數(shù)字星球系統(tǒng)地理教學(xué)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

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一、基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)研究主要成果

1.新課程理念。

第一，學(xué)習(xí)對生活有用的地理。在海陸變遷一節(jié)中，數(shù)字星球把真實(shí)世界的問題帶入課堂，讓教學(xué)貼近生活實(shí)際，便于學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容遷移到生活中去。第二，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。數(shù)字星球能夠化抽象為具體，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，變平面為立體，通過有效融合地理學(xué)科的教學(xué)過程，營造有利于學(xué)生形成地理信息意識(shí)和能力的新型教學(xué)環(huán)境。第三，強(qiáng)調(diào)對地理問題的探究。讓學(xué)生分成小組，按照教師提出的探究問題要求，借助數(shù)字星球系統(tǒng)提供的圖像資源，組內(nèi)分析討論，形成結(jié)論。筆者認(rèn)為數(shù)字星球在體現(xiàn)以上三種理念上具有獨(dú)特的優(yōu)勢。因?yàn)樗軌蛟陂_展立體、抽象知識(shí)教學(xué)時(shí)，進(jìn)行模擬演示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生從具體思維到抽象思維的轉(zhuǎn)換；能夠提供給學(xué)生系統(tǒng)本身自帶的資源包，也可以通過網(wǎng)絡(luò)連接自動(dòng)獲取網(wǎng)絡(luò)資源，還可以將自己制作的PPT課件與數(shù)字星球關(guān)聯(lián)進(jìn)行展示，并且在學(xué)生探索、自助使用的過程中體會(huì)到信息技術(shù)不斷發(fā)展給我們的學(xué)習(xí)和生活帶來的便利，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望。

2.建構(gòu)了多樣的教學(xué)模式。

教學(xué)模式可以定義為在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序。12篇文章主要涉及三種教學(xué)模式。第一種是探究模式。利用數(shù)字星球動(dòng)態(tài)、立體展示教學(xué)內(nèi)容、自帶資源包及聯(lián)網(wǎng)補(bǔ)充資料的優(yōu)勢，通過設(shè)計(jì)一系列有目的、分層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過觀看、分析數(shù)字星球，實(shí)現(xiàn)對地理問題的探究。但是，在教學(xué)思路、提問方式等方面，還存在一定的問題。第二種是雙動(dòng)兩案教學(xué)模式。雙動(dòng)兩案教學(xué)模式是徐寶芳教授在2003年提出的，“雙動(dòng)”指的是學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)過程與教師的教學(xué)活動(dòng)過程?！皟砂浮敝傅氖菍W(xué)習(xí)方案（簡稱學(xué)案）與教學(xué)方案（簡稱教案）。目前在該模式的指導(dǎo)下完成了系列的基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教案、學(xué)案、課件、story動(dòng)畫、球面動(dòng)畫。完成了基于數(shù)字星球系統(tǒng)地理微課程設(shè)計(jì)。第三種是支架式教學(xué)模式。支架原來是建筑行業(yè)的術(shù)語，又叫腳手架。其作用是在建筑房屋時(shí)起暫時(shí)支撐作用。該術(shù)語運(yùn)用在教育領(lǐng)域，用來描述教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中給該學(xué)生給予的有效支持（支架），當(dāng)學(xué)生的能力得到增長以后，就可以撤去該支架。如在地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一節(jié)，用數(shù)字星球演示地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和地轉(zhuǎn)偏向力，并引導(dǎo)學(xué)生畫出來，為學(xué)生學(xué)習(xí)建立“支架”。地理教學(xué)設(shè)計(jì)中教案是教師教學(xué)的抓手，指導(dǎo)教師有效、高效地開展教學(xué)活動(dòng)，但教學(xué)的宗旨是提高學(xué)生地理學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生地理素養(yǎng)，這就需要建立學(xué)生學(xué)習(xí)的抓手———學(xué)案，用來指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究，配合教學(xué)方案實(shí)施，而目前基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏學(xué)案的設(shè)計(jì)。因此，筆者認(rèn)為三種教學(xué)模式中雙動(dòng)兩案教學(xué)模式具有獨(dú)特的優(yōu)越性，它具有完整的教學(xué)思想、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，有教案和學(xué)案兩大“抓手”支撐教學(xué)，目前在雙動(dòng)兩案教學(xué)模式指導(dǎo)下的基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)開發(fā)出相應(yīng)的案例且提出了在教案、學(xué)案、課件等制作中的注意事項(xiàng)。并在此基礎(chǔ)上不斷注入新的活力。以此為基礎(chǔ)對開展基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)大有裨益。

