数字化地理教室功能对初中生地理核心素养的提升

2020-01-10甘肃省白银市会宁县思源实验学校刘伟军

天津教育 2020年27期

■甘肃省白银市会宁县思源实验学校刘伟军

一、利用VR技术发展学生的地理核心素养

VR技术包括先进的硬件设施，可以进行全真模拟和展示，结合丰富的教育资源提升地理知识的直观性，发展学生的地理综合思维能力，提升地理教学的真实感和实践感。在利用VR技术的过程中，可以提供多方面的体验，让学生能够身临其境，实现内心和身体的连结。这种教学模式中，学生可以主动参与学习，并且提出地理问题。

例如，在讲解地球自转和公转相关知识的过程中，能够利用虚拟现实技术解决知识学习难点。学生可能难以理解太阳直射点的回归运动过程，缺乏立体空间思维。利用虚拟现实技术，学生在数字化地理教室中能够展示地球绕日运动的情境，学生则可以直观看到地球公转的周期、速度和方向。结合相关的运动轨迹，学生能够自主画出太阳直射点的回归路线图。地理学科的一些领域是学生难以想象和到达的，而通过应用虚拟现实技术，能够开阔学生的视野。再比如，在讲解印度相关地理知识的过程中，可以利用虚拟现实技术了解这个国家的服务外包产业、热带季风气候等知识。利用三维视觉现实设备，可以看到印度的交通情况、恒河边的气候情况。学生能够直观认识到热带季风气候的主要特点，并且意识到这种气候可能带来的灾害。利用VR 技术，可以让学生获得沉浸式学习体验，有效延伸了地理课堂教学，拓展了当前的地理知识空间。

二、使用数字星球系统培养核心素养

（一）培养学生的空间思维核心素养

在初中地理教学中，可以改进传统的二维地图教学，解决学生理解地图困难的问题。利用数字星球系统，可以转变二维图像内容，形成三维立体图像，借助3D 展示的特点，让具体的地理知识形象化和直观化，让学生获得多方面的知觉体验，培养空间观察能力和空间定位能力。对于地球自转的知识教学，学生可能难以理解这部分的知识：地球自西向东自转，从北极上空观察是逆时针方向的，如果从南极看的话，其实是顺时针的。如果空间想象能力有限，那么就难以理解这部分内容。对此，利用数字化地理教室中的数字星球技术进行动态模拟，可以培养学生的空间思维核心素养。第一，利用系统展示地球自西向东的转动过程，让学生明确自转方向。接着利用数字星球软件进行控制，变化观察的方位和角度，通过倒转地球模型，能够让学生从南极或者北极上空观察地球。第二，为了提升观察效果，可以利用暂停、快进和慢放等功能按钮，让学生通过灵活操作解决问题。在这样的学习探究中，可以利用侧视、俯视和正面等多角度进行观察研究，把平面知识立体化，显著提升空间思维素养。

（二）培养学生的综合思维能力

所谓初中地理综合思维，主要包括地方综合、时空综合和要素综合。时空综合比较关注空间属性和时间的整合，让学生能够动态思考地理中的具体现象、形成和发展规律。例如，在季风气候知识教学中，能够利用数字星球系统进行教学，发展学生的综合思维能力。利用数字星球展示我国降水空间分布情况，让学生认识到从东南沿海向西北内陆依次递减的情况。学生结合数字星球的展示内容，能够了解到降水的季节变化特点和南北方的降水量变化规律知识。他们可以认识到我国的降水在夏季比较多，而且越往南雨季越长。利用这样的教学，能够让学生了解降水时空分布规律，从时空综合视角了解地理现象的产生、发展和变化过程，有效培养学生的地理综合思维核心素养。利用动画展示的方式，可以暂停观察或者重复播放，在动态观察推移的过程中，实现了时空综合，转变了原本抽象的地理知识内容，有利于发展学生的时空观念和综合思维素养。

三、采用交互式地图发展地理学习能力

交互式地图属于数字化地理教室的重要功能，可以展示地图、多屏幕联动互动、双屏对比、一投多屏、宽屏投影等。这种系统能够转变传统的立体图形展示方式，丰富地理现象表现模式。教师能够利用软件编辑地图内容，并且把相关的图像同时在球面和平面上展示，这能够提供强大的动态展示效果，并且促进学生和知识的交互，属于当前地理教学中的重要平台。利用交互式地图系统，能够完善当前的地理活动教学，激发学生的主动性，利用双屏显示功能和一投多屏功能完善教学。应用的过程中，使用电子白板一半显示教师的PPT，另一半显示地理图像，利用图像配合文字的方式进行高效教学。利用这种双屏功能，能够进行图像叠置、图图对比、图文对比。教师能够结合自己的需求，利用书写功能和批注功能进行圈画和书写，可以在图像中落实地理事物，让学生形成脑中地图，明确具体的地理空间定位。在教学中，可以让学生上台进行实践操作，圈画重点地理知识内容，也可以让多个学生在白板上书写。教师能够利用小组合作的方式让学生分组操作，让学生结合交互式地图进行解释，配合指示操作，形成互动教学模式。在交互式地图教学系统应用中，可以进行生生互动和师生互动教学，有效活跃地理教学课堂气氛。

四、利用数字地理信息系统培养核心素养

通过使用地理信息系统，可以培养学生的综合地理素养，帮助学生构建区域系统思想。例如，地形地势、海陆位置和纬度位置等因素会影响到气候，理解这些知识需要一定的区域系统思想。对于区域地理知识，国家尺度、地区、大洲尺度的知识学习，都需要利用人文地理要素综合的核心素养。结合Google earth或者GIS地理信息系统工具，能够结合区域地理知识开展教学，利用图层叠加功能叠加地理关键知识内容，引导学生了解各个区域的人文地理特征和自然地理特征，让学生利用知识结构图进行总结。也可以利用思维导图或者概念图整合相关的地理要素，这样能够促进地理知识的可视化，学生在制作知识结构图的过程中，可以发展地理核心素养。