數字化地理教室發展策略探析

王兵 蘧茜

摘? 要 隨著現代教育技術的發展以及新課程改革的不斷深入，現代基礎地理教育對數字化地理教室的需求日益突出。從數字化地理教室的發展現狀、功能定位、解決方案等方面展開論述，旨在探討數字化地理教室的發展策略，以促進基礎地理教育的不斷發展。

關鍵詞 地理教學;數字化地理教室;教育信息化;地理核心素養

1 前言

全球性人口、資源、環境與發展問題日益突出，特別是近年來地震、洪澇等自然災害和海洋污染、化學品污染等人為災害性事件頻繁發生，嚴重威脅著人類生存與可持續發展[1]。地理科學在解決這些問題上顯示出巨大優勢，這使得人們重新審視基礎地理教育的價值，迫切需要學生接受高水平的地理教育，提高公民地理素養。為了讓學生從知識被動接收者變為積極的知識構建者，必須給他們提供環境來參與學習活動、運用知識。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》提出到2020年我國要基本實現教育現代化，而教育現代化的前提是教育裝備現代化。這些都成為數字化地理教室建設發展的必然推動力。

2 地理教室發展現狀

隨著現代教育技術發展以及新課程改革的不斷深入，全國許多中學都著手建設或已經建設了地理教室。以北京市中學為例，有近40%的學校建有地理教室，而約有60%的學校沒有地理教室。從已有地理教室的使用情況看，大多數為初高中共用，史地學科共用[2]。大多數的地理教室還只是進行常規地理教學的場所，對學生地理核心素養的形成無法起到較好的促進作用，也不能滿足現代教育信息化發展的要求。

近年來，教育主管部門和學校對信息化建設愈加重視，加之新的高考改革方案陸續出臺，地理學科更加注重實踐操作技能的考查，為數字化地理教室的發展提供了新的契機。一線城市中數字化地理教室如雨后春筍陸續出現，同時二、三線城市更有巨大的市場空間，且市場需求急迫。目前，搭建數字化地理教室主要是從硬件和軟件兩個角度入手：中教啟星、無錫羿飛等科技公司從硬件入手，以數字星球為依托做產品外延，同時扮演教室裝修公司和數字化硬件設備供應商的角色;而明博等教育技術公司則是從軟件方面著手，提供數字課程資源，進而搭售硬件設備。各方都具有一定的優勢。

3 數字化地理教室功能地位

筆者認為教育數字化應包括教材數字化、資源數字化、工具數字化和教學數字化四個方面，因此，發展數字化地理教室需要有以下功能定位。

數字化教室? 數字化地理教室是將數字教學資源、教學服務平臺應用于課堂教學，創設數字化、網絡化的教學環境。地理教學內容具有時間和空間跨度大的特點，許多教學內容具有“不可見”性。高效的地理教學必須依靠數字課程資源、遙感空間信息及地理信息分析處理工具，通過多媒體手段提供豐富的視聽資源，通過互聯網絡進行合作學習，激發學生學習興趣，提高學習效率。數字化建設是落實教學實踐與應用環節的必要措施。

實踐活動室? 將地理元素融入課堂，把數字星球、地形地貌模型沙盤、智能語音地球儀、3D打印機等現代化教學設備與傳統教具學具相結合，輔以野外考察的相關影像資料，使學生如身臨其境般了解地理課堂上所展示的場景與過程，既克服了組織學生野外考察活動諸多的客觀障礙，又使教學更加生動形象，進而提高學生興趣，提升課堂教學效率。數字化地理教室為地理觀察、地理觀測、地理演示、地理實驗和制作等實踐與應用提供了條件和操作工具，更加重視學生多樣化學習及地理教學中的地理實踐活動。

教學研究場所? 數字化地理教室體現了現代教育理念，具備良好的數字課程資源、音響、錄播系統等，方便教師開展公開課、示范課、優質課、網絡課等學科教學活動，并可對教學過程全程錄播，作為課程資源的積累。數字化地理教室既可以作為現代數字化教學教室，也可作為“做課”錄播教室，是教師進行教學研究的重要場所。

4 數字化地理教室解決方案

軟硬件構成? 數字化地理教室主要由數字課程資源系統、電子講臺、電子互動白板、數字課桌（或移動終端）、數字星球、地形地貌模型沙盤、智能語音地球儀、3D打印機、地理標本與展品等地理教具學具核心軟硬件構成，兼顧教室、實踐活動室、展覽室、資料室等功能。

數字課程資源系統以教材數字平臺（可包括優課系統、智能化線上教材教輔平臺等）為主體，由服務器、電子閱讀終端等硬件支撐。

電子講臺是教師進行電腦操作、演示的地方，可自由改變位置，觸摸式顯示器使教師可以直接手寫批注，還可同時自動生成網絡課件，供學生課后點播學習，創造出突破時空限制的自主學習條件。

學生通過數字課桌與教師進行隨時的、直接的溝通;通過數字終端，從主服務器下載電子教材、課件、輔導材料、課堂筆記和家庭作業，進行課后復習、做作業和提交作業等。學生以小組為單位圍坐在一起，他們的課堂記錄、隨堂練習等都是手寫電子輸入，上課教師通過講臺前的電腦，不僅能全盤掌握學生的輸入信息，而且能隨時調用其中的內容，并通過電子互動白板向全班學生展示。

