基于数字星球系统的地理教学设计实践与思考

    [日期:2013-06-21]

内蒙古师范大学地理科学学院数字星球系统实验室(010022) 韩俊青

                                               

       摘  要 :本文通过开展“中东”一节地理教学设计和课堂教学实践,探讨了在地理双动两案教学模式思想指导下,基于数字星球系统的地理教学设计问题。主要分析地理学案、教案设计和实施中如何运用数字星球系统进行教学设计及实践后引发的教学思考。

        关键词: 数字星球系统;中东;地理教学设计;地理双动两案教学模式

       本文基于数字星球系统的“中东”一节地理教学设计是在内蒙古师范大学徐宝芳教授的“地理双动两案教学模式”思想指导下进行的。“双动”指的是学生的学习活动过程与教师的教学活动过程。“两案”指的是学习方案(简称学案)与教学方案(简称教案)。该教学模式的主要功能是教师和学生共同进步与发展。地理双动两案教学模式“十大思想”包括“教学抓手思想、教学过程思想、教学方法思想、教学反馈思想、教学动力思想、内容结构思想、教学合作思想、教学发展思想、有效教学思想和教学创新思想”。这些思想为地理教学设计提供了依据。

       笔者基于数字星球系统的“中东”第一课时教学设计包括学案、教案、课件和story及附件等的设计,并运用数字星球系统进行了教学实践,取得了较好的教学效果。本文对所设计“中东”第一课时的学案和教案进行简要分析, 在学案中主要分析数字星球如何与学案作业题结合、有效地培养学生的能力,在教案中主要分析如何将数字星球更高效地利用于教学内容处理上和教学过程中。

      一、基于数字星球系统的“中东”学案分析

        笔者结合数字星球系统设计了“中东”一节的学案。通过设计实践,笔者认为基于数字星球系统的学案设计及其运用需注意如下几点:

       1.将数字星球系统作为主要教学媒体之一在学习目标中得以体现

       本节课要求学生通过数字星球查找中东的范围及“两洋三洲五海”,同时石油分布和石油出口路线在数字星球上演示。当教师导入相关环节后,要求学生通过观察数字星球来学习地理内容,这样将观察数字星球的要求写入学习目标可以使学生不仅注重知识的学习,而且注重培养运用地理信息技术学习的习惯与能力。(详见表1)

                表1“中东”第一课时与数字星球相关的学习目标

学  习  目  标

1.  观察数字星球及阅读地图说出中东地区的位置、范围以及与西亚的区别。

2.  观察数字星球、找出“两洋、三洲、五海” ,培养读图能力及观察能力。

3.  运用地图、统计数字说明中东石油的地位,观察数字星球说出中东石油的分布和出口情况,培养对地理信息分析、归纳的能力。

       2.在学案作业题中明确学习行为及观察数字星球的要求

       学案作业题的题目要求应采用行为化的目标动词进行表述,即描述的是学生学习后能够达到的行为。如若需要学生根据数字星球演示内容回答问题,需将这一教学媒体在题目要求中得以呈现。如学案“学会学习”部分的第2题“根据数字星球演示的土耳其和苏伊士运河位置,并结合课内外所学知识通过分析说出土耳其海峡和苏伊士运河在沟通东西方联系方面的重要作用?”学生能够明确本题是通过观察数字星球演示内容,并调动自己已有的地理知识进行分析,最后达到的目标是将自己分析结果向全班同学进行陈述。