3.多種媒體配合使用。

每種教學(xué)媒體都有它的優(yōu)勢和不足，因此需要多種教學(xué)媒體的配合使用，數(shù)字星球也不例外。12篇文章中有10篇文章將數(shù)字星球系統(tǒng)和其他的教學(xué)媒體結(jié)合使用。第一，與PPT結(jié)合。由于我國班級(jí)學(xué)生的容量比較大，小小的數(shù)字星球照顧不到所有的學(xué)生，如何擴(kuò)大數(shù)字星球系統(tǒng)的傳播面需要深入研究。在教學(xué)中可以將數(shù)字星球系統(tǒng)與PPT等結(jié)合使用，發(fā)揮數(shù)字星球的優(yōu)勢，利用PPT來彌補(bǔ)其不足。第二，與實(shí)物媒體相結(jié)合。如，在講述大陸漂移一節(jié)時(shí)用帶文字的硬紙板制成非洲和南美洲輪廓，演示大陸凹凸吻合現(xiàn)象，再用系統(tǒng)平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生尋找大陸漂移化石證據(jù)、冰川擦痕證據(jù)。第三，與錄播系統(tǒng)相結(jié)合。利用數(shù)字星球系統(tǒng)呈現(xiàn)仿真模式的功能制作微課，對適合用數(shù)字星球系統(tǒng)演示的專題內(nèi)容進(jìn)行長約5分鐘的教學(xué)設(shè)計(jì)，并錄制微視頻，最終開發(fā)一系列“數(shù)字星球系統(tǒng)技術(shù)與地理專題內(nèi)容整合”的地理微課程資源［11］。輔助教師課中教學(xué)，也有利于學(xué)生課前和課后的自主學(xué)習(xí)。但是在各個(gè)媒體的配合使用中，我們也要注意到，一個(gè)媒體可以解決的問題，就不要運(yùn)用其他媒體進(jìn)行演示，否則會(huì)造成學(xué)生的注意力不集中，起到事倍功半的效果。

4.充分發(fā)揮數(shù)字星球系統(tǒng)的多種功能。

根據(jù)使用主體的不同可分為教具和學(xué)具功能；根據(jù)呈現(xiàn)特點(diǎn)不同可分為演示功能和探究功能；根據(jù)使用目的不同可分為講授知識(shí)、科學(xué)普及、情感態(tài)度價(jià)值觀等功能。12篇文章均體現(xiàn)了數(shù)字星球的講授功能、教具功能和演示功能，只有3篇文章運(yùn)用了學(xué)具功能，3篇運(yùn)用了探究功能，1篇科普功能，1篇情感態(tài)度價(jià)值觀熏陶功能。因此數(shù)字星球的教具功能和演示功能體現(xiàn)較為充分，但學(xué)具功能、探究功能、科普功能、情感態(tài)度價(jià)值觀的熏陶功能還有待進(jìn)一步開發(fā)。我們還可以自行設(shè)計(jì)一些教學(xué)方案，用以普及地理相關(guān)知識(shí)。如數(shù)字星球自帶的關(guān)于黑洞等的視頻，可以用于拓展學(xué)生的地理知識(shí)，培養(yǎng)地理學(xué)習(xí)興趣。再者我們應(yīng)看到數(shù)字星球系統(tǒng)在培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度價(jià)值觀上起到的重要作用。如利用數(shù)字星球系統(tǒng)演示大陸漂移的過程、各大洲的代表性動(dòng)植物。講解魏格納論證大陸漂移學(xué)說的過程，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)史教育及科學(xué)興趣、科學(xué)方法及探究精神的培養(yǎng)［5］。

5.基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)反思不斷增多。

在12篇教學(xué)設(shè)計(jì)中有3篇文章對教學(xué)設(shè)計(jì)反思進(jìn)行了專門的論述。而且這3篇文章都是近兩年來發(fā)表的，從而可以看出，人們正在探索如何設(shè)計(jì)出更好的基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)。2篇文章中提到了在雙動(dòng)兩案教學(xué)模式指導(dǎo)下如何開展基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)及基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)存在的問題。如“基于數(shù)字星球系統(tǒng)的很多地理教學(xué)設(shè)計(jì)案例存在環(huán)節(jié)不完整，地理教學(xué)目標(biāo)表述不準(zhǔn)確，教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計(jì)思路、策略與模式較為輕視，教學(xué)方法不全面等問題。”但是這些反思大多停留在教學(xué)設(shè)計(jì)本身，沒有深究問題產(chǎn)生的原因和解決措施。

二、基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題

1.對教學(xué)設(shè)計(jì)理論認(rèn)識(shí)不夠

教學(xué)設(shè)計(jì)一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)過程、設(shè)計(jì)意圖、課后總結(jié)、板書設(shè)計(jì)、習(xí)題設(shè)計(jì)幾個(gè)方面。且每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都有一定的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)完整的地理教學(xué)設(shè)計(jì)方案應(yīng)該在形式上包括教學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在內(nèi)容上遵循每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。筆者通過研讀12篇文章發(fā)現(xiàn)，多篇文章存在贅述和缺失教學(xué)環(huán)節(jié)、教材分析不到位、教學(xué)目標(biāo)表述不具體、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)混淆、教學(xué)資源和教學(xué)媒體混用、教學(xué)重難點(diǎn)分析不到位等問題。而這些問題都是由于教師沒有按照教學(xué)理論的要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，對教學(xué)設(shè)計(jì)的理論認(rèn)識(shí)不夠。

