基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計

本文格式為Word版，下載可任意編輯——基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計以“大洲和大洋〞一節(jié)為例

[日期：2023-06-21]

內(nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院數(shù)字星球系統(tǒng)試驗室張越佼

摘要：基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計，以“雙動兩案教學(xué)模式的十大思想〞為指導(dǎo)，依據(jù)地理課程標準、地理教材和學(xué)生的狀況，對中學(xué)地理課堂教學(xué)進行教學(xué)設(shè)計。本文以“大洲和大洋〞一節(jié)為例，對基于數(shù)字星球系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計路徑進行詳細介紹，包括學(xué)案、教案、ppt、story附件等。摸索出數(shù)字星球系統(tǒng)與其他多媒體技術(shù)綜合運用下的中學(xué)地理課堂教學(xué)設(shè)計本卷須知：選擇適合使用數(shù)字星球展示的課程內(nèi)容，充分發(fā)揮數(shù)字星球的優(yōu)勢，戰(zhàn)勝其不足和設(shè)計者應(yīng)學(xué)會組織基于數(shù)字星球系統(tǒng)、表達雙動兩案教學(xué)模式的課堂。關(guān)鍵詞數(shù)字星球系統(tǒng)；雙動兩案教學(xué)模式；大洲和大洋；地理教學(xué)設(shè)計

在現(xiàn)代化、信息化的時代大背景下，在基礎(chǔ)地理教育課程改革不斷深入發(fā)展的歷史時期，摸索基于數(shù)字星球系統(tǒng)與其他多媒體技術(shù)綜合運用下的中學(xué)地理教學(xué)設(shè)計問題，以數(shù)字星球系統(tǒng)為核心，其他技術(shù)及媒體為輔助平臺，對中學(xué)地理課程進行教學(xué)設(shè)計研究。設(shè)計編寫基于數(shù)字星球系統(tǒng)的系列地理教學(xué)方案（簡稱教案）和基于數(shù)字星球系統(tǒng)的系列地理學(xué)習(xí)方案（簡稱學(xué)案）和相配套的課件，通過優(yōu)化學(xué)習(xí)過程與教學(xué)過程和教學(xué)資源來全面提高教育績效、促進學(xué)生全面發(fā)展，形成一批有影響的“數(shù)字星球系統(tǒng)技術(shù)與地理課程整合〞的理論成果和實踐成果，為基礎(chǔ)地理新課程教學(xué)改革的深入發(fā)展提供范例。一、基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計含義1.數(shù)字星球系統(tǒng)

數(shù)字星球系統(tǒng)（多媒體球幕投影演示儀）是信息時代最先進的教學(xué)儀器之一，也是實現(xiàn)三維立體動態(tài)展示的單體數(shù)字化教學(xué)儀器。它通過先進的三維圖像處理平臺，便利教師將圖片、視頻、動畫等多媒體資源轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛎鎴D像，結(jié)合縝密光學(xué)技術(shù)，瞬間展示于數(shù)字化球形投影屏幕上。能夠廣泛應(yīng)用于中小學(xué)地理、歷史等學(xué)科教學(xué)和科學(xué)素養(yǎng)拓展教育，滿足學(xué)校教學(xué)多元化和特性化需求，促進教師教學(xué)觀念、手段和方法的更新，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)習(xí)方式的變革。2.地理教學(xué)設(shè)計

教學(xué)是通過信息傳播促進學(xué)生達到預(yù)期特定學(xué)習(xí)目標的活動。設(shè)計是指為了解決某種問題，在開發(fā)某些事物和實施某種方案之前所采取的系統(tǒng)化計劃過程。教學(xué)設(shè)計是一個在分析學(xué)習(xí)者的特點、教學(xué)目標、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)條件以及教學(xué)系統(tǒng)組成特點的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌

①

全局，精心構(gòu)造和選擇具體方案的過程。地理課堂教學(xué)設(shè)計是應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)的觀點和方法，依照教學(xué)目標和學(xué)生的特點，合理的選擇和設(shè)計地理教學(xué)手段，并在系統(tǒng)中有機地組合，形

②

成優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。徐寶芳教授認為，地理教學(xué)設(shè)計就是依據(jù)學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論、傳播理論、系統(tǒng)理論和地理學(xué)理論等相關(guān)的理論和技術(shù)，分析地理教學(xué)問題和需要，對地理教學(xué)目的、地理教學(xué)條件、地理教學(xué)方法、地理教學(xué)評價等教學(xué)要素進行具體計劃、制定地理教學(xué)行動方案的過程。其根本目的是通過對地理學(xué)習(xí)過程和地理學(xué)習(xí)資源所做的系統(tǒng)安排，創(chuàng)設(shè)各種有效的地理教學(xué)系統(tǒng)，以促進學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。地理教學(xué)設(shè)計就是構(gòu)建和選擇地理教學(xué)活動方案，它包括教的方案和學(xué)的方案。3.基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計

