基于提升地理实践力的数字化教学实施策略探析

刘霞

摘 要 从提升学生地理实践力的数字化教学目标、提升学生地理实践力的数字化教学支持、提升学生地理实践力的数字化教学实施三个方面入手，结合实践案例，论述提升学生地理实践力的数字化教学实施策略。

关键词 数字化教学；中学地理；地理实践力；数字星球；数字化学习平台

中圖分类号：G633.55 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）13-0110-03

1 前言

提升学生地理实践力是教育部在《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出的要求。由此，笔者在主持“中学地理数字化学习评价研究”课题研究过程中，与研究团队全体教师一起，将应用数字化技术提升学生地理实践力的教学策略与评价研究作为研究重点之一，通过三年实践，形成一批可借鉴、可复制的教学案例，研究成果被评为常州市教学研究成果一等奖。

2 提升学生地理实践力的数字化教学目标

提升学生地理实践力的数字化教学目标，在于全面落实地理教育的目标与价值。正如《地理教育国际宪章》（1992）所述，这些目标包括：对周围的环境以及地球上各种不同的自然和人文特征产生兴趣，一方面学会欣赏自然世界的美，一方面体会人类各种不同的生活情况；关注自身及后代的居住和环境的质量，了解态度和价值观在做决定时的重要性；时刻准备充分地和负责地把地理知识应用于私人、专业和公共生活上；尊重别人的平等权利，积极寻求各种可能的方法，以解决国际、国家、地区和本土的问题。

综上所述，提升学生地理实践力的数字化教学重心，在于使学生做到：掌握区域认知方法，即通过地方、空间和尺度的框架观察世界的地理学方法；形成综合思维视域，即探寻环境—社会动态联系，把人类活动与自然环境、环境动态与自然系统、人类社会动态与经济、社会和政治系统联系起来；应用地理科学技术，即应用图像的、语言的、数学的、数字的和认知的方法进行空间表述。

3 提升学生地理实践力的数字化教学支持

地理实践力包括地理观察与观测能力、地理调查与考察能力、地理制作与绘图能力、地理实验能力、地理信息技术运用能力等，这些能力必须通过实际的操作活动和实践活动才能实现。所以，应用数字技术促进地理实践力提升的教学的本质特征是学习方式的转变：由接受学习转化为发现学习，应用数字技术营造支持学生实践的丰富活动情境，使学生能够充分展开实践活动，从实践中学会提出、分析、解决问题的方法和策略，提升学生地理实践力。提升地理实践力的数字化教学及相关技术支持可以分为下列几类。

1）地理实验类教学。地理实验是指通过使用一定的设备和材料模拟地理现象的发生、发展过程，从而揭示出地理事物的分布、发展、变化规律。这些实验很多可以应用数字化虚拟现实/增强现实（VR/AR）技术实现。

2）地理观测类教学。地理观测是指在自然条件下，观测者运用各种仪器和设备，有目的、有计划地对某些地学要素或自然现象进行长期或短期的观察或测量，并对其进行记录与分析，得出科学结论的活动，如气象观测、天象观测、测定当地经纬度等。应用手机里的光线传感器、距离传感器、重力传感器等，可以帮助学生展开观察活动。

3）地理考察类、调查类教学。地理考察是指以地理环境为对象的实地调查和观测。通过地理考察，可以了解地区的自然条件和人文特点，以及地理环境与人类经济活动的关系等。目前广泛应用的互联网、多媒体、物联网、大数据、云计算等，可以将地理考察过程与文献搜索、活动记录、远程观察等紧密结合，倍增绩效。

4 提升学生地理实践力的教学实施策略

创设多样活动情境，提升学生实践力

1）创设模拟情境，提升学生观察与观测能力。地理课程中许多地理现象、地理过程的变化空间体量十分巨大，地理变化过程的时间单位要么十分漫长，要么极其短暂。地理科学研究对象中的宏大尺度和漫长时间有：地球平均半径有6371千米，银河系的直径大于10万光年，还有更大的宇宙……地壳运动以百万年作为基础单位等。地理科学研究对象中的微观尺度和瞬间事件有：土壤中的细小颗粒用微米计，地震、崩塌等瞬间秒发。不借助特殊技术，学生根本不可能在课堂里观察到这些地理事件和现象。传统课堂上，教师利用挂图讲解这些地理事象，内容枯燥抽象，学生听课如盲人摸象，光凭语言和文字加有限想象，难以理解真实的地理现象。

数字化虚拟/增强技术的出现，使真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成成为可能；使学生可以通过多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，沉浸到虚拟地理学习环境中，形成深度学习。为此，利用数字化学习平台的功能，“缩里为寸，扩秒为时，无中生有，见微知著”，开发了大量交互动画，引导学生进入学习情境，提升自己的观察与观测能力。

如图1所示为模拟经纬线变化特点而开发的动画截屏。图中左侧动画模拟纬度变化，学生拖动左侧动画中的角度变化点A，左侧纬线圈的大小会随之变化，右侧动画中的动画线条C也会同步产生长短变化。学生在自己的平板电脑上通过不断地探究体验，“观察”纬线变化的现象，如形状——圆、长度——不相等、纬线间相互平行、指示东西方向等，形成对经纬线特点的结构性记忆，内化为敏锐的观察与观测能力。

