多屏協同的地理線上教學設計與實施
——基于無人機航拍技術

李小楓 車 云

（1.福建師范大學 地理科學學院, 福建 福州 350007; 2.福建省福州第三中學, 福建 福州 350003）

一、地理線上教學技術

1.無人機航拍技術

無人機受天氣和地形影響較小，即使在陰天和輕霧的天氣情況下也可以拍攝。其飛行高度較低，能夠獲取大比例尺、高分辨率的圖像數據，較好地顯示所拍攝物體的輪廓和結構。飛行器采取高效快速的操控系統，機動靈活，運行方便，拍攝或測量運行周期短。設備組裝及攜帶簡便，人工成本較低；飛行安全系數相對較高，更靈活機動。[1]因而，在當地條件允許的情況下，教師可以在戶外通過無人機航拍技術實時獲取視頻影像并直接用于線上教學，為學生呈現多種感官交互、生動直觀的地理課堂。

2.鴻蒙系統——多屏協同功能

華為鴻蒙系統是一款全新的面向全場景的分布式操作系統，創造一個超級虛擬終端互聯的世界，將人、設備、場景有機地聯系在一起，將消費者在全場景生活中接觸的多種智能終端實現極速發現、極速連接、硬件互助、資源共享，用合適的設備提供場景體驗。[2]其中它的多屏協同功能，可以實現平板/電腦和手機之間文件互傳；利用平板/電腦的運算能力和專業系統能力，也可以實現平板/電腦和手機的無縫協同，在一個大屏設備上完成兩個設備的任務，可將手機畫面傳輸到平板電腦上，也可將手機或平板電腦的畫面傳輸到電腦上。[3]本文從該功能出發，將無人機航拍視頻實時地通過多屏協同功能傳輸到教學界面，實現知識點與動態的實時畫面同步呈現在線上教學課堂當中。

3.多屏協同的地理線上教學課堂構建

筆者以線上教學為契機，利用無人機的航拍攝影功能、RC FPV軟件（見圖1）、鴻蒙系統的多屏協同功能，構建了實時的多屏互動地理課堂形式（見圖2）。其中，RC FPV軟件通過手機或平板，可直接從無人機第一人稱視角看到無人機所拍攝的畫面；FPV即為英文First Person View的縮寫，即“第一人稱主視角”。教師課前依據《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）要求，通過無人機航拍選取學生生活周邊或學校周邊自然人文影像，篩選出適合于地理教學的素材，做好教學設計；課中利用無人機拍攝的實時畫面，結合系統知識向學生講解；課后利用所拍攝視頻布置相應作業并根據學生反饋改進教學。（注：為避免無人機出現網絡或信號不佳等問題，導致野外拍攝畫面無法實時傳輸，教師可將提前拍攝好的相應地理景觀視頻作為上課案例備份。）

二、多屏協同的地理線上教學設計原則

1.遵循學生認知水平

在對學生周邊的地貌、植被等地理事物進行選取時，一定要從學生現有的認知水平出發。在地理線上教學設計環節，特別是在問題鏈的設計時也應關注學生認知水平特點，切不可設計出難度超越學生最近發展區的問題，應盡可能將晦澀難懂的知識點通過問題鏈的設計深入淺出地呈現，便于學生理解相關的地理原理、規律。問題鏈的設計從第一問到最后一問應遵循由易到難、由淺入深的原則，才能有效聚焦學生的思維，讓學生的注意力、思維緊跟問題鏈的推進。[4]

2.拍攝案例熟悉親切

地理是研究地球表面的自然現象和人類活動的學科，因此問題的設計就必須以地球表面的具體區域為例進行，確保問題情境的真實性。[5]地理線上教學案例應選取學生學習及生活周邊的環境，特別是在平常即可見到的事物，讓學生感覺到知識的親切、實用、生動。課后，學生還可及時與家人交流課堂內容，討論周邊地理事物，加深課后印象。

3.案例選取在精不在多

在實際篩選地理教學案例時，要盡可能從實地所具備的地理事象出發。例如，在“地貌的觀察”一節的教學設計中，學校和學生生活周邊如果大多是丘陵，那么就從丘陵入手，設計相應地點的觀察對象、問題鏈和無人機航拍的飛行路線。不能因要涉及到平原、盆地等地貌類型而加入更多飛行路線或設計更多的問題鏈在課堂中展示，這樣會降低學生期待。同樣形式的課堂最好在一節中做到最精煉，從一種地貌類型的學習推及到多種地貌類型的學習，提質增效。

三、多屏協同的地理線上教學課堂實施策略

1.通過無人機航拍提前選取最佳教學景觀

傳統教學通常用二維平面地圖和統計數據說明地理景觀變化。這種教學方法簡單易操作，但卻不能給學生留下深刻的印象，缺乏直觀性和形象性。[6]課前，教師可通過無人機飛行拍攝周邊全景，篩選符合課標要求的景觀，如在“地貌的觀察”一節中對于平原的觀察學習，可使用無人機飛行至視野廣闊的平原進行拍攝（見圖3）。將畫面通過多屏協同功能傳輸至線上課堂的PPT界面（見圖4），作為實時案例進行講解。課堂將變為從無人機視角觀察整體地貌，搭配教師講解以及PPT系統文本知識、思維導圖等，以加深學生印象。

2.提出緊密貼合畫面的課堂問題

隨著新課標的落實、地理課程改革的深化和新高考評價體系的實施，高中地理教學更加注重學生綜合思維水平的提升，對學生分析和解決實際問題的能力提出了更高的要求。[7]因而在該模式下的線上教學課堂中，教師的提問引導顯得尤為重要，否則該堂課會變成簡單的“視頻課”。教師的線上課堂提問要緊密結合無人機所拍攝的畫面，為問題賦予時效性、生動性。下文以“地貌的觀察”一節中丘陵地貌的觀察為例（見表1）。

表1 “丘陵地區”地貌類型問題示例

（續上表）