数字化地理教室发展策略探析

王兵 蘧茜

摘  要 随着现代教育技术的发展以及新课程改革的不断深入，现代基础地理教育对数字化地理教室的需求日益突出。从数字化地理教室的发展现状、功能定位、解决方案等方面展开论述，旨在探讨数字化地理教室的发展策略，以促进基础地理教育的不断发展。

关键词 地理教学;数字化地理教室;教育信息化;地理核心素养

1 前言

全球性人口、资源、环境与发展问题日益突出，特别是近年来地震、洪涝等自然灾害和海洋污染、化学品污染等人为灾害性事件频繁发生，严重威胁着人类生存与可持续发展[1]。地理科学在解决这些问题上显示出巨大优势，这使得人们重新审视基础地理教育的价值，迫切需要学生接受高水平的地理教育，提高公民地理素养。为了让学生从知识被动接收者变为积极的知识构建者，必须给他们提供环境来参与学习活动、运用知识。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》提出到2020年我国要基本实现教育现代化，而教育现代化的前提是教育装备现代化。这些都成为数字化地理教室建设发展的必然推动力。

2 地理教室发展现状

随着现代教育技术发展以及新课程改革的不断深入，全国许多中学都着手建设或已经建设了地理教室。以北京市中学为例，有近40%的学校建有地理教室，而约有60%的学校没有地理教室。从已有地理教室的使用情况看，大多数为初高中共用，史地学科共用[2]。大多数的地理教室还只是进行常规地理教学的场所，对学生地理核心素养的形成无法起到较好的促进作用，也不能满足现代教育信息化发展的要求。

近年来，教育主管部门和学校对信息化建设愈加重视，加之新的高考改革方案陆续出台，地理学科更加注重实践操作技能的考查，为数字化地理教室的发展提供了新的契机。一线城市中数字化地理教室如雨后春笋陆续出现，同时二、三线城市更有巨大的市场空间，且市场需求急迫。目前，搭建数字化地理教室主要是从硬件和软件两个角度入手：中教启星、无锡羿飞等科技公司从硬件入手，以数字星球为依托做产品外延，同时扮演教室装修公司和数字化硬件设备供应商的角色;而明博等教育技术公司则是从软件方面着手，提供数字课程资源，进而搭售硬件设备。各方都具有一定的优势。

3 数字化地理教室功能地位

笔者认为教育数字化应包括教材数字化、资源数字化、工具数字化和教学数字化四个方面，因此，发展数字化地理教室需要有以下功能定位。

数字化教室  数字化地理教室是将数字教学资源、教学服务平台应用于课堂教学，创设数字化、网络化的教学环境。地理教学内容具有时间和空间跨度大的特点，许多教学内容具有“不可见”性。高效的地理教学必须依靠数字课程资源、遥感空间信息及地理信息分析处理工具，通过多媒体手段提供丰富的视听资源，通过互联网络进行合作学习，激发学生学习兴趣，提高学习效率。数字化建设是落实教学实践与应用环节的必要措施。

实践活动室  将地理元素融入课堂，把数字星球、地形地貌模型沙盘、智能语音地球仪、3D打印机等现代化教学设备与传统教具学具相结合，辅以野外考察的相关影像资料，使学生如身临其境般了解地理课堂上所展示的场景与过程，既克服了组织学生野外考察活动诸多的客观障碍，又使教学更加生动形象，进而提高学生兴趣，提升课堂教学效率。数字化地理教室为地理观察、地理观测、地理演示、地理实验和制作等实践与应用提供了条件和操作工具，更加重视学生多样化学习及地理教学中的地理实践活动。

教学研究场所  数字化地理教室体现了现代教育理念，具备良好的数字课程资源、音响、录播系统等，方便教师开展公开课、示范课、优质课、网络课等学科教学活动，并可对教学过程全程录播，作为课程资源的积累。数字化地理教室既可以作为现代数字化教学教室，也可作为“做课”录播教室，是教师进行教学研究的重要场所。

4 数字化地理教室解决方案

软硬件构成  数字化地理教室主要由数字课程资源系统、电子讲台、电子互动白板、数字课桌（或移动终端）、数字星球、地形地貌模型沙盘、智能语音地球仪、3D打印机、地理标本与展品等地理教具学具核心软硬件构成，兼顾教室、实践活动室、展览室、资料室等功能。

数字课程资源系统以教材数字平台（可包括优课系统、智能化线上教材教辅平台等）为主体，由服务器、电子阅读终端等硬件支撑。

电子讲台是教师进行电脑操作、演示的地方，可自由改变位置，触摸式显示器使教师可以直接手写批注，还可同时自动生成网络课件，供学生课后点播学习，创造出突破时空限制的自主学习条件。

学生通过数字课桌与教师进行随时的、直接的沟通;通过数字终端，从主服务器下载电子教材、课件、辅导材料、课堂笔记和家庭作业，进行课后复习、做作业和提交作业等。学生以小组为单位围坐在一起，他们的课堂记录、随堂练习等都是手写电子输入，上课教师通过讲台前的电脑，不仅能全盘掌握学生的输入信息，而且能随时调用其中的内容，并通过电子互动白板向全班学生展示。