       3.运用数字星球完成的题型应多样且要具有层次性和选择性

       观察数字星球完成的学案作业题要形式多样,可以设置选择题、填空、问答题等,难度要由浅入深,要符合学习规律。如中东第一课时的学案共有17道题,通过观察数字星球完成的题目共8道,其中选择题4道、填空题1道、问答题1道、探究题2道。比如学案中作业题8、结合课件中的“世界主要国家和地区石油产量、消费量比较图”和课本47页图8.6说出石油外运路线,在数字星球上演示运油路线。作业题9、根据数字星球演示的运油路线,小组合作探究运往西欧和美国的石油线路目的地相同,为什么还要分两条运油路线,这两条路线有什么不同?这样不仅将知识多角度、多形式传递给学生而且能够从多方面入手培养学生分析问题、解决问题的能力。另外,学案作业题的设计应包含一定数量的选做题,以满足优秀学生求知的需要,选做题内容不宜太过简单,要有一定的难度。如中东一节学案最后一题为选做题:观察数字星球、填表比较巴拿马运河与苏伊士运河。

       4.学生操作数字星球,培养运用地理信息技术学习的习惯与能力

       数字星球系统不仅是教师的得力助手,更是学生的良师益友,它的开放性、互动性,能够满足教学多元化和个性化需求,因此,在教学过程中可以让学生操作数字星球、演示学习内容。如本节课分成的三个小组各派代表通过操作数字星球展示探究完成的3条不同石油外运路线,这样学生不仅利用数字星球系统的开放平台演示自己的学习成果,而且组成活动小组,与教师、课本和问题形成互动,这对于提高学生的学习兴趣、合作解决问题意识的培养有很大帮助,同时也培养了学生运用地理信息技术学习的习惯与能力。

       5.结合数字星球培养学生的合作精神及探究能力

       “自主学习、合作学习和探究学习”是地理新课程提倡的学习方式,这些学习方式对学生学会学习、培养良好的学习习惯和解决问题的能力十分重要,教学实践中要结合具体教学内容进行形式多样的自主、合作、探究学习活动。如中东一节学案中学会学习的第9题“根据数字星球演示的运油路线,小组合作探究运往西欧和美国的石油线路目的地相同,为什么还要分两条运油路线,这两条路线有什么不同?”探究方法的不断训练,不仅使学生能够扎实掌握基础知识,更能够培养学生探究未知世界的积极态度,而且在探究的过程中鼓励同学间彼此协作、相互支持,以提高个人的学习效果,同时培养团队合作精神。

       6.培养情感、态度与价值观的题目注重与实际生活相联系

       地理新课程强调“学习对生活有用的地理”,地理教学理论指出在地理教学中要“坚持经常运用乡土地理教学的原则”。因此,在地理教学中要结合具体教学内容,千方百计联系本省、本地区、本县的地理事物进行教学,这样不仅有利于学生对所学内容的学习,而且可以培养学生运用地理视角观察周围世界的习惯与能力,将所学地理知识与自己生活实际结合,理论联系实际,同时学生周围的地理事物更能激起学生的兴趣,能够成为培养学生情感、态度与价值观的良好素材。如中东一节学案学会学习的第4题“联系生活中的所见所闻,说出石油有哪些用途。”学生通过观察周围的事物更加清楚石油具有广泛的用途,石油作为不可再生资源应多加节约和保护。

       二、基于数字星球系统的“中东”教案分析

       笔者进行了“中东”一节的教案设计,在教案设计及教学过程中有以下几点认识:

       1.将数字星球系统作为主要教学媒体之一在教学目标中得以体现

数字星球系统作为数字时代的教学仪器,融合了计算机三维图像处理技术、软件技术、网络技术和多媒体技术等众多先进技术,通过软件控制平台、资源软件和数字化球形投影屏幕展示技术以及实时互动演示及屏中屏功能,实现了信息技术与现代教育的充分整合。数字星球系统为学生地理学习创设立一个新的学习情景,运用该系统进行地理教学对于帮助学生形成空间概念、空间联系具有重要意义。将数字星球作为教学媒体写入教学目标,能够明了数字星球系统的使用环节及数字星球在各教学内容中的作用。因此,作为教案重要部分的教学目标应将观察、运用数字星球的要求写入其中。例如中东一节的教学目标就把观察数字星球的要求写入其中了。(详见表2)

