基于Google Earth的跨学科主题研究性课题设计——以“家乡的污染”为例

（上海师范大学徐江校区，上海 200234）

引言

全球污染日益加剧，地球已经向人类亮出“黄牌”，如果人们再不关注污染问题，没有拯救地球的意识及拿出具体的措施来减少污染，21世纪人类可能被开除地球的“球籍”。本篇文章借高中英语课程《saving the earth》之机，在学生学习完这节课后，设计了基于Google Earth的以“拯救地球”为主题的研究性课题。

一、教学设计

（一）设计思想

主题研究性学习就是学生在教师的指导下，选择和确定主题进行研究，并在研究过程中，主动地获取知识和运用知识解决问题的学习活动。跨学科主题单元，指的是围绕一个基本主题，跨两门或者更多学科的综合性研究。[1]祝智庭第一定理：因为IT改变了信息的社会分布形态和人们对它的拥有关系，造成了信息的多元性、易得性和可选性，从而改变了人们之间的教育关系。由此，跨学科主题研究性课题设计应运而生。

（二）主题：拯救地球（saving the earth）

本主题单元共分为5个阶段：

阶段一：学生学了《saving the earth》这门课，了解了一些世界上的污染问题，教师提出主题：以“家乡的污染”为例拯救地球。

阶段二：通过Google Earth了解地球现状，了解家乡南通的污染现状，理解拯救地球的重要性。

阶段三：学生利用业余时间，从污染状况、污染原因等方面去进行社会调查，运用摄影、摄像、网上搜索、图书馆查阅等手段，采集家乡南通环境污染问题的资料，并就解决方法提出设想，用英语把它们写成书面形式。

阶段四：通过bbs在线讨论，学生把自己的调研成果用英语表达出来，展示所收集到的图片和相关资料，也可通过多媒体把制作的课件向同学展现，培养学生保护地球和拯救地球的主人翁意识。

阶段五：对这次英语研究性学习活动中学生的态度与成果进行评价和总结，让学生意识到自己的潜力和成功，从而进一步激发他们学习英语的兴趣，调动他们学习英语的积极性。

当然，这些阶段不是固定不变的。实际教学过程中，会有很多动态生成的课程资源。教师应该重视课堂观察，注意细节，注意倾听学生的回答或提问，准确判断和适时捕捉生成教学资源的时机，促进课堂动态生成资源，从而适当地调整单元教学的内容和进度，促进学生的学习。

（三）阶段一所涉及的学科课程标准

1.英语

英语课程的学习，既是学生通过英语学习和实践活动，逐步掌握英语知识和技能，提高语言实际运用能力的过程；又是他们磨砺意志、陶冶情操、拓展视野、丰富生活经历、开发思维能力、发展个性和提高人文素养的过程。

高中英语课程要有利于学生优化英语学习方式，使他们通过观察、体验、探究等积极主动的学习方法，充分发挥自己的学习潜能，形成有效的学习策略，提高自主学习的能力；要有利于学生学会运用多种媒体和信息源，拓宽学习渠道并形成具有个性的学习方法和风格。把信息技术作为英语教学的认知工具和知识载体，围绕英语学科知识进行整合实验，不仅可以扩大英语阅读的“面”和“量”，而且也培养了学生诸如“信息的获取、信息的重组和加工以及信息的交流”等多种信息素养。[2]

在英语教学中采用跨学科主题性研究性学习，是把小课堂变大、变活、变新，把语言学习、研究与社会实践有机地结合在一起，让学生在学习中研究，在研究中学习，锻炼了学生的自主学习能力和合作协作能力，提高了他们分析问题、解决问题的能力，这正是新课标对英语教学所提出的目标要求。

2.信息技术

信息技术课程是综合实践活动必修课程中的一个学习领域，旨在帮助学生掌握信息时代生存与发展所必需的信息技术基础知识和基本技能，提高在日常学习与生活中应用信息技术解决问题的能力，形成与信息社会相适应的社会责任感，为信息素养的全面养成打下基础。[3]

3.地理

学习对生活有用的地理，侧重基础性的地理知识和技能，增强学生的生存能力。

学习对终身发展有用的地理，反映全球变化形势，突出人口、资源、环境以及区域差异、全球变化、可持续发展等内容，使所学内容不仅对学生现在的生活和学习有用，而且对他们的终身学习和发展有用。[4]

