Mozaik3D軟件在高中地理課堂教學中的應用研究

胡 偉

（廣西柳州高級中學, 廣西 柳州 545006）

《普通高中地理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”）強調信息技術與地理課程的整合，深化信息技術在地理教學過程中的應用，信息技術輔助教學是未來地理教學的趨勢。地理學看世界的方法除了必備的綜合觀，還必須要有空間表述。3D演示動畫能夠從多個空間角度展示地理過程與地理現象，Mozaik3D提供的3D全息演示動畫能夠增強學生空間立體感、交互式體驗，激發學生學習地理知識的興趣，進而加深學生對地理必備知識的理解與掌握，提高課堂效率，培養學生地理學科核心素養。

一、Mozaik3D功能介紹

Mozaik3D是由Mozaik教育集團開發的軟件，與其配套的MozaLearn、MozaBook、MozaWeb、MozaLibrary、MozaTools等軟件共同構成Mozaik教育軟件系統。Mozaik3D擁有生物、地理、物理、化學、數學、歷史、信息技術等學科1200多個3D場景的演示動畫，可裸眼或者使用VR眼鏡觀看。

Mozaik3D地理模塊包括182個3D場景演示動畫，基本涵蓋了高中自然地理的絕大部分內容。每一個3D場景演示動畫，均有由簡單到復雜的分階段3D場景演示動畫，同時每個3D場景演示動畫可以實時操作，配有講解，支持多種語言。部分3D場景演示動畫還配有一定數量的測試題，便于檢測學習效果。Mozaik3D功能強大、操作方法簡單，只需使用者根據提示點擊相應的內容即可。同時該軟件每周每個賬號可以免費使用五次，基本能夠滿足師生授課與學習的需要。

二、Mozaik3D應用實踐

Mozaik3D為高中地理教學提供了很大的便利，特別是在“雙減”背景下的翻轉課堂和自主課堂，使用空間巨大。學生可以根據教師布置的學習任務，課前提前觀看學習相應的3D場景演示動畫，課內只需解決最核心的內容，能夠有效的提升課堂效率。通過Mozaik3D中的3D場景演示動畫等多媒體資源，借助電子終端設備創設情境，以問題為驅動的教學設計，能夠將資源最大化利用，激活課堂。下面介紹幾種該軟件在自然地理教學內容中的應用案例。

1.地球運動

“地球運動”對學生的空間想象能力要求極高，學生對于該部分內容總是存在疑惑。例如，地球運動中太陽的視運動比較抽象，黑板繪圖與枯燥的講解很難清晰、直觀地呈現這部分內容。授課前讓學生在電子終端觀看Mozaik3D提供的3D場景演示動畫“太陽圍繞主要緯度圈的運行軌跡”（見圖1、圖2），通過設置問題，引導學生觀察回歸線、赤道、極圈同一時間太陽周日視運動中日出、正午、日落的方位，分別觀察同一地點不同時間太陽周日視運動中日出、正午、日落的方位，讓學生通過觀察得出結論。教師在課堂上的重點變為強化學生對太陽視運動的理解，解決教學難點。

圖1 不同時間太陽視運動動畫側視截圖

圖2 不同時間太陽視運動動畫北極俯視截圖

Mozaik3D提供的3D場景演示動畫基本涵蓋必修《地理一》和《選擇性必修1》的“地球”部分的所有內容。教師通過演示地球圈層結構，播放不同地質時期場景動畫，多維度演示地球自轉、經緯網、晨昏線，可以極大的提高學生的空間感知能力和區域認知能力。

2.大氣運動

“大氣運動”中“氣壓帶與風帶”是高中自然地理部分的重點與難點內容。通常教師講解三圈環流主要是結合地球儀演示，整個過程略顯枯燥。新課標要求運用示意圖，說明氣壓帶和風帶的分布。教科書給出的示意圖是從二維平面角度出發，三個環流圈的模式圖是側視圖，實際上該側視圖是投影而來，與三維空間視角下的模式圖存在差異。教師可以通過Mozaik3D提供的3D場景動畫實時演示，向學生展示三維空間視角下的三圈環流，例如中緯度環流圈（見圖3）。除此之外，也可以給學生展示不同空間維度下的風帶，例如風帶的北極俯視圖（見圖4），再結合典型的練習題予以檢測反饋，激發學生學習興趣，強化學生空間感知能力，既能強化學生對必備知識的理解，也能提升學生地理學科核心素養。

圖3 三維空間視角下的中緯度環流圈

圖4 三維空間視角下風帶的北極俯視圖

Mozaik3D提供的3D場景演示動畫還可以用于天氣系統的演示。鋒、氣旋與反氣旋三種常見的天氣系統存在于三維空間，教材中原理圖的展示則基于二維平面，與實際天氣系統存在差異，不利于學生的理解。采用Mozaik3D提供的3D場景演示三維空間下天氣系統，能夠更好的讓學生聯想實際的天氣系統，有助于學生的理解。

3.陸地水與洋流

地球上的各種水體是相互聯系的，單純的繪圖講授難以展示其動態變化和聯系。通過3D場景演示動畫可以展示水循環的動態過程（見圖5），加深學生對水循環示意圖的認知，強化對水循環意義的理解。對于洋流部分的內容，通過洋流的3D場景演示動畫(見圖6），結合地圖講解洋流名稱與性質，既能提高學生空間定位能力，也能加深關于洋流對地理環境影響的理解。

圖5 水循環的3D場景演示動畫

圖6 洋流的3D場景演示動畫

4.自然環境的整體性與差異性

自然環境的組成要素之間相互影響、相互制約，在不同的時間與空間尺度上影響地理環境的形成與演變。不同空間尺度、不同地方背景下自然環境要素存在差異。學生要掌握這部分內容必須具備一定的空間想象能力。在講授該節內容時，借助Mozaik3D提供的3D場景（見圖7）。通過該場景為學生展示同一景觀在不同緯度分布的差異，或者不同緯度山麓景觀的差異，讓學生對比分析不同緯度之間山地垂直自然帶的差異與成因，直觀感受垂直帶譜的特點是隨著海拔變化、等高線延伸。實際操作過程中，學生對于這種演示感興趣，有助于發現與總結規律，提升解決問題的能力。

圖7 不同溫度帶山地垂直地帶性對比

三、結束語

Mozaik3D中的3D場景演示動畫有助于高中地理課堂教學，能夠激發學生學習興趣，增強學生的空間感知能力，提高課堂互動性。使用與Mozaik3D配套的軟件能夠在豐富地理教學資源的同時，一定程度上減輕教師備課的壓力。在實踐過程中，信息技術融入課堂的目的是輔助教學，是達成教學目標的工具和手段。Mozaik3D軟件設計是基于國外的背景，教師需要辨別哪些場景適用于課堂教學，以免出現教學誤區。