数字星球是可以提供大量球面动画资源、科普资源的理想教具，如同包罗万象的天文和科技馆，向学生提供天文、地理、科学、历史等学科资料，使课程更具有开放性。

智能语音地球仪通过点读笔将地球仪上的知识信息表达出来，使师生获得同步“闻听看读”的震撼感官效果。地球仪内置历史、地理、人文、经济等海量百科知识，全智能真人标准发音，视听结合，让师生足不出户便知天下。

地形地貌模型沙盘如同微缩的野外场景，直观地将地形地貌等重要地理要素呈现在学生面前，使课堂教学不受限于抽象、平面表达地形地貌的图片，而是通过逼真、立体的模型生动形象地展现，让学生身在室内却如同在野外一般。3D打印機还可以把一些简单而重要的地貌类型进行现实立体呈现。

立体地图、地理标本等其他传统地理教具学具，为师生教学提供大量生动、直观的素材，极大提高了地理教学效率。

功能区组合模块  分区布置数字化地理教室更便于布局和功能的调整与变更，更具有灵活性。

1）教师教学中控区，位于教室正前方，以讲台为中心的四周区域，包含中控台、交互式电子白板、远程传输等设备。其中讲台可扩展为电子讲台，方便自由移动，不受空间限制，便于师生互动交流。

2）学生学习活动区。从主体性与学科性角度出发，构建以学生为主体的地理教学环境[3]，在教室中央区域设立学生学习活动区。设六个活动组，每组为六边形大课桌，可坐六位学生，有利于学生进行探究合作性学习。每两位学生为一个学习小组，可配一台触屏电脑，作为数字学习终端。六组大课桌中间位置为数字星球演示区域。

3）教具学具展示区，包含中学地理教学所需要的标本、模型等，以及师生自制的教具、学具，供学生观看、使用。

4）学科文化拓展区。在教室的前、后、右侧三面墙体上，设计中国、世界立体地图或挂图、主题灯箱、文化窗帘、今日天气、互动园地等栏目，以丰富学科课程资源，拓宽学生地理视野，提高学生的动手、实践、创新能力，提升地理学习兴趣。

建设标准  数字化地理教室根据配置完善程度，可分為基本款、标准款、高配款三种，其中标准款与基本款是在保证基本数字化教学和地理教学需求的前提下，删减高配款部分设备而建立的。教室顶部整体为蓝天白云图案，中部可设计宇宙星空演示穹顶，地面可设计为历史长河造型。教室的三面墙应为实体墙，墙面平整，便于情境布置。教室应设置前后门，门洞宽度应不小于120 cm;窗台高度为90～l00 cm，窗间墙宽度不应大于120 cm。门窗开启后不应影响室内空间的使用和走廊通行的便利与安全。室内电源应设总控制阀，室内电源插座与照明用电应分路设计、分别控制。新建教室应预留综合布线系统的竖向贯通井道及设备位置。教室的配电线路和设备功率容量应留有余量，以满足不断升级的现代化教学手段及教学设备逐步增多的需要。

5 数字化地理教室市场发展

数字化地理教室可根据不同学校的不同情况量身定制，精心挑选适合的软硬件进行设计，针对不同需求提供差异化的高配款、标准款、基本款设计。同时，对于数字化地理教室的销售，既可整套销售（包括整体装修），也可向客户提供相应的产品模块。在市场推广方面，一是可通过与各省市教育、教研系统建立良好业务关系进行推介。目前，地理教室的建设资金大都来源于教育局设备采购处，新建校和争创规范化、示范校的单位，都要配备地理教室。二是可在重点城市的重点学校制作样板间，通过教研活动的开展，使更多的校长及地理教师接触到数字化地理教室，感受其生动、高效的数字化教学，从而达到宣传推广的效果。三是可在目标地区选择较为专业的公司进行合作，作为数字化地理教室的软硬件或部分模块的代理商。

6 结语

数字化地理教室以地理学科的教学特点为基础，通过科学配置软硬件设施创造出良好的学科教学氛围，给学生一种身临其境的感觉，并积极引领学生探索学科知识，实现全面数字化教学。数字化地理教室的发展应以数字化为先导，将现代化软、硬件教学平台与学科教具、学具相结合，为地理教学创设直观立体的学习环境和生动有趣的学习氛围，为学生自主性学习、探究性学习和学科实验活动创造良好的条件，促进地理教学质量的提升。

参考文献

[1]张玉艳.如何使用地理专用教室进行地理教学[J].科学咨询，2014（30）：142.

[2]张雪，林培英.北京市地理教室建设现状和教师意愿调查研究[J].地理教学，2014（24）：9-13.

[3]林培英，张雪.地理教室建设基本原则的确立与应用研究（上）[J].地理教学，2014（9）：29-30.