改变地理学习方式。要根据学生的心理发展规律，联系实际安排教学内容，引导学生从现实生活的经历与体验出发，激发学生对地理问题的兴趣，培养地理学习能力，鼓励积极探究，使学生了解地理知识的功能与价值，形成主动学习的态度。

（四）教学目标分析

(1)知识与技能：培养分享的心态，熟悉“发表看法，提出建议”的口语技能；充分利用网络资源，强化学生自主学习的意识，培养学生组织语言、运用语言的能力；了解拯救地球的重要性与迫切性。

(2)过程与方法：培养学生筛选局部和整体信息的能力，通过自主学习和协作学习，获取信息和处理信息的能力；培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力和创造性思维能力。

(3)情感价值观：通过本节课的学习，培养学生的拯救地球的意识、采取减少家乡污染的实际行动和提高信息素养。

（五）学习环境描述

1.软件简介与安装

Google Earth（google地球，又简称GE）是最大的搜索引擎，google公司提供的全球主要城市卫星地图搜索服务。当下载安装googleearth程序之后，只要在搜索框输入城市的名字，就可以出现该城市的卫星地图，并根据需要进行放大、缩小、定位等操作，它提供3D地形和建筑物视图，其浏览视角支持倾斜或旋转，并可以保存和共享搜索和收藏夹，添加自己的注释。

Google Earth下载地址及有关Google Earth的更多介绍可访问官方网站：＜http:／／earth.google.com＞。下载后运行安装程序即可。注意程序安装时，操作系统（包括显卡、网卡、声卡等驱动程序）要正常安装，所涉及到的安装路径不能包括中文，不然会出现很多千奇百怪的问题。然后按提示安装即可。

2.教学硬件环境

要理想运行Google Earth软件，推荐以下最低的电脑配置：Windows XP 操作系统、Intel Pentium42.4GHz、512MB内存、2GB硬盘空间、3D显卡、32MB显存或以上；学校教学楼的教室应安装了多媒体电教平台。

教师最好配有手提电脑，熟练使用常用办公软件。由于Google Earth软件是英文版，很多命令、功能的使用需要不断摸索。要熟悉Google Earth软件的基本操作，最好多查询Google Earth网页，多下载Google Earth地标。学校能提供有线和无线上网的宽带网络环境。

（六）学习主体分析

高二学生 (掌握了三门学科的基础知识，对Google Earth软件的操作已达到一定的熟练度)，习惯于传统的授导型教学模式，有较好的学科基础，新的教学环境和教学模式会激发学生更大的学习热情。

（七）明确学习活动实施中教师的作用

1.设计者

有效的主题研究性学习不是学生自发产生的，需要教师的精心设计，这种学习通常要通过任务型学习的方式来实现。因此，教师在主题研究性学习中是一个设计者。

2.组织者和促进者

在主题研究性学习的实施过程中，教师要及时了解学生遇到的困难及需要，有针对性地进行指导。教师应成为学生进行交流的组织者和建议者。在这一阶段，教师对学生进行鼓励和指导，帮助他们建立自信心，提高学习的积极性，必要时可为学生提供相关信息，启发思路，补充知识，介绍方法和线索，引导学生质疑、探究和创新。

3.资源开发者

在主题研究性学习的实施过程中，教师可与学生一起去开发和利用对主题研究性学习有价值的校内外及网上的教育资源，为学生提供良好及方便的进行主题研究性学习的条件。

4.指导者

教师在主题研究性学习实施的不同阶段，要起到不同的指导作用，当好学生的指导者。

二、教材内容及重点、难点分析

（一）教材内容分析

本课教学内容是人教版高中英语教科书第二册（上）第9单元33课，有关Saving the earth（拯救地球）的知识，但教材较偏重语法知识的训练，对有助于学生扩展知识铺展略显不足，使学生无法较深入地理解和感受到拯救地球的必要性和重要性，因此，笔者设计了这堂研究性学习课。让学生在掌握课文基础知识的前提下进行一次基于Google Earth的实践探究，通过Google Earth了解拯救地球的必要性和重要性。借助Google Earth、社会调查、实践探索、在线讨论，对拯救地球和保护地球起到积极的作用。

