论信息技术与地理学科教学的整合

2014-01-13汪红艳

地理教学 2014年12期

关键词：星球电子白板课件

汪红艳

（常州市第二中学, 江苏常州 213003）

论信息技术与地理学科教学的整合

汪红艳

（常州市第二中学, 江苏常州 213003）

从电子白板、三维GIS地理案例、数字星球系统与中学地理教学整合三个方面阐述信息技术与地理学科教学整合的实践研究，归纳得出结论：现代信息技术与中学地理课堂教学恰当地整合，能及时反馈信息，有利于师生互动、生生互动；能创设高仿真的地理学习背景，有利于学生探究学习；能帮助学生构建地理空间概念，有利于突破重点、难点；能增加课堂教学容量，有利于提高课堂教学的有效性。

信息技术；电子白板；三维GIS地理案例；数字星球系统

现代信息技术能为学生的学习和发展提供丰富多彩的学习环境和强有力的学习工具，它与地理课堂教学恰当地整合，能有效地帮助解决教学中的重点和难点，降低教学难度，激发学习兴趣，培养学习能力，提高教学质量；能极大地优化教学环境，促进学生的主动学习；能极大地增加课堂容量，增大信息密度，提高课堂教学的效率。除了常见的PPT课件外，在日常教学中运用有关信息技术与地理学科教学的整合方式主要有以下三种：

一、电子白板与中学地理教学的整合

电子白板是一个具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的，既具有普通白板和联网多媒体计算机功能，又可以实现普通白板功能与计算机功能、软硬件功能与教育资源、人机与人际多重交互的电子感应屏板。传统信息技术下，教师忙于专注于桌面点击鼠标表演课件，导致过度使用技术而干扰教学。课件一放，教师难以像传统教法一样言传身教，使教学效果打了折扣。而运用交互电子白板能从工具性的人机交互走向生成性的人机交互。电子白板给人最突出的印象是它的交互功能，运用它实现了课堂教学的变革。电子白板主要具备以下两类突出功能：

1.扩展多媒体教室原有功能

⑴在全班教学中展示基于网络的教学资源；

⑵为了解释概念而展示视频资源片段；

⑶控制文本和图像的呈现；

⑷在交互白板上演示或操作课件；

⑸在全班场合展示学生的陈述或作品。

2.白板特有的交互功能

⑴用电子笔进行讲解和练习；

讲解西气东输对中西部和东部地区影响时，先根据下列表格即讲即写，然后出示正确答案。如表1、表2所示：

表1 从具体层面分析

表2 从具体层面分析

⑵用电子笔在文本、图像和视频资源上进行批注；

⑶保存屏幕上进行的批注、书写和绘图；

⑷应用电子笔操作图片、文字的移动、翻转和聚焦；

在《资源跨区域调配》一课中比较煤炭和天然气的优缺点，可以在白板界面加入输入文体，利用白板的浮层功能，可以实现拖拽功能。这是普通的PPT课件所不具备的。

⑸应用交互白板课件制作系统方便地创建、修改和完善电子课件，并回放课件和批注。

新课程理念下的课堂是一个由教师、学生、教材、环境组成的动态系统。它既要重视课堂的预设，更要重视课堂的动态生成。一堂课不可能完全是预设，也不可能完全靠生成。不管是课前预设，还是课堂生成，两者都要统一到“为了学生的发展”这个基点和价值观上，有了这个基点和价值观，我们的课堂教学才能充满激情与智慧，充满生命的气息与情趣，充满挑战与创新，我们的课堂也才能成为师生、生生互动交流，共享智慧知识，焕发生命激情的富有个性的情景化场所。而利用电子白板辅助教学就可以很好地体现由预设到生成。

二、三维GIS地理案例与中学地理教学的整合

三维GIS地理案例是在大量卫星遥感影像的基础上运用一定的技术制作出来的。三维场景真实感强，直观明了。我们先以《流域的综合开发——以黄河流域为例》一课为例对比分析一下，这节课采用三维GIS地理课例上课与采用PPT课件上课相比，有什么不同？

该节课前半部分采用PPT课件交待黄河流域背景知识，后半部分利用三维GIS地理案例，结合五个探究问题，引导学生探究学习，合作学习，自己总结归纳有关流域开发的一般规律性知识。