经过两年多开发，已经研制并成功应用的数字化模拟动画有20多种，包括：动态模拟经纬线变化；动态模拟地震过程；动态模拟地球运动；运用3D投影演示褶皱的形成；运用数字星球演绎四季变化；等等。为提升学生地理观察力创造了丰富的学习情境。

2）创设平移分析情境，提升地理图表分析能力。地图绘制和地理图表分析是地理绘图能力的重心所在，也是学生学习难点。其中的“难”在于学生缺乏通过读图观察和分析，提取图表中关键信息的方法和策略。为此，应用数字化教学平台自带的动态按钮功能，选取地理图表绘制与分析中的核心节点信息，将它转化为活动按钮，设计成平移动画，指导学生学习提取关键信息的方法和策略。如为了指导学生掌握“可以用位置、地形、气温、降水等自然地理要素中一个或多个条件的不同，判定不同气候类型”这一课标要求，利用数字化平台开发“平移式要素分析动画”，引领学生展开探究活动，学会通过读图观察和分析，提取图表中关键信息的方法和策略。平台界面如图2所示。

图2左侧图A为教师指导界面示例，图B为学生学习获得界面，界面上呈现的是完成判断的学习示例。从图中可以看出，教师电脑上主要展示方法和策略指导，学生平板上则展现了一个“平移式要素分析动畫”。该设计将表示某气候类型特点的气温曲线和降水柱状图（左上）与判读气候类型的方法和策略放在一个平面上，动画中每一个表示地理要素的活动按钮都可以无限次拖动和平移，给学生提供无限多的探究可能性。

课堂上，学生像下围棋一样，在平板电脑上用手指按住某一要素（如亚热带—气温≥0 ℃）拖动到气温曲线图上，观察和比对其契合度，判断一月气温均值与哪一种气候特点关联；从理解月均温与气候类型分类之间联系的角度，判定气候类型……依次类推扩展到降水量、降水的季节分配等多要素分析，经历复杂的思考，得出探究结论。由此逐步提升对图表的观察与分析，提取信息、重组信息等能力。

3）创设问题解决情境，提升地理实验能力。地理实验能力包括操作能力和思考能力等，提升地理实验能力的数字教学策略，在于应用数字技术促进这两项能力融合发展。如在等高线地形图的教学中，运用保鲜盒和矿泉水瓶子等自制等高线探究实验箱，让学生在动手实验中“发现”等高线原理以及分布特点。完成实验后，教师并没有就此止步，而是继续设计基于数字化平台的拓展应用任务：

你和你研究小组的同学们穿越到70多年前的茅山抗日根据地，担任陈毅司令部的作战参谋，应对下列战情，你将利用茅山地形图做出什么样的作战计划？（学习要求：在图上圈出或写出图中地名或字母，说出布阵理由——由发言人陈述或全组一起汇报展示）。

导学问题：A.为了防止日寇进攻（让敌人难爬上来），你会把司令部建在哪里？B.要设定一个瞭望②③⑥⑦⑧地的观察哨，应该选在哪里？C.要在两个山峰之间建筑一个可以阻止日寇进攻的炮阵地，应该放在哪里？D.完成上述任务以后，请画一张思维导图，说明按地形部位布置兵力的道理。

学生沉浸在这种角色扮演—问题解决式的自主学习中，积极而专注，体验到学习的快乐。

建立团队合作机制 在地理实践活动中，利用小组间的合作学习可以提高单位时间内学生学习、交往、表达的频率与效率，培养学生团队合作精神。在小组合作学习的实施中建立团队合作机制尤为重要。在班级QQ群里实施任务分工和人员分工一体化、学习成果评价一体化的策略，保障合作学习过程互动分享、合作学习成果互动分享、合作学习指导贴近每一个学生，让每一个学生在团队活动中找到探究的乐趣、合作的乐趣，掌握合作交往的方法和策略。

系统规划技术应用 提升地理实践力的数字化教学重在系统规划，运用多媒体技术直观呈现地理事物和现象，制作微课程等，帮助学生理解知识；运用数字化平台的人机交互功能可发展学生的地理操作技能和思维技能；运用Google Earth、GIS等具有地理学科特色的计算机软件，演示、模拟自然地理现象、过程或原理；让虚拟游戏等成为学生进行地理实践探索的重要途径。

不可机械地、教条地应用技术，否则只会发挥“行走的播放器”的作用。为此，在教学实施中注重通过课程规划，系统地对数字化教学进行课程开发，依据课程标准和教学目标将数字技术、数字化课程资源统筹组合，适时应用，使学生浸润在充满刺激、挑战、有驱动性、有活力的学习环境中，通过多种多样的“做中学”提升地理实践力，同时促进学生的信息素养、问题解决能力和创造力发展，促进地理学科关键能力发展。

5 结语

数字化教学是以提升学生地理实践力目标为引导，在数字化教学资源和环境支持下形成的创新性教学策略。这个策略的实践应用，提高了数字化学习绩效，实现了学生地理实践力发展的教学目标。同时，它的应用成效更激发了研究团队内每一位教师的积极性，让大家能够不忘初心，持续努力，将数字化教学研究推向纵深。

参考文献

[1]李家清.新理念地理教学论[M].2版.北京：北京大学出版社，2013.

[2]袁孝亭，王向东.中学地理素养教育[M].北京：高等教育出版社，2007.