數字星球系統地理教學設計研究現狀

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一、基于數字星球系統的地理教學設計研究主要成果

1.新課程理念。

第一，學習對生活有用的地理。在海陸變遷一節中，數字星球把真實世界的問題帶入課堂，讓教學貼近生活實際，便于學生將所學內容遷移到生活中去。第二，強調信息技術在地理學習中的應用。數字星球能夠化抽象為具體，變靜態為動態，變平面為立體，通過有效融合地理學科的教學過程，營造有利于學生形成地理信息意識和能力的新型教學環境。第三，強調對地理問題的探究。讓學生分成小組，按照教師提出的探究問題要求，借助數字星球系統提供的圖像資源，組內分析討論，形成結論。筆者認為數字星球在體現以上三種理念上具有獨特的優勢。因為它能夠在開展立體、抽象知識教學時，進行模擬演示，進而實現學生從具體思維到抽象思維的轉換；能夠提供給學生系統本身自帶的資源包，也可以通過網絡連接自動獲取網絡資源，還可以將自己制作的PPT課件與數字星球關聯進行展示，并且在學生探索、自助使用的過程中體會到信息技術不斷發展給我們的學習和生活帶來的便利，產生學習的欲望。

2.建構了多樣的教學模式。

教學模式可以定義為在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序。12篇文章主要涉及三種教學模式。第一種是探究模式。利用數字星球動態、立體展示教學內容、自帶資源包及聯網補充資料的優勢，通過設計一系列有目的、分層次的問題，引導學生通過觀看、分析數字星球，實現對地理問題的探究。但是，在教學思路、提問方式等方面，還存在一定的問題。第二種是雙動兩案教學模式。雙動兩案教學模式是徐寶芳教授在2003年提出的，“雙動”指的是學生的學習活動過程與教師的教學活動過程。“兩案”指的是學習方案（簡稱學案）與教學方案（簡稱教案）。目前在該模式的指導下完成了系列的基于數字星球系統的地理教案、學案、課件、story動畫、球面動畫。完成了基于數字星球系統地理微課程設計。第三種是支架式教學模式。支架原來是建筑行業的術語，又叫腳手架。其作用是在建筑房屋時起暫時支撐作用。該術語運用在教育領域，用來描述教師在學生學習過程中給該學生給予的有效支持（支架），當學生的能力得到增長以后，就可以撤去該支架。如在地球的自轉運動一節，用數字星球演示地球自轉運動和地轉偏向力，并引導學生畫出來，為學生學習建立“支架”。地理教學設計中教案是教師教學的抓手，指導教師有效、高效地開展教學活動，但教學的宗旨是提高學生地理學習能力、培養學生地理素養，這就需要建立學生學習的抓手———學案，用來指導學生自主學習和探究，配合教學方案實施，而目前基于數字星球系統的地理教學設計缺乏學案的設計。因此，筆者認為三種教學模式中雙動兩案教學模式具有獨特的優越性，它具有完整的教學思想、設計環節，有教案和學案兩大“抓手”支撐教學，目前在雙動兩案教學模式指導下的基于數字星球系統的地理教學設計已經開發出相應的案例且提出了在教案、學案、課件等制作中的注意事項。并在此基礎上不斷注入新的活力。以此為基礎對開展基于數字星球系統的地理教學大有裨益。

3.多種媒體配合使用。

每種教學媒體都有它的優勢和不足，因此需要多種教學媒體的配合使用，數字星球也不例外。12篇文章中有10篇文章將數字星球系統和其他的教學媒體結合使用。第一，與PPT結合。由于我國班級學生的容量比較大，小小的數字星球照顧不到所有的學生，如何擴大數字星球系統的傳播面需要深入研究。在教學中可以將數字星球系統與PPT等結合使用，發揮數字星球的優勢，利用PPT來彌補其不足。第二，與實物媒體相結合。如，在講述大陸漂移一節時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象，再用系統平臺引導學生尋找大陸漂移化石證據、冰川擦痕證據。第三，與錄播系統相結合。利用數字星球系統呈現仿真模式的功能制作微課，對適合用數字星球系統演示的專題內容進行長約5分鐘的教學設計，并錄制微視頻，最終開發一系列“數字星球系統技術與地理專題內容整合”的地理微課程資源［11］。輔助教師課中教學，也有利于學生課前和課后的自主學習。但是在各個媒體的配合使用中，我們也要注意到，一個媒體可以解決的問題，就不要運用其他媒體進行演示，否則會造成學生的注意力不集中，起到事倍功半的效果。

4.充分發揮數字星球系統的多種功能。

根據使用主體的不同可分為教具和學具功能；根據呈現特點不同可分為演示功能和探究功能；根據使用目的不同可分為講授知識、科學普及、情感態度價值觀等功能。12篇文章均體現了數字星球的講授功能、教具功能和演示功能，只有3篇文章運用了學具功能，3篇運用了探究功能，1篇科普功能，1篇情感態度價值觀熏陶功能。因此數字星球的教具功能和演示功能體現較為充分，但學具功能、探究功能、科普功能、情感態度價值觀的熏陶功能還有待進一步開發。我們還可以自行設計一些教學方案，用以普及地理相關知識。如數字星球自帶的關于黑洞等的視頻，可以用于拓展學生的地理知識，培養地理學習興趣。再者我們應看到數字星球系統在培養學生的情感態度價值觀上起到的重要作用。如利用數字星球系統演示大陸漂移的過程、各大洲的代表性動植物。講解魏格納論證大陸漂移學說的過程，對學生進行科學史教育及科學興趣、科學方法及探究精神的培養［5］。

