iPad在高中地理课堂教学中的应用初探

2014-01-13王莺

地理教学 2014年7期

关键词：星空应用程序观测

王莺

（上海中学, 上海 200231）

iPad在高中地理课堂教学中的应用初探

王莺

（上海中学, 上海 200231）

一、背景介绍

2011年9月，上海中学国际部一年级新生开始踏入了他们人生中的一段重要旅程——校园学习生涯，他们在领取教科书的同时发现了一份意外的礼物——一台崭新的iPad2平板电脑，虽然很多孩子在家中早已和它亲密接触，但由老师发下也就意味着它将成为今后日常学习的教具，这着实让孩子们既兴奋又期待。

将iPad引入课堂进行辅助教学是上海中学教学改革中的又一次大胆创新和尝试，学校先以国际部一年级新生作为试点，经过一段时间的摸索与实践，基本掌握了一套将iPad应用于数学、语言、科学等多学科课堂教学的方法，有效提高了课堂教学的活力与效力，普遍受到学生和家长的认可和好评。

成功走出第一步后，学校希望将革新的步子迈得再大些，号召本部教师也积极参与到这场当代的教学技术革新中去。在校长室的亲自关心下，我校本部地理教研组于2011年起开始探索iPad在高中地理课堂教学中的应用。经过两年多的摸索和尝试，目前已取得一些阶段性成果，在此和大家分享和探讨。

二、以选修课为平台，开设基于教育应用程序的地理新课堂

iPad是一款由苹果公司于2010年1月推出的集多种交互信息功能于一体的智能IT工作平台，其时尚的外观、便捷的操作和强大的功能使得它一经推出便风靡世界，在中国也有越来越多的人开始购买并使用。暑假家访中本人便发现自己班上已有不少学生购置了iPad，但学生对iPad的使用往往局限于游戏或上网，很少涉及课程学习方面。事实上，iPad辅助教学在欧美等国家已经颇为盛行，但在我国却尚处摸索阶段，将其应用于地理课堂教学目前更是无先例可循。为了能顺利开展这项教学技术革新工作，本人一边参加Apple公司的相关教学培训课程，一边借鉴国际部一年级的既得经验，利用空余时间熟悉iPad，摸着石头过河。历经了两个多月的准备期后，我们试探性地迈出了第一步。为了稳妥起见，我们先在小范围内开展试验，以小群学生为试点，以我校每周五下午的一节选修课为平台，一学期内先后开设了两门课时各为3节的微型选修课。

1.基于Star Walk应用程序的“室内天文观测”微型选修课

Star Walk（见图1）是一款从App Store购买的互动式天文指南，是一个让使用者无论白天还是黑夜，不仅室外即便室内都能清晰观察星空的天文学应用程序。该应用程序包括恒星列表、星座列表、行星列表和梅西耶天体列表，以及关于月相变化的信息，此外它还具备“时间机器”功能，让你能清楚观察星体的过去和未来。这是一款非常强大的天文教学软件，打破了以往星体观测只能在夜晚户外进行的局限，使用者无论白天黑夜、室内室外都可以自由观测，而且不受月光灯光、烟尘雾霾等因素的干扰，因此我们可以选择在周五的下午向学生开设这样一门特别的天文观测活动课。

“室内天文观测”课是一门旨在帮助学生将课本上所学到的基础天文知识利用Star Walk应用程序进行观测验证的活动课。高中地理教材第一篇“宇宙与地球”向学生介绍了有关天体系统、太阳与太阳系、星空星座、月相变化等天文学基础知识，但由于受上海天文观测环境及课堂教学条件的限制，传统的天文部分教学往往局限于老师“空讲”和学生“空想”的被动局面。而Apple公司开发的这款Star Walk应用程序恰好为教师解决这一教学难题提供了一个切实可行的操作平台，利用轻便易操作的iPad平板电脑，学生可以随时随地打开Star Walk进行星空观测，验证课堂所学内容，体验天文观测乐趣。

以下是本人为该选修课设计的部分课堂学习活动内容。

“室内天文观测”学习活动单（部分）

组员1 姓名：____ 组员2 姓名：_____

（说明：两人一小组，配备一台iPad，合作完成学习活动单）

曾几何时，风清月明、星空浩瀚，无论是文人墨客还是乡间童叟，人人晓朔望识箕斗。可惜今天，同一片夜空却由于雾霾烟尘、灯光污染，星辰不再可辨，只好纸上谈星。所幸的是，科技的进步使我们已能手捧乾坤、白天看星。让我们来一次模拟星空观测之旅。

