基于提升地理實踐力的數(shù)字化教學(xué)實施策略探析

劉霞

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

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

中圖分類號：G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）13-0110-03

1 前言

提升學(xué)生地理實踐力是教育部在《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》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)評價研究”課題研究過程中，與研究團(tuán)隊全體教師一起，將應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)提升學(xué)生地理實踐力的教學(xué)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(fù)制的教學(xué)案例，研究成果被評為常州市教學(xué)研究成果一等獎。

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

提升學(xué)生地理實踐力的數(shù)字化教學(xué)目標(biāo)，在于全面落實地理教育的目標(biāo)與價值。正如《地理教育國際憲章》（1992）所述，這些目標(biāo)包括：對周圍的環(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(guān)注自身及后代的居住和環(huán)境的質(zhì)量，了解態(tài)度和價值觀在做決定時的重要性；時刻準(zhǔn)備充分地和負(fù)責(zé)地把地理知識應(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，以解決國際、國家、地區(qū)和本土的問題。

綜上所述，提升學(xué)生地理實踐力的數(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—社會動態(tài)聯(lián)系，把人類活動與自然環(huán)境、環(huán)境動態(tài)與自然系統(tǒng)、人類社會動態(tài)與經(jīng)濟(jì)、社會和政治系統(tǒng)聯(lián)系起來；應(yīng)用地理科學(xué)技術(shù)，即應(yīng)用圖像的、語言的、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)生地理實踐力的數(shù)字化教學(xué)支持

地理實踐力包括地理觀察與觀測能力、地理調(diào)查與考察能力、地理制作與繪圖能力、地理實驗?zāi)芰Α⒌乩硇畔⒓夹g(shù)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(xiàn)。所以，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)促進(jìn)地理實踐力提升的教學(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)營造支持學(xué)生實踐的豐富活動情境，使學(xué)生能夠充分展開實踐活動，從實踐中學(xué)會提出、分析、解決問題的方法和策略，提升學(xué)生地理實踐力。提升地理實踐力的數(shù)字化教學(xué)及相關(guān)技術(shù)支持可以分為下列幾類。

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

2）地理觀測類教學(xué)。地理觀測是指在自然條件下，觀測者運用各種儀器和設(shè)備，有目的、有計劃地對某些地學(xué)要素或自然現(xiàn)象進(jìn)行長期或短期的觀察或測量，并對其進(jìn)行記錄與分析，得出科學(xué)結(jié)論的活動，如氣象觀測、天象觀測、測定當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度等。應(yīng)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(xué)生展開觀察活動。

3）地理考察類、調(diào)查類教學(xué)。地理考察是指以地理環(huán)境為對象的實地調(diào)查和觀測。通過地理考察，可以了解地區(qū)的自然條件和人文特點，以及地理環(huán)境與人類經(jīng)濟(jì)活動的關(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)、云計算等，可以將地理考察過程與文獻(xiàn)搜索、活動記錄、遠(yuǎn)程觀察等緊密結(jié)合，倍增績效。

4 提升學(xué)生地理實踐力的教學(xué)實施策略

創(chuàng)設(shè)多樣活動情境，提升學(xué)生實踐力

1）創(chuàng)設(shè)模擬情境，提升學(xué)生觀察與觀測能力。地理課程中許多地理現(xiàn)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(xué)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(chǔ)單位等。地理科學(xué)研究對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，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(xiàn)象。

數(shù)字化虛擬/增強技術(shù)的出現(xiàn)，使真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成成為可能；使學(xué)生可以通過多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(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)平臺的功能，“縮里為寸，擴(kuò)秒為時，無中生有，見微知著”，開發(fā)了大量交互動畫，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能力。

如圖1所示為模擬經(jīng)緯線變化特點而開發(fā)的動畫截屏。圖中左側(cè)動畫模擬緯度變化，學(xué)生拖動左側(cè)動畫中的角度變化點A，左側(cè)緯線圈的大小會隨之變化，右側(cè)動畫中的動畫線條C也會同步產(chǎn)生長短變化。學(xué)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(xiàn)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(jīng)緯線特點的結(jié)構(gòu)性記憶，內(nèi)化為敏銳的觀察與觀測能力。