基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計是以“雙動兩案教學(xué)模式的十大思想〞為指導(dǎo)，以數(shù)字星球系統(tǒng)為核心，其他技術(shù)及媒體為輔助平臺，對中學(xué)地理課程進行教學(xué)設(shè)計研究?；跀?shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計要編寫基于數(shù)字星球系統(tǒng)的系列地理教學(xué)方案（簡稱教案）和

基于數(shù)字星球系統(tǒng)的系列地理學(xué)習(xí)方案（簡稱學(xué)案）和相配套的課件，為學(xué)生和教師提供學(xué)習(xí)與教學(xué)的抓手。

二、基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計依據(jù)1.依據(jù)雙動兩案教學(xué)模式

雙動兩案教學(xué)模式是徐寶芳教授在2023年提出的，該模式既反對教案式教學(xué)，也反對學(xué)案式教學(xué)，認為在教學(xué)中片面強調(diào)教師的作用，忽視學(xué)生的主動性和積極性；或者單純強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)，把學(xué)生作為教學(xué)的自由主人，否定教師的作用，這兩種傾向都是錯誤的。主張學(xué)與教并舉，提出了實施雙動兩案式教學(xué)。“雙動〞指的是學(xué)生的學(xué)習(xí)活動過程與教師的教學(xué)活動過程?！皟砂辅曋傅氖菍W(xué)習(xí)方案（簡稱學(xué)案）與教學(xué)方案（簡稱教案）。該教學(xué)模式的主要功能是教師和學(xué)生共同進步與發(fā)展。并且提出了雙動兩案教學(xué)模式的十大思想：教學(xué)抓手思想、教學(xué)過程思想、教學(xué)方法思想、教學(xué)反饋思想、教學(xué)動力思想、內(nèi)容結(jié)構(gòu)思想、教學(xué)合作思想、教學(xué)發(fā)展思想、有效教學(xué)思想和教學(xué)創(chuàng)新思想。2.要充分考慮到數(shù)字星球系統(tǒng)的適用性數(shù)字星球可以展示星球尺度的空間圖像，運用球幕投影技術(shù)可以展示地球和其它星球——太陽、月球、火星等的超越時間和空間的現(xiàn)象和過程；數(shù)字星球還適合展示全球尺度的空間分布圖像，如世界海陸狀況、世界政區(qū)，世界氣候、世界人口和人種分布等；此外，對于一些全球尺度的空間運動動畫也可以利用數(shù)字星球展示，這些動畫可以是已經(jīng)發(fā)生的現(xiàn)象，如全球變暖、厄爾尼諾現(xiàn)象、板塊運動、洋流運動、麥哲倫環(huán)球航行等，也可以是還未發(fā)生的模擬現(xiàn)象，如模擬抽干海水的景象、二氧化碳未來70年變化等。所以，在選擇設(shè)計內(nèi)容時要盡量選擇適合使用數(shù)字星球展示的課程內(nèi)容。3.要依據(jù)地理課程標準、地理教材和學(xué)生狀況教學(xué)設(shè)計首先必需明確教學(xué)目標，為此依據(jù)教育部在2023年公布的《普通高中地理課程標準（試驗稿）》和2023年公布的《全日制義務(wù)教育地理課程標準（2023版）》，確切解讀課程標準，進行三維目標分析。同時，教學(xué)設(shè)計必需設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，運用教材微觀分析方法對教材進行深入的分析。此外，教學(xué)設(shè)計必需依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)問題，制定科學(xué)可行的學(xué)與教的教學(xué)方案。

三、基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計路徑

基于數(shù)字星球系統(tǒng)的一節(jié)地理課的教學(xué)設(shè)計需設(shè)計學(xué)案、教案、課件和story及附件，現(xiàn)分述如下：