小组活动一

打开Star Walk程序，点击屏幕右下角〇符号，将iPad举向天空，进入星空观测模式。

1.确定地面方位，寻找北极星（小熊座α）。

2.寻找太阳在天空中的位置，并将其绘制在图2中的相应位置。

【相关知识链接】

1）太阳所在的轨道称为 ______ 。（电影—黄道介绍）

2）宇宙中最基本的天体是_______ 和_______ 。寻找猎户座，观察并记录该区域内的主要天体________ 。

3.在图2轨道上依次添画你认识的其它天体。

【相关知识链接】

1）以太阳为中心天体的天体系统称为_______ ，其家族成员还包括_________________八大行星（按由内向外顺序）、__________ 和众多的_________ 。

2）从模拟星空观察中发现金星、火星等行星的运行轨迹都在黄道附近，说明八大行星的运动具有_____

性的特点，另外，还具有____ 性和 ____ 性的共性。

小组活动二

单击Home键，四指往上推屏，进入后台程序管理，再次打开Star Walk程序。

1.点击屏幕右下角〇符号，选择“Sky Live”按钮，记录今天的日、月升落时间。

日出：______ 日落：_____ 日长：_____

月出：_______ 月落：______ 月相：_______ 推算今天的农历日期______

2.关闭“Sky Live”，将iPad举向天空，进入星空观测模式。寻找此时月球在天空中的位置，并将月相添画在图1的相应位置。

3.将iPad平放在桌面上，点触屏幕，停止星空观测模式，利用右上角的“时光机器”，在图3相应位置制定从今天开始为期一个月的“我的月相观测计划”。

观测周期：月日—— 月日

2.基于Our Choice应用程序的“低碳生活与低碳未来”微型选修课

Our Choice（见图4）也是一款从App Store购买的教育应用程序，不过打开Our Choice你会获得和Star Walk完全不同的体验。Our Choice实际上是一本集文字、图片、动画、视频等多媒体技术为一体的交互式电子教科书。主讲人是2007年诺贝尔和平奖得主--美国前副总统阿尔•戈尔先生。他以独特的视角、专业的知识讲述了全球气候危机产生的背景、现状及解决方法，宣告了21世纪人类为应对生存危机而必须采取的态度和选择。

图4 Our Choice界面

认识人类社会和地理环境的矛盾、提倡可持续的发展道路正是我们高中地理教学的核心所在，但由于受教材篇幅和学期课时的制约，我们平时在课堂上没有就此问题展开充分讨论和学习。借助Our Choice应用程序，我们开设了“低碳生活与低碳未来”微型选修课，旨在引导学生关注全球环境问题，认真思考人类和地球的相处方式。考虑到该app实质上是一本内容详尽、交互性良好的电子读物，因此本选修课的授课大胆打破了传统的教师主导模式，采用了全开放式的学生自主模式。每三个学生组成一个学习小组，领取一台iPad平板电脑，利用预装的Our Choice应用程序和无线网络资源，于三节课内合作完成既定的学习任务，并制作一份学习报告用以交流各组对于本课题的学习心得和体会。

两门基于iPad专门应用程序的地理选修课虽然形式不同，前者是以学生观测体验为主的活动课，后者是以学生阅读讨论为主的探究课，但由于都借助了iPad这一性能卓越的智能交互学习平台，打破了传统地理课堂单调单向的教学模式，给学生耳目一新的上课体验和充分参与的学习乐趣，大家对这种教学革新形式表示充分肯定和极大兴趣。

除了以上提到的两款功能强大、安全实用的教育应用程序外，在iPad上的App Store 软件商店里还可以根据需要挑选（购买或免费下载）其他地理教学应用程序（见图5），如地图拼图、Solar Walk、Geo Walk、7 Billion等。这些应用程序都表现出传统教学软件或课件难以比及的高交互性，弥补教师以往课堂教学的不足，满足学生自主探究学习的需要。有了iPad这个新的学习平台，我们也可以更便捷更广泛地共享国际教育资源。

图5 App Store购买界面

三、以必修课为依托，摸索整合iPad多种辅教功能的地理教学新模式

除了apple公司专门为学科教育开发的各种教育应用程序外，iPad本身就提供了很多有利于提高课堂教学能效的多媒体辅助手段，如拍照、录像、录音、即时投影等，借助互联网还可实现视频聊天、上传下载等更多功能，大大方便和延展了师生间、生生间的课上及课后交流互动。