2.學(xué)生使用不充分

義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）和普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）都強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)中的應(yīng)用以及學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)的能力。因此基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理課堂教師和學(xué)生都應(yīng)該作為使用的主體。12篇教學(xué)設(shè)計(jì)中，只有3篇文章設(shè)計(jì)了學(xué)生使用了數(shù)字星球的環(huán)節(jié)。而其他教學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)字星球只是作為教師的一種教具存在。學(xué)生沒能鍛煉利用現(xiàn)代信息技術(shù)搜集資料、探究知識(shí)等方面的能力。

3.缺乏技術(shù)指導(dǎo)

和傳統(tǒng)的教學(xué)媒體相比，數(shù)字星球作為一種新興的教學(xué)媒體，在如何選擇資源、如何設(shè)計(jì)課件、如何流暢使用數(shù)字星球等方面都存在一定的問題，因此在基于數(shù)字星球系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)中針對有難度的部分加入相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)是有必要的。而在12篇教學(xué)設(shè)計(jì)中只有2篇文章提到了如何制作數(shù)字星球系統(tǒng)的課件。如“story及其附件設(shè)計(jì)”，需要說明的是目前由于數(shù)字星球系統(tǒng)課件制作方法的更新，現(xiàn)在的制作方法和以前已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，因此需要及時(shí)更新我們的技術(shù)。

4.研究意識(shí)薄弱

自2008年引入數(shù)字星球系統(tǒng)以來，目前除去寧夏、貴州外的其他省份都已經(jīng)建立了基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理實(shí)驗(yàn)室。到目前公開發(fā)表的基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)只有12篇，由一線教師獨(dú)立發(fā)表的只有兩篇。雖然近兩年來研究數(shù)量有上升的趨勢，但總量還是不足。

5.設(shè)計(jì)規(guī)范不完善

在基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)中，如何明確數(shù)字星球在本節(jié)課教學(xué)中具有其他教學(xué)媒體不具備的優(yōu)勢。12篇教學(xué)設(shè)計(jì)中提及基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)在內(nèi)容選擇和課堂組織上的注意事項(xiàng)，總結(jié)了基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)反思并提出通過記錄數(shù)字星球的使用主體、次數(shù)、頻率來考量其發(fā)揮的作用。在規(guī)范和評(píng)價(jià)基于數(shù)字星球的地理教學(xué)設(shè)計(jì)上起到了引導(dǎo)作用，但是其定性和定量的指標(biāo)都不完整，有待進(jìn)一步開發(fā)。

三、關(guān)于加強(qiáng)基于數(shù)字星球系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)研究的建議

1.加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)理論學(xué)習(xí)。

多篇文章存在的教學(xué)環(huán)節(jié)缺失、教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容表述不清晰、重點(diǎn)不突出的現(xiàn)象，其根本原因就是教學(xué)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)掌握不扎實(shí)。因此筆者認(rèn)為，我們應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)的理論學(xué)習(xí)，將教學(xué)設(shè)計(jì)理論與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，設(shè)計(jì)出集科學(xué)與新意于一體的基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.強(qiáng)調(diào)學(xué)生對數(shù)字星球系統(tǒng)的運(yùn)用。

新課程理念強(qiáng)調(diào)對地理問題的探究，重視信息技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用，培養(yǎng)公民必備的地理素養(yǎng)。這些都需要教師在使用的方法、探究的程序上指導(dǎo)學(xué)生，并且指導(dǎo)學(xué)生如何更加認(rèn)真細(xì)致地觀察、描述數(shù)字星球。

3.完善技術(shù)指導(dǎo)。

數(shù)字星球作為球幕投影在制作課件上和平面的PPT有著較大的差異，如何在球幕上插入文字、圖片，如何在球幕上制作動(dòng)畫效果以及如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字星球的圖像、動(dòng)畫、視頻和PPT的鏈接等，我們都有必要將自己的小技巧加入到我們的教學(xué)設(shè)計(jì)中。

4.提高基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)研究意識(shí)。

一線教師和學(xué)者應(yīng)提高對數(shù)字星球的研究意識(shí)，從挖掘適合數(shù)字星球系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容到開發(fā)基于數(shù)字星球系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)及如何有效、充分、多樣地利用數(shù)字星球系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)等方面開展研究。

5.構(gòu)建基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

筆者認(rèn)為在前人研究的基礎(chǔ)上加入定性、定量指標(biāo)，建立基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是必要的，它能夠規(guī)范、指引和評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)，保證基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)在各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)上做到科學(xué)準(zhǔn)確且充分和有效地發(fā)揮數(shù)字星球系統(tǒng)的作用。

四、總結(jié)

綜上所述，我們提高自身的研究意識(shí)，在課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)設(shè)計(jì)理論等的引導(dǎo)下進(jìn)行基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計(jì)，對我們提高課堂教學(xué)效果，促進(jìn)師生的共同進(jìn)步都是必要的。

作者：郭麗芝 單位：內(nèi)蒙古師范大學(xué)數(shù)字星球系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室