1.學(xué)案設(shè)計

（1）學(xué)案的內(nèi)容包括五個部分

a、學(xué)習(xí)目標：三維目標結(jié)合一起闡述；明確本節(jié)課學(xué)習(xí)要求。如“大洲大洋〞一節(jié)的學(xué)習(xí)目標，能運用數(shù)字星球和數(shù)據(jù)說出全球海陸所占比例，描述海陸分布特點；了解半島、島嶼、大洲、海、洋、海峽等概念，能在數(shù)字星球上識別半島、島嶼、大洲、海、洋和海峽；運用數(shù)字星球確鑿的指出七大洲、四大洋名稱、位置、輪廓、分布及洲界；培養(yǎng)良好的空間觀念和勇于摸索的精神。

b、自主學(xué)習(xí)：學(xué)生課前預(yù)習(xí)或上課開始時的作業(yè)題：了解教材基本知識；培養(yǎng)自學(xué)習(xí)慣和明確學(xué)習(xí)目標?！按笾藓痛笱蟥曇还?jié)的自主學(xué)習(xí)題主要以通過觀測數(shù)字星球，讓學(xué)生自主完成。如在觀測數(shù)字星球展示大洲大洋的分布，學(xué)生通過觀測數(shù)字星球完成陸地主要集中在哪個半球，海洋大多分布在哪個半球；使用數(shù)字星球把南北極展示在學(xué)生面前，讓學(xué)生觀測南北極周邊是海洋還是陸地。

c、學(xué)會學(xué)習(xí)：系列作業(yè)問題，針對作業(yè)題指出解題方法和學(xué)習(xí)方法的要求；培養(yǎng)學(xué)生解題思路方法、學(xué)科的思想與方法；訓(xùn)練學(xué)科能力。通過完成作業(yè)題，學(xué)生可以學(xué)會解題方法和學(xué)習(xí)方法，如學(xué)生觀測數(shù)字星球，發(fā)現(xiàn)地球上三分陸地，七分海洋。學(xué)生運用發(fā)現(xiàn)法，

可以完成如下一題：宇航員在進行太空行走時發(fā)現(xiàn)我們居住的星球是一個蔚藍色的十分美麗的星球，原因是什么？

d、課堂練習(xí)：作業(yè)題要有層次性與選擇性；當堂訓(xùn)練方法與技能和反饋學(xué)習(xí)狀況。課堂練習(xí)題要難易結(jié)合，層次明顯，設(shè)置選做題。同時，練習(xí)題要表達本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，突出重難點。如“大洲和大洋〞一節(jié)的課堂練習(xí)設(shè)置了四道題，內(nèi)容涉及大洲大洋的名稱和分布以及大洲的分界限和一道綜合性的選做題。

e、學(xué)習(xí)小結(jié)：主要是讓學(xué)生當堂總結(jié)教學(xué)內(nèi)容，形成本節(jié)課內(nèi)容結(jié)構(gòu)；培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的方法與能力。

（2）設(shè)計學(xué)案的本卷須知

a、學(xué)案的設(shè)計要與教案的設(shè)計相吻合，這樣才能發(fā)揮雙動兩案教學(xué)模式的功能。b、學(xué)案練習(xí)題的選擇要有針對性，針對本節(jié)課的教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容，練習(xí)題的設(shè)置要做到“精〞“準〞。

c、學(xué)案練習(xí)題的題量設(shè)計應(yīng)當適中，在保證在45分鐘的課堂順利完成。

d、學(xué)案作業(yè)設(shè)計要有一定數(shù)量的選作練習(xí)題，為學(xué)習(xí)優(yōu)秀者提供學(xué)習(xí)需求的空間。2.教案設(shè)計

（1）課程標準及其解讀

課程標準是以義務(wù)教育地理課程標準（2023版）和普通高中地理課程標準（試驗2023年）為依據(jù)，主要對標準和活動建議進行詳細解讀，明確本節(jié)課要求學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容、學(xué)習(xí)的方法、把握的層次，達到的效果。以〞大洲和大洋〞一節(jié)為例,根據(jù)義務(wù)教育地理課程標準（2023版）的要求，“大洲和大洋〞一節(jié)的課程標準為：內(nèi)容標準要求“運用地圖和數(shù)據(jù)，說出地球表面海、陸所占比例，描述海陸分布特點；運用世界地圖說出七大洲、四大洋分布特點。〞活動建議要求“開展拼圖游戲、模擬演示等活動。例如，開展七大洲、四大洋拼圖游戲。〞根據(jù)課程標準的規(guī)定進行進一步解讀：兩點標準都是在了解層次上的要求，所以應(yīng)對整節(jié)課的知識點把握在了解層次上。課標強調(diào)運用地圖和數(shù)據(jù)的方式完成要求，因此，本節(jié)課應(yīng)充分使用地圖和數(shù)據(jù)來表達知識點，教師不可直接講授知識點，應(yīng)讓學(xué)生充分參與課堂，以學(xué)生為主。本課的活動建議開展七大洲、四大洋拼圖游戲，意培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，做到學(xué)以致用。

（2）教材分析

地理教材是進行地理教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。對地理教材的分析、研究是科學(xué)設(shè)計地理教

