣理由——由發言人陳述或全組一起匯報展示）。

導學問題：A.為了防止日寇進攻（讓敵人難爬上來），你會把司令部建在哪里？B.要設定一個瞭望②③⑥⑦⑧地的觀察哨，應該選在哪里？C.要在兩個山峰之間建筑一個可以阻止日寇進攻的炮陣地，應該放在哪里？D.完成上述任務以后，請畫一張思維導圖，說明按地形部位布置兵力的道理。

學生沉浸在這種角色扮演—問題解決式的自主學習中，積極而專注，體驗到學習的快樂。

建立團隊合作機制 在地理實踐活動中，利用小組間的合作學習可以提高單位時間內學生學習、交往、表達的頻率與效率，培養學生團隊合作精神。在小組合作學習的實施中建立團隊合作機制尤為重要。在班級QQ群里實施任務分工和人員分工一體化、學習成果評價一體化的策略，保障合作學習過程互動分享、合作學習成果互動分享、合作學習指導貼近每一個學生，讓每一個學生在團隊活動中找到探究的樂趣、合作的樂趣，掌握合作交往的方法和策略。

系統規劃技術應用 提升地理實踐力的數字化教學重在系統規劃，運用多媒體技術直觀呈現地理事物和現象，制作微課程等，幫助學生理解知識；運用數字化平臺的人機交互功能可發展學生的地理操作技能和思維技能；運用Google Earth、GIS等具有地理學科特色的計算機軟件，演示、模擬自然地理現象、過程或原理；讓虛擬游戲等成為學生進行地理實踐探索的重要途徑。

不可機械地、教條地應用技術，否則只會發揮“行走的播放器”的作用。為此，在教學實施中注重通過課程規劃，系統地對數字化教學進行課程開發，依據課程標準和教學目標將數字技術、數字化課程資源統籌組合，適時應用，使學生浸潤在充滿刺激、挑戰、有驅動性、有活力的學習環境中，通過多種多樣的“做中學”提升地理實踐力，同時促進學生的信息素養、問題解決能力和創造力發展，促進地理學科關鍵能力發展。

5 結語

數字化教學是以提升學生地理實踐力目標為引導，在數字化教學資源和環境支持下形成的創新性教學策略。這個策略的實踐應用，提高了數字化學習績效，實現了學生地理實踐力發展的教學目標。同時，它的應用成效更激發了研究團隊內每一位教師的積極性，讓大家能夠不忘初心，持續努力，將數字化教學研究推向縱深。

參考文獻

[1]李家清.新理念地理教學論[M].2版.北京：北京大學出版社，2013.

[2]袁孝亭，王向東.中學地理素養教育[M].北京：高等教育出版社，2007.