              表2中东第一课时与数字星球相关的教学目标

教  学  目  标

知识与技能:(1)观察数字星球及阅读地图说出中东地区的位置、范围以及与西亚的区别;

(2)运用数字星球说出“中东”位置的特征:“两洋、三洲、五海”。

(3)通过观察数字星球说出中东石油的分布和出口情况。

过程和方法:通过观察数字星球及读图,分析中东地理位置的重要性、石油的分布及对世界的影响,培养观察能力、读图能力以及运用地理信息技术的习惯与能力。

       2.选择适于数字星球演示的教学内容,以增强教学效果

       首先在内容范围上,数字星球适于展示大区域尺度内容,如全球尺度、大洲尺度、大的地区尺度等,本节课的中东地区属于大尺度,故适合运用数字星球系统进行教学,在数字星球上按一定比例缩小可清晰显示中东在世界的位置及中东周围的水域等内容。其次在内容形式方面,数字星球系统适于展现立体动态信息,通常的教学环境是平面的,数字星球系统的球面、立体、动态相结合,能帮助学生构建空间概念,将抽象问题形象化,化难为易,化抽象为具体,如中东石油外运路线的展示,传统教学中静止的路线通过数字星球按贞节动态展示,沿途所经海洋及运河等相继呈现,学生如身临其境般感受石油的出口,通过动画模拟、局部放大、过程演示等手段提高了教学效率和质量。最后数字星球还适于展示地理景观如丹霞、喀斯特地貌等,地理分布如冰川、黄土、沙漠等,地理过程如洋流、大气环流、风化和风沙等,地理成因如火山、地震等。

       3.应用数字星球系统有效突破地理教学的难点

       地理知识涉及面广,有很多理论性的知识,学生难以掌握,抽象性知识也很多,由于超出学生的感知范围或者只通过教师讲解去想象实际发生在三维空间中的地理事物运动变化现象,往往造成学生地理学习上的困难。如中东一节石油外运路线是其难点之一运用一般的多媒体,虽然可达到化抽象为具体,甚至能把静态变为动态,但教学媒体的平面使学生仍然产生平面认知。应用数字星球系统,通过有效地融合地理学科的教学过程,营造出新型教学环境,使学生获得连续、动态、立体形象的感性认识。从而降低了教学难度,化解知识难点,提高了课堂教学效率,学生学习起来生动形象、直观。

       4.尽可能使数字星球在教学的多个环节发挥作用,以激发学生的学习兴趣

       数字星球系统使学生在具体可感知的情景中学习,能够唤起学生的好奇心和注意力,因此在教学过程中尽可能在多个环节中运用数字星球。中东第一课时的内容分为两部分:“两洋三洲五海之地”和“丰富的石油资源”,数字星球系统在这两部分中均得到了运用,第一部分运用四次分别为中东的位置、两洋三洲五海的位置及重要水上通道苏伊士运河和土耳其海峡,第二部分运用四次分别为中东石油产区及石油输出的三条路线。在本节课上学生的积极性很高,课堂气氛也非常活跃,通过课后调查反馈,绝大多数学生都喜欢这种新颖的多媒体教学方式,用学生自己的话说:“上星球课我感觉新鲜、轻松、愉快,想要回答问题。”这样能调动学生学习的积极性、提高学习地理的兴趣,可收到事半功倍的效果。

       5.根据教学需要将数字星球系统与其他教学媒体结合

数字星球可与多种教学媒体相结合,如与电子白板、电子地图、纸质地图及教科书等。本节讲到中东名字的由来、中东与西亚的区别等内容利用数字星球与电子白板结合,两洋三洲五海内容与学案结合,石油出口内容与电子白板及教科书、学案结合等。在传统教学方式下一张幻灯片的容量有限,图片和文字经常会分开,学生往往看到图看不到文字,做笔记时需要在图片和文字之间进行切换,这既不便于学生做笔记,又不便于学生进行图文结合学习。通过数字星球与其他教学媒体相结合可达到球体上的图和屏幕上内容相互补充印证,这样既不耽误图像的演示,也不妨碍学生做笔记,能起到相互参考和比较的作用。