③

學(xué)方法、過程，實現(xiàn)地理教學(xué)目的前提。地理教材的分析方法有多種。本教學(xué)設(shè)計的教材分析采取微觀分析法，包括：一、劃分本節(jié)教材的知識組成；二、分析本節(jié)教材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括1、分析教材知識結(jié)構(gòu)，2、分析教材的表述體系；三、分析教材的外部聯(lián)系；四、確定教材的過程與方法教學(xué)目標及其實現(xiàn)的途徑和方法；五、確定教材的情感、態(tài)度與價值觀教學(xué)目標及其實現(xiàn)的途徑和方法。（3）學(xué)情分析

本設(shè)計的學(xué)情分析是對學(xué)習(xí)者的狀況以及教學(xué)要求和教學(xué)條件的分析。包括學(xué)生已經(jīng)具備的知識和能力；學(xué)生的特點，如對“大洲和大洋〞一節(jié)應(yīng)對初中生的特點進行分析，初中生的思維以形象思維為主，抽象思維尚未成熟。自主學(xué)習(xí)的能力和意識還不夠完善等；本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生的要求；學(xué)生對現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)（數(shù)字星球系統(tǒng)）的認識程度。（4）設(shè)計思想

一個好的設(shè)計對于一次成功的課堂教學(xué)是很重要的?；跀?shù)字星球系統(tǒng)的應(yīng)用雙動兩案教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計十分重視學(xué)生的積極參與和自主學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進而學(xué)會學(xué)習(xí)。本欄目要說明設(shè)計者的設(shè)計思路、設(shè)計特點。（5）教學(xué)目標

本設(shè)計的教學(xué)目標是對三維目標的分別闡述，教學(xué)目標是對課程目標的細化，從課程標準中挖掘知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標。如對“大洲和大洋〞一節(jié)的三維目標分析如下：知識與技能：能運用數(shù)字星球和數(shù)據(jù)說出全球海陸所占比例，描述海陸分布特點；了解陸地、海洋、大洲、半島、島嶼、海峽等概念；能在數(shù)字星球或地圖上找出七大洲、四大洋。過程和方法：能在空白地圖上確鑿填出七大洲、四大洋，能繪制七大洲和四大洋的分布簡圖；初步學(xué)會用簡單的幾何圖形表示出七大洲的輪廓及其相對位置，建立世界海陸分布的空間概念；能在數(shù)字星球上識別大洲、大陸、半島、島嶼及大洋、海和海峽。情感態(tài)度和價值觀：激發(fā)熱愛人類的家園地球的感情；通過對地球表面的認識，培養(yǎng)科學(xué)興趣和科學(xué)探究的精神。三維目標的分析為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供了依據(jù)，對教學(xué)起到導(dǎo)向的作用，是促進有效課堂教學(xué)的關(guān)鍵。（6）教學(xué)重、難點

地理教學(xué)內(nèi)容的重點是具有“生長點〞的知識與技能，是那些對于學(xué)習(xí)和理解其他知識、技能具有舉一反三、觸類旁通作用的知識和技能，它們往往蘊含較大的智力訓(xùn)練價值。

④

分析重點的方法有以下幾種：1）從課程標準中確定重點。2）從新知識和技能中確定重點。3）從遷移性強的知識與技能中確定重點。4）從表述形式的多樣性中確定重點，如某個知識點用了多種表述形式，這個知識點一般是重點。如“大洲和大洋〞一節(jié)的重點是：七大洲的輪廓及七大洲和四大洋位置的確定。

在分析教學(xué)重點的基礎(chǔ)上還應(yīng)進一步對教材難點進行挖掘。難點的確定一方面要取決教材本身的難度，同時還取決于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的高低。如“大洲和大洋〞一節(jié)的難點是：七大洲和四大洋的名稱及分布特點。在教學(xué)設(shè)計中要突出重點，突破難點。(7)教學(xué)方法及教學(xué)媒體

基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教學(xué)設(shè)計采用的教學(xué)方法主要包括三類方法的選擇與組合：認識方法；教學(xué)媒體及其使用方法和組織方法。根據(jù)具體的教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化組合三類教學(xué)方法。如“大洲和大洋〞一節(jié)的教學(xué)方法有：觀測法、探討法、演示法、講授法、綜合分析法。教學(xué)媒體主要使用數(shù)字星球系統(tǒng)、電子白板、投影儀和學(xué)案等。(8)教學(xué)過程

教學(xué)過程包括學(xué)生活動和教師活動。其中以學(xué)生活動為主，教師起到引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生活動的作用。教案過程設(shè)計充分發(fā)揮數(shù)字星球在本節(jié)各個部分教學(xué)內(nèi)容中的作用，譬如“大洲和大洋〞一節(jié)，其教學(xué)內(nèi)容分為兩部分：“水球？地球？〞和“七大洲和四大