（二）教学重点

(1)学生组织语言、运用语言的能力。

(2)通过对地球现状相关知识的探究学习，理解拯救地球的重要性。

重点突破：借助Google Earth，实践探索，协助学习。要体会地球对人类的重要性，就应该首先让学生了解它的现状，了解它的发展，借助于Google Earth，可以使学生树立保护地球和拯救地球的主人翁意识。

（三）教学难点

对社会调查及实践得来的各种信息源的比较筛选，及学生易受无关因素的干扰而导致的学习效率问题。

难点突破：设置问题，循序渐进，层层递进。利用设置好的问题，激发他们的调查与实践欲望，积极主动地进行自主探究。循序渐进地设计问题，激发学生的创造思维，层层深入地引导学生进行协作学习。

三、教学过程

（一）学生自由分组

可以就近2－3人一组，也可以自由搭配2－3人一组。最终作品署名为同组的几位同学。

（二）利用Google Earth了解地球现状

1.环境污染

从“Google Earth”看，中国的沿海环境污染很严重，内陆污染的河水流入大海，造成我国沿海海水污染。

2.气候变暖

感谢科学家的不断呼吁，全球变暖是人尽皆知的事实，你想知道未来100年，全球气候的变化将会带来什么变化吗？通过Google Earth你会了解人类正在遭受的气候变化的威胁。在谷歌地球画面的上方有一个可以滑动的按钮，左下方有一个表示温度的彩色标尺，你可以用这个按钮选择2031年，看看我们的地球发生了怎样的变化。

你也可以用年代工具条设置自动播放，从2000年－2100年，通常你会看到全球的温度随着年代的变化逐渐升高了，地球越来越像一个暖色调的鸡蛋（如图1）。

图1 地球像一个暖色调的鸡蛋

根据IPCC（Intergovernmental Panelon Climate Chan Google Earth）的观测，2007年，北极冰盖比2005年缩小了25%，预计到2050年，北极的冰盖将消失（如图2）。

图2 北极冰盖动态的在减少

（三）自主探究学习——家乡的污染

(1)利用 Google Earth的“fly to”功能找到家乡南通。虽然南通对于世界来说是个小的不知名的城市，但是仍然可以用“fly to”方式找到南通（如图3）。

(2)利用Google Earth找到家乡的污染。南通属于沿海城市，我们先来看一张中国沿海环境污染问题（如图4）。

(3)拍摄和收集相关图片。在这次研究性学习活动中，学生拍摄和收集到大量关于家乡南通被污染的图片，如图片“幸福河不幸福”（The Polluted River）、“烟雾缭绕的南通城”（The Polluted Town of NanTong）、“白色污染”（The White Pollution）等。这些图片引起学生对家乡南通环境的关注，了解了环境污染的严重性，提高了他们环境保护意识，从而激发他们去思索，寻找解决家乡污染问题的办法，为改善家乡环境尽一份力。

图3 通过fly to找到家乡江苏南通

图4 中国沿海环境污染问题

（四）讨论

师生通过bbs在线讨论，形成地球主人翁意识，教师及时进行评价、点拨，增强学生后续学习积极性。教师在讨论的过程中引导学生分析成果，提出开展深层次的讨论，探讨各自学习成果的优缺点，然后取长补短，提高会话能力。

（五）概括总结

师生交流心得体会，总结点拨，深化主题。

（六）评价量规

教师对学生的探究性学习始终要进行引导，对他们的研究成果要给予恰当的评价。评价时，不能只看研究成果，而忽视学生研究性学习的过程；不能只重视教师评价，而忽视学生的自评与互评；也不能只重视答案的客观性和唯一性，而忽视其创造性。在整个学习过程中，教师要多进行鼓励，多给予表扬，要积极营造一种民主、宽松、和谐的学习环境，建立起平等、尊重、信任、友好与合作的师生、生生之间的人际关系，从而培养全体学生的参与意识和探究兴趣。这样才能保证研究性学习的顺利实施及学习目标的真正实现。

师生共同协商制定本阶段学习评价量规。根据实际情况做若干微调。师评、组内评价和组间评价配合使用。学生填写“课堂活动过程评价表”，并把自己的本次学习感受用一句经典言语概括（如表1）。