數字星球是可以提供大量球面動畫資源、科普資源的理想教具，如同包羅萬象的天文和科技館，向學生提供天文、地理、科學、歷史等學科資料，使課程更具有開放性。

智能語音地球儀通過點讀筆將地球儀上的知識信息表達出來，使師生獲得同步“聞聽看讀”的震撼感官效果。地球儀內置歷史、地理、人文、經濟等海量百科知識，全智能真人標準發音，視聽結合，讓師生足不出戶便知天下。

地形地貌模型沙盤如同微縮的野外場景，直觀地將地形地貌等重要地理要素呈現在學生面前，使課堂教學不受限于抽象、平面表達地形地貌的圖片，而是通過逼真、立體的模型生動形象地展現，讓學生身在室內卻如同在野外一般。3D打印機還可以把一些簡單而重要的地貌類型進行現實立體呈現。

立體地圖、地理標本等其他傳統地理教具學具，為師生教學提供大量生動、直觀的素材，極大提高了地理教學效率。

功能區組合模塊? 分區布置數字化地理教室更便于布局和功能的調整與變更，更具有靈活性。

1）教師教學中控區，位于教室正前方，以講臺為中心的四周區域，包含中控臺、交互式電子白板、遠程傳輸等設備。其中講臺可擴展為電子講臺，方便自由移動，不受空間限制，便于師生互動交流。

2）學生學習活動區。從主體性與學科性角度出發，構建以學生為主體的地理教學環境[3]，在教室中央區域設立學生學習活動區。設六個活動組，每組為六邊形大課桌，可坐六位學生，有利于學生進行探究合作性學習。每兩位學生為一個學習小組，可配一臺觸屏電腦，作為數字學習終端。六組大課桌中間位置為數字星球演示區域。

3）教具學具展示區，包含中學地理教學所需要的標本、模型等，以及師生自制的教具、學具，供學生觀看、使用。

4）學科文化拓展區。在教室的前、后、右側三面墻體上，設計中國、世界立體地圖或掛圖、主題燈箱、文化窗簾、今日天氣、互動園地等欄目，以豐富學科課程資源，拓寬學生地理視野，提高學生的動手、實踐、創新能力，提升地理學習興趣。

建設標準? 數字化地理教室根據配置完善程度，可分為基本款、標準款、高配款三種，其中標準款與基本款是在保證基本數字化教學和地理教學需求的前提下，刪減高配款部分設備而建立的。教室頂部整體為藍天白云圖案，中部可設計宇宙星空演示穹頂，地面可設計為歷史長河造型。教室的三面墻應為實體墻，墻面平整，便于情境布置。教室應設置前后門，門洞寬度應不小于120 cm;窗臺高度為90～l00 cm，窗間墻寬度不應大于120 cm。門窗開啟后不應影響室內空間的使用和走廊通行的便利與安全。室內電源應設總控制閥，室內電源插座與照明用電應分路設計、分別控制。新建教室應預留綜合布線系統的豎向貫通井道及設備位置。教室的配電線路和設備功率容量應留有余量，以滿足不斷升級的現代化教學手段及教學設備逐步增多的需要。

5 數字化地理教室市場發展

數字化地理教室可根據不同學校的不同情況量身定制，精心挑選適合的軟硬件進行設計，針對不同需求提供差異化的高配款、標準款、基本款設計。同時，對于數字化地理教室的銷售，既可整套銷售（包括整體裝修），也可向客戶提供相應的產品模塊。在市場推廣方面，一是可通過與各省市教育、教研系統建立良好業務關系進行推介。目前，地理教室的建設資金大都來源于教育局設備采購處，新建校和爭創規范化、示范校的單位，都要配備地理教室。二是可在重點城市的重點學校制作樣板間，通過教研活動的開展，使更多的校長及地理教師接觸到數字化地理教室，感受其生動、高效的數字化教學，從而達到宣傳推廣的效果。三是可在目標地區選擇較為專業的公司進行合作，作為數字化地理教室的軟硬件或部分模塊的代理商。

6 結語

數字化地理教室以地理學科的教學特點為基礎，通過科學配置軟硬件設施創造出良好的學科教學氛圍，給學生一種身臨其境的感覺，并積極引領學生探索學科知識，實現全面數字化教學。數字化地理教室的發展應以數字化為先導，將現代化軟、硬件教學平臺與學科教具、學具相結合，為地理教學創設直觀立體的學習環境和生動有趣的學習氛圍，為學生自主性學習、探究性學習和學科實驗活動創造良好的條件，促進地理教學質量的提升。

參考文獻

[1]張玉艷.如何使用地理專用教室進行地理教學[J].科學咨詢，2014（30）：142.

[2]張雪，林培英.北京市地理教室建設現狀和教師意愿調查研究[J].地理教學，2014（24）：9-13.

[3]林培英，張雪.地理教室建設基本原則的確立與應用研究（上）[J].地理教學，2014（9）：29-30.