       三、基于数字星球系统的地理教学设计的几点思考

       1.数字星球系统既是教师的教具,有事学生的学具,是师生互动的一种媒介

       数字星球系统的运用可使教师通过三维动画向学生传递信息,为学生创设学习情境,使教学内容形象生动。但教学中不仅要考虑教师如何运用数字星球系统呈现教学内容,同时也要考虑学生如何运用数字星球系统;学生运用数字星球系统即要考虑学生个体的运用,还要考虑学生团队的运用。学生利用数字星球创设的情境进行协作学习,在教师的指导下观察数字星球呈现的不同地理事物,通过深入分析解决地理问题,小组同学互相配合操作数字星球呈现学习成果,向教师和同学反馈学习信息,实现师生之间,学生之间与教材之间的信息交往,达成教学目标,可见数字星球是一种知识载体,它既是教师的辅助工具,又是学生的认知工具,是师生互动的一种媒介。

       2.  数字星球系统的运用既是教学目标又是教学手段

       数字星球系统的运用,首先是教师要学会运用现代地理信息技术,教师通过不断的教学实践提高自身的地理信息技术素养,同时他更是学生需要学会运用地理信息技术学习地理的一种重要的学习目标。教师也需处理好数字星球系统与其他教学媒体的互相配合、有机结合的问题。同时数字星球系统又是教学的有利手段,能以活动的图像,逼真地、系统地呈现事物及其变化发展过程,能重新构成模拟现实,用明白易懂的形式呈现出来,使学生可以观察地理现象与地理过程,同时探讨地理成因等问题。因此,数字星球系统又是学生和教师学习地理的一种重要手段。在使用数字星球这一现代教学媒体的同时,教师要注意数字星球使用策略,使学生不只注重媒体影像,忽略了内容的学习。因此教师要通过各种技能培训加强自身素质,熟练掌握驾驭现代技术的本领。

       3.  基于数字星球的地理教学设计内涵是强调其在教学中所发挥的重要作用

       基于数字星球进行教学设计时,教师需考虑数字星球在教学的各个部分均应发挥重要作用,而不是可有可无的教学媒体。如基于数字星球的“中东”一节第一课时教学设计,其教学内容分为两部分:“两洋三洲五海之地”和“丰富的石油资源”,数字星球在这两部分中均发挥了重要作用,两部分共使用“数字星球”9次(其中学生操作“数字星球”2次),第一部分使用4次,第二部分使用5次,本节课共45分钟,使用数字星球进行讲解15分钟,其中在“两洋三洲五海之地”教学中运用“数字星球”7分钟,在“丰富的石油资源”教学中运用“数字星球”8分钟。

       4.  数字星球系统同样适合用于其他大尺度地区的地理内容学习

       数字星球系统作为教学媒体之一不仅可以运用到“中东”一节的教学之中,推而广之也可以运用到“欧洲西部”、“撒哈拉以南的非洲”、“东南亚”等区域地理的学习。例如:“撒哈拉以南的非洲”一节,共分三部分内容,一、黑人的故乡,这部分可用数字星球演示撒哈拉以南的非洲在世界的位置、地形和气候;二、快速发展的经济,这部分可用数字星球演示撒哈拉以南的非洲主要矿产资源和经济作物的分布;三、人口、粮食与环境,这部分可用数字星球演示各大洲人口自然增长率柱状图和撒哈拉以南的非洲环境问题。

       参考文献

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       [2]中华人民共和国教育部.全日制义务教育地理课程标准(2011版)[M].北京:北京师范大学出版社,2011.

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发表于《地理教育》2014年第1-2

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