5.基于數字星球系統的地理教學設計反思不斷增多。

在12篇教學設計中有3篇文章對教學設計反思進行了專門的論述。而且這3篇文章都是近兩年來發表的，從而可以看出，人們正在探索如何設計出更好的基于數字星球系統的地理教學設計。2篇文章中提到了在雙動兩案教學模式指導下如何開展基于數字星球系統的地理教學設計及基于數字星球系統的地理教學設計存在的問題。如“基于數字星球系統的很多地理教學設計案例存在環節不完整，地理教學目標表述不準確，教材分析、學情分析、教學設計思路、策略與模式較為輕視，教學方法不全面等問題。”但是這些反思大多停留在教學設計本身，沒有深究問題產生的原因和解決措施。

二、基于數字星球系統的地理教學設計的幾個問題

1.對教學設計理論認識不夠

教學設計一般包括教學目標、教學內容分析、教學重難點、教學方法、教學過程、設計意圖、課后總結、板書設計、習題設計幾個方面。且每個環節的設計都有一定的標準。一個完整的地理教學設計方案應該在形式上包括教學設計的各個環節，在內容上遵循每個環節的設計標準。筆者通過研讀12篇文章發現，多篇文章存在贅述和缺失教學環節、教材分析不到位、教學目標表述不具體、教學目標和學習目標混淆、教學資源和教學媒體混用、教學重難點分析不到位等問題。而這些問題都是由于教師沒有按照教學理論的要求進行教學設計，對教學設計的理論認識不夠。

2.學生使用不充分

義務教育地理課程標準（2011版）和普通高中地理課程標準（實驗）都強調信息技術在地理學中的應用以及學生應用信息技術的能力。因此基于數字星球系統的地理課堂教師和學生都應該作為使用的主體。12篇教學設計中，只有3篇文章設計了學生使用了數字星球的環節。而其他教學設計數字星球只是作為教師的一種教具存在。學生沒能鍛煉利用現代信息技術搜集資料、探究知識等方面的能力。

3.缺乏技術指導

和傳統的教學媒體相比，數字星球作為一種新興的教學媒體，在如何選擇資源、如何設計課件、如何流暢使用數字星球等方面都存在一定的問題，因此在基于數字星球系統的教學設計中針對有難度的部分加入相應的技術指導是有必要的。而在12篇教學設計中只有2篇文章提到了如何制作數字星球系統的課件。如“story及其附件設計”，需要說明的是目前由于數字星球系統課件制作方法的更新，現在的制作方法和以前已經發生了很大的變化，因此需要及時更新我們的技術。

4.研究意識薄弱

自2008年引入數字星球系統以來，目前除去寧夏、貴州外的其他省份都已經建立了基于數字星球系統的地理實驗室。到目前公開發表的基于數字星球系統的地理教學設計只有12篇，由一線教師獨立發表的只有兩篇。雖然近兩年來研究數量有上升的趨勢，但總量還是不足。

5.設計規范不完善

在基于數字星球系統的地理教學設計中，如何明確數字星球在本節課教學中具有其他教學媒體不具備的優勢。12篇教學設計中提及基于數字星球系統的地理教學在內容選擇和課堂組織上的注意事項，總結了基于數字星球系統的地理教學設計的幾點反思并提出通過記錄數字星球的使用主體、次數、頻率來考量其發揮的作用。在規范和評價基于數字星球的地理教學設計上起到了引導作用，但是其定性和定量的指標都不完整，有待進一步開發。

三、關于加強基于數字星球系統教學設計研究的建議

1.加強教學設計理論學習。

多篇文章存在的教學環節缺失、教學設計內容表述不清晰、重點不突出的現象，其根本原因就是教學設計理論基礎掌握不扎實。因此筆者認為，我們應加強教學設計的理論學習，將教學設計理論與教學實踐相結合，設計出集科學與新意于一體的基于數字星球系統的地理教學設計。

2.強調學生對數字星球系統的運用。

新課程理念強調對地理問題的探究，重視信息技術在地理教學中的應用，培養公民必備的地理素養。這些都需要教師在使用的方法、探究的程序上指導學生，并且指導學生如何更加認真細致地觀察、描述數字星球。

3.完善技術指導。

數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畫效果以及如何實現數字星球的圖像、動畫、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設計中。

4.提高基于數字星球系統的地理教學設計研究意識。

一線教師和學者應提高對數字星球的研究意識，從挖掘適合數字星球系統的教學內容到開發基于數字星球系統的教學設計及如何有效、充分、多樣地利用數字星球系統進行教學設計等方面開展研究。

5.構建基于數字星球系統的地理教學設計評價指標體系。

筆者認為在前人研究的基礎上加入定性、定量指標，建立基于數字星球系統的地理教學設計評價指標體系是必要的，它能夠規范、指引和評價教學設計，保證基于數字星球系統的地理教學設計在各個環節的設計上做到科學準確且充分和有效地發揮數字星球系統的作用。

四、總結

綜上所述，我們提高自身的研究意識，在課程標準、教學設計理論等的引導下進行基于數字星球系統的地理教學設計，對我們提高課堂教學效果，促進師生的共同進步都是必要的。

作者：郭麗芝 單位：內蒙古師范大學數字星球系統實驗室