經(jīng)過兩年多開發(fā)，已經(jīng)研制并成功應(yīng)用的數(shù)字化模擬動畫有20多種，包括：動態(tài)模擬經(jīng)緯線變化；動態(tài)模擬地震過程；動態(tài)模擬地球運動；運用3D投影演示褶皺的形成；運用數(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。其中的“難”在于學(xué)生缺乏通過讀圖觀察和分析，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)平臺自帶的動態(tài)按鈕功能，選取地理圖表繪制與分析中的核心節(jié)點信息，將它轉(zhuǎn)化為活動按鈕，設(shè)計成平移動畫，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或多個條件的不同，判定不同氣候類型”這一課標(biāo)要求，利用數(shù)字化平臺開發(fā)“平移式要素分析動畫”，引領(lǐng)學(xué)生展開探究活動，學(xué)會通過讀圖觀察和分析，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“平移式要素分析動畫”。該設(shè)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(xué)生提供無限多的探究可能性。

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—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(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)問題解決情境，提升地理實驗?zāi)芰Α５乩韺嶒災(zāi)芰Πú僮髂芰退伎寄芰Φ龋嵘乩韺嶒災(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)這兩項能力融合發(fā)展。如在等高線地形圖的教學(xué)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(xué)生在動手實驗中“發(fā)現(xiàn)”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(xù)設(shè)計基于數(shù)字化平臺的拓展應(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)對下列戰(zhàn)情，你將利用茅山地形圖做出什么樣的作戰(zhàn)計劃？（學(xué)習(xí)要求：在圖上圈出或?qū)懗鰣D中地名或字母，說出布陣?yán)碛伞砂l(fā)言人陳述或全組一起匯報展示）。

導(dǎo)學(xué)問題：A.為了防止日寇進(jìn)攻（讓敵人難爬上來），你會把司令部建在哪里？B.要設(shè)定一個瞭望②③⑥⑦⑧地的觀察哨，應(yīng)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(jìn)攻的炮陣地，應(yīng)該放在哪里？D.完成上述任務(wù)以后，請畫一張思維導(dǎo)圖，說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—問題解決式的自主學(xué)習(xí)中，積極而專注，體驗到學(xué)習(xí)的快樂。

建立團(tuán)隊合作機制 在地理實踐活動中，利用小組間的合作學(xué)習(xí)可以提高單位時間內(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)隊合作精神。在小組合作學(xué)習(xí)的實施中建立團(tuán)隊合作機制尤為重要。在班級QQ群里實施任務(wù)分工和人員分工一體化、學(xué)習(xí)成果評價一體化的策略，保障合作學(xué)習(xí)過程互動分享、合作學(xué)習(xí)成果互動分享、合作學(xué)習(xí)指導(dǎo)貼近每一個學(xué)生，讓每一個學(xué)生在團(tuán)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(tǒng)規(guī)劃技術(shù)應(yīng)用 提升地理實踐力的數(shù)字化教學(xué)重在系統(tǒng)規(guī)劃，運用多媒體技術(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；運用數(shù)字化平臺的人機交互功能可發(fā)展學(xué)生的地理操作技能和思維技能；運用Google Earth、GIS等具有地理學(xué)科特色的計算機軟件，演示、模擬自然地理現(xiàn)象、過程或原理；讓虛擬游戲等成為學(xué)生進(jìn)行地理實踐探索的重要途徑。

不可機械地、教條地應(yīng)用技術(shù)，否則只會發(fā)揮“行走的播放器”的作用。為此，在教學(xué)實施中注重通過課程規(guī)劃，系統(tǒng)地對數(shù)字化教學(xué)進(jìn)行課程開發(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，適時應(yīng)用，使學(xué)生浸潤在充滿刺激、挑戰(zhàn)、有驅(qū)動性、有活力的學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過多種多樣的“做中學(xué)”提升地理實踐力，同時促進(jìn)學(xué)生的信息素養(yǎng)、問題解決能力和創(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

數(shù)字化教學(xué)是以提升學(xué)生地理實踐力目標(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。這個策略的實踐應(yīng)用，提高了數(shù)字化學(xué)習(xí)績效，實現(xiàn)了學(xué)生地理實踐力發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。同時，它的應(yīng)用成效更激發(fā)了研究團(tuán)隊內(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)

[1]李家清.新理念地理教學(xué)論[M].2版.北京：北京大學(xué)出版社，2013.

[2]袁孝亭，王向東.中學(xué)地理素養(yǎng)教育[M].北京：高等教育出版社，2007.