三维GIS课件展示：黄河流域上游地区土地资源的利用种类有耕地、林地、草地等等。西北三大灌溉农业区有河套平原、宁夏平原、河西走廊，河套平原白花花的盐碱化遥感景象给人以很强的视觉冲击。在此基础上巧妙导入“探究1”。

探究1：从遥感图像中你发现了什么信息？人们针对上游地区的土地资源是如何开发利用的？在利用中出现了什么问题？应该怎样合理开发利用？

图1 黄河流域图

图2 刘家峡

图3 刘家峡旋转放大图

探究2：黄河上游开发水能资源的条件如何？开发的特点是什么？在开发过程中易出现什么问题？解决的措施是什么？

运用已有资料和刘家峡和青铜峡等梯级电站遥感图像，分析黄河流域水能资源的条件：

图4 黄河峡谷

峡谷地形；湍急的水流；地势上大的落差。

教师强调梯级电站可以充分利用水能资源，多次发电，这里也因此成为一个能源输出地区。而且梯级开发建坝，淹没面积小，损失少，易于建设。

在此基础上创设探究情境：我们苏南水资源丰富吗？水能资源丰富吗？引导学生学用结合，达到地理课程标准中提到的要“学习生活中的地理”的要求。本探究通过层层设问，激发学生进一步探究、验证的欲望，引导学生将视角扩展到水能资源开发条件的规律上来，从而形成对该规律全面的认识和提升，充分感受到黄河流域梯级开发的特点。

探究3：人们原来怎样开发利用上游地区的生物资源？会带来什么结果？为什么后来同样的地方设置国家森林公园？想一想针对流域的草场资源应该如何保护？

引导学生比较、探究、发现问题。河流的上游地区如果做林场，虽说有短期经济效益，但破坏了植被，容易导致水土流失。后来改做国家森林公园，一方面可涵养水源、保持水土，另一方面也可以发展旅游业等，取得经济效益。同样流域的草场资源在利用过程中要注意合理放牧，划区轮牧等等，在开发过程中注意保护草场的生态环境。

探究4：黄河中游地区主要有哪些矿产资源？如何开发利用？在开发过程中易出现什么问题？解决措施是什么？

教师展示内蒙古的石嘴山和陕西的东胜、神府露天煤矿，引导学生明确黄河中游地区有丰富的煤炭资源，思考在开发煤炭资源过程中出现的环境问题及解决措施。要本着边开发边治理的原则，在开发的同时要注意环境保护。下游主要是石油资源。

课件展示：黄河上、中、下游旅游景点的分布情况。特别是上游地区的沙坡头草方格沙障的外形（放大后草方格形状非常明显）、所处的位置（北面是腾格里沙漠，南边是包兰铁路）。在此基础上巧妙构思“探究5”。

1.2 形成评价指标草案在回顾文献和理论分析的基础上，查阅专科护士培训用书《康复专科护士实践手册》《实用专科护士丛书-康复科分册》及美国康复护理协会官网上的相关文件，形成康复专科护士核心能力评价指标雏形，通过专家会议法对指标进行修改，并结合康复护理发展现状及患者需求，最终形成康复专科护士核心能力评价指标初稿，包括8个一级指标、21个二级指标和71个三级指标[7-8]。

探究5：该流域有哪些旅游资源？开发旅游资源的优点有哪些？在开发旅游资源的过程中会带来哪些环境问题？如何解决这些问题？

引导学生通过观看沙坡头草方格沙障，重新回想该项工程措施的作用（一是削减风力，二是截留水分，提高沙层的含水量，有利于固沙植物存活。非常生动形象地引导学生得出它的最终目的是保护包兰铁路免受腾格里沙漠的侵袭），并因此成为一项旅游景观。明确发展旅游业的利弊及针对出现的问题应采取的措施后，可进一步理解黄河流域的发展方向是开发一些对当地脆弱的生态环境影响小的产业等。

图5 沙波头远景

图6 沙坡头近景

本课例运用黄河流域三维GIS卫星遥感影像课件，利用遥感影像图形象、直观、真实的特点，设置探究的情境，提出逐层深入的问题达到引导学生探究、解决问题，从而获取新知的目的。无论是在教学内容，还是教学形式上均是一次新的尝试。