表1 课堂活动过程评价表

四、教学反思

（一）新的教学理念

学科教学方面这样的一种教学方式，引导学生运用多学科知识和技能处理实际问题，加深对各学科相关内容的理解与灵活运用，培养正确的情感态度价值观，在多种学科共同形成的“海洋”里遨游，学生们在其中学习和创新。

(1)地理学科方面。学生在地理学科的“海洋”里畅游，掌握地球的基本知识，运用Google Earth的基本技能，学会简单的地理观测、调查统计及运用其他手段获取地理信息等基本技能；学会根据收集到的地理信息，通过比较、抽象、概括等思维过程，形成地理概念，进而理解地理事物分布和发展变化的基本规律，运用适当的方法和手段，表达自己学习的体会、看法和成果，并与别人交流；形成对地理的好奇心和学习地理的兴趣，养成实事求是的科学态度和地理审美情趣，关心和热爱自己的家乡和祖国，增强民族自尊、自信的情感，初步形成全球意识。

(2)信息技术方面。信息技术中要求学生掌握的知识如信息加工与表达（安装和设置Google Earth软件，制作Word、PPT文档，运用PS软件来处理各种制作或截取的图像，在Google Earth软件上DIY创造各种地理事物）、信息发布与交流得到了很好练习。具体操作过程中，教师的及时帮助与辅导，组内和组间交流，促进不同层次学生基础技能的共同发展。[5]

(3)英语学科方面。在saving the earth（拯救地球）这样特定的情境中，有意或者无意地注意、感知、思维、操作，学生的英语素养也在不知不觉中提高。在利用Google Earth这个软件的过程中，由于都是与英文在打交道，有的学生甚至产生更加浓厚的学习英语的兴趣和强大的自信。教师设计的把自己的调研成果用英语表达出来的任务也激发学生自己创作英语短文，表达自己的观点。更有个别英语高手在国际社区上用简单的单词或句子与国际友人交流。

（二）跨学科的综合思维方式与意识

在真实情境中接受真实任务，解决真实问题，培养多角度综合思维能力和意识，培养多学科综合技能，这是传统教学模式无法企及的，符合新课程改革的最新理念与发展方向。让学生在教师的指导下，通过感知、体验、实践、参与和合作等方式，实现任务的目标，感受成功。在学习过程中进行情感和策略调整，以形成积极的学习态度，促进语言实际运用能力的提高。实践证明，学生的学习兴趣得到很好的激发，跨学科的综合思维方式与意识在潜移默化中形成并良性发展。

（三）促进学生的个性发展

教学中大量的环节都是由学生自己来决定的，每一个学生不同的经验、不同的视角、不同的方法为本项学习活动增添了个性发展的机会，学生的学习积极性很高。

（四）促进人际交流与合作

(1)生生交流与合作。正式与非正式的学习小组组内和组间的交流，在正式任务的驱动下，自然而密切地进行交流与合作，促进了个性发展与共性发展的和谐统一。

(2)师生交流与合作。师生交流更加真切与频繁，更具有针对性，通过bbs，师生之间进行多形式、多层次的密切交流，教学相长。

五、结束语

随着信息化教育的发展，跨学科主题性研究课题学习方式，必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。因此在当前我国积极推进教育现代化、教育信息化的大背景下，倡导和探索跨学科主题性研究课题学习方式，创设各种合作学习的活动，使学生的思维在体验、讨论、合作、探究等活动中得到发展，自主性的创新能力也得到培养，更重要的是能让学生学会良好的学习策略，对于培养学生的信息素养，发展学生的创新和实践能力，养成终生学习的习惯有着十分重要的现实意义。

[1]Patricia L.Roberts， Richard D.Kellough 著，李亦菲等译.跨学科主题单元教学指南[M].北京:中国轻工业出版社,2005.

[2]中华人民共和国教育部.全日制义务教育普通高级中学·英语课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001.

[3] 江苏省信息技术课程纲要( 实验稿)[DB／OL].http:／／www.icteducn／bbs／showthread.asp芽page＝end＆threadid＝3171

[4]中华人民共和国教育部.全日制义务教育·地理课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001.

[5]朱志刚.基于Google Earth跨学科主题单元教学的探索[J],中国电化教育,2008.