继借助iPad成功开设两门微型选修课并获得热烈反响后，我们又开始尝试将iPad引入必修课课堂，希望能让更多学生来感受iPad带来的与众不同的学习体验。抓住2012年徐汇区开展青年教师大奖赛的机会，本人选取了“月球”、“文化与环境”两个课题进行重新备课，在部分教学环节中首次引入iPad辅助课堂活动设计，较为成功地解决了一些以往教学过程中的困惑和难题，取得了颇为理想的教学效果并荣获徐汇区一等奖。以下就两节课中涉及的iPad应用作简要介绍。

在“月球”一课的设计中，本人在“课前准备”环节中要求学生“拍摄或手绘一张近期你看到的月亮图片”，在开课前一天利用iPad的拍照或邮件功能将学生上传的月亮图片进行收集并制作成图片集留作课堂教学资料用。在上课过程中，既有让学生利用Star Walk应用程序进行实时月相观测，也有请学生将根据活动单要求制作的月相图表拍摄成照片即时投影到屏幕上供集体讨论。在小组活动过程中学生还可以利用iPad便捷快速的上网功能进行相关资料查询等。在该堂课的最后，我们还设计了一个学生短剧表演活动，要求学生“以大组为单位，根据课上所学内容，拍摄题为‘国人登月•千年圆梦’的2分钟新闻现场报道。时间：2030年10月11日（农历九月十五）地点：中国文昌卫星发射中心角色：旁白（1人）、宇航员（1人）、项目总负责人（1人）、记者（2人）、发射基地工作人员（若干）”。该活动的设计意图是考察学生在本堂课上学到的相关月相、月球环境的知识，提高学生对知识的综合理解和应用能力。从实施的效果来看该活动达到了本节课的高潮，上台表演的同学积极投入、表现出色，组员还利用iPad的录像功能进行了新闻拍摄。由于时间关系我们只能邀请一组同学上台表演，对于其他几组跃跃欲试却来不及展示的同学，老师则鼓励他们在课后用iPad将所在组的表演展示拍成视频上传分享。

在“文化与环境”一课的教学中，我们设计了一个题为“我们的地域文化”的学生活动，教师在课前利用iPad的Keynotes应用程序制作了“傣族文化组”“西班牙文化组”“阿拉伯文化组”“草原文化组”四组包括图片、视频、文字的多媒体课件，学生在课堂上以小组为单位认领文化组任务后，通过阅读Keynotes资料讨论环境对该地域文化的影响，最后作学习成果展示。教师鼓励学生在小组活动中充分利用iPad的各种智能功能辅助自主学习，如学生在讨论分析的过程中遇到问题可以随时利用无线网络进行资料查询，学生在上台展示学习成果时也可以下载合适的音乐或视频进行背景渲染，其他组员在同组代表上台展示时可以在台下进行录像或照相记录等。

iPad在以上两节常规地理课中的应用，除了Star Walk、Keynotes等专门应用程序外，其他的辅助手段虽然我们也可以借助传统的照相机、摄像机、笔记本电脑或投影仪等设备加以实现，但一台集多种功能于一体且轻便易操作的iPad使得课堂运作更轻松自如，教师教得更得心应手，学生学得更主动创新，大大释放了课堂教学的活力和潜能，有效提高了学生的学习能力和学习效果。

两年多的摸索和尝试使我们越来越着迷于iPad给课堂教学注入的活力与效力，学生们也越来越期待每一节有iPad的地理课堂。在校内推广的同时，我们既忐忑又兴奋地和兄弟学校的教师们一起分享着自己并不算成熟的经验。2013年5月，哈尔滨第三中学特级教师郭迎霞女士、英国雷丁中学地理教研组长Mr. Young先生以及浦东新区地理教研员李功爱老师等一行十几人来到我校，观摩了一节“模拟星空观测——基于iPad的天文观测”活动课（见图6），反响十分热烈。课后我们就iPad在高中地理课堂教学中的应用进行了深入交流和讨论，希望在不久的将来越来越多的孩子因为iPad而更喜欢地理课，地理课也因为iPad而更精彩。

正如波士顿霍特国际商学院校长Stephen Hodges博士指出的“iPad能够改变学习的体验，我们对此深表认同。透过应用iPad作教学之用，我们可以为学生和教授提供能提高学习效果的最新工具和培训”。可见将iPad应用于教学在国际上已不是新鲜事物或个案，但在我国目前尚处于起步阶段。作为参与这项教学技术改革的一线教师，从选修课到必修课，我们通过两年多的摸索和尝试，感受到iPad能为学生带来截然不同的学习体验。当然，作为将iPad引入地理课堂教学的先行者，我们的研究能力和开发水平还十分有限，有待在今后的教学实践中不断完善和提高。