与传统的PPT课件作为教辅手段相比，基于三维GIS地理案例的课件，主要体现以下优点：

1.该课件与一般课件不同，是按照教学过程与探究学习设计的创新课件。教师只需要依据学生情况补充一些辅助学习材料就可以。

2.通过三维地理案例可以进行虚拟仿真教学，还原了真实的地理环境。可以极大地增强教学信息的表现力，进而激发学生探究的兴趣，提高教学效果。在此基础上讲解的知识内容不再抽象，和实际紧密地联系在一起，从而得出正确的结论。

总之，基于遥感影像的三维场景真实感强，能让学生全方位了解黄河流域的自然背景、自然资源的开发条件、出现的问题及解决措施。课件画面清晰、精美、立体感强，视觉冲击力强，画面大可至全球，小可至一片耕地、一条大坝，并且可以旋转角度观察画面。在此场景氛围中知识的学习不再抽象枯燥，非常有利于重点、难点的突破，非常有利于书本知识和地理实际的融合。

更重要的是采用三维地理案例创设背景，设计探究问题，使学生的探索欲望大大增加，改善了课堂学习模式，让探究式学习贯穿整堂课始终。例如，动感的峡谷飞行足以让学生以全新的角度体验着地形和河流的关系。整堂课学生始终处于兴奋的积极主动探索之中，想学会学，三维GIS地理案例的巧用让学生的主体性有了翱翔发挥的广阔天地，调动学生多种感官最大限度地参与到课堂中，使学生在有限的时间里高质量的达到学习期望，从而切实提高课堂教学的有效性。

而三维课件在《等高线地形图的判读及应用》中，演示等高线地形图上山谷、山顶、陡崖、鞍部、缓坡、陡坡，尤其是可随意旋转角度，从空中俯视陡崖，学生能够通过观察自己得出结论：陡崖处的等高线是交织在一起的；陡坡处等高线密集，缓坡处等高线稀疏，比老师直接给出答案效果要好得多。

三、数字星球系统与地理课堂教学的整合

数字星球系统（多媒体球幕投影演示仪）是信息时代最先进的教学仪器之一，也是目前国内唯一实现三维立体动态展示的单体数字化教学仪器。利用数字星球系统上课可以有助于学生建构空间概念，易于突破重点和难点，效果明显，它的特点在案例中体现为：

《气压带和风带的形成》是自然地理的重点和难点。对于大部分高一学生来说，空间想象和理解力尚达不到所需高度，学习这节课很吃力。我尝试利用数字星球系统处理该节重点难点内容，来弥补PPT课件中的不足。本堂课中我使用的数字星球环节主要有三圈环流的形成过程、气压带和风带随太阳直射点的移动而移动两处。请同学观察数字星球三圈环流的动态展示，思考：从北纬30°南下的气流怎样运动？北上的气流又怎样运动？同学们很容易得出气流偏转的结论，进而再讲偏转的规律。学生印象很深。

通过遥控器控制，使数字星球发生旋转，分别从北极上空和南极上空展示七个气压带和六个风带。这样操作帮助学生构建空间概念，发展学生的空间思维能力和逻辑推理能力，化难为易，化抽象为具体，学生一目了然，扩大了课堂容量，有效的突破了教学难点，提高了教与学的效果与效率。

而关于气压带和风带随太阳直射点的移动而移动，书本上的图片是静态的；PPT可以制作成动态的，却是平面的；使用数字星球，运动着的蓝色星球上，既有气压带和风带的移动，也有太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。在此基础上，请同学观察数字星球呈现出动态的立体的图像，思考：气压带和风带的移动规律是什么？经过实践证明，同学们能够表述出太阳直射点往北移动，气压带和风带也随着往北移动，再进一步指导学生得出应有的结论：就北半球来说，气压带和风带位置夏季偏北，冬季偏南；就全球来说，七月偏北，一月偏南。

运用数字星球系统展示，设计探究问题，引导学生积极地思考和探究，扫清学生学习上的障碍，调动学生的学习积极性。同学们课后纷纷表示喜欢这种上课方式，因为这种方式可以帮助学生建构地理空间概念，在此基础上学习自然地理感觉不是很难，而且学生对于自己通过观察得出结论的知识印象深刻，希望以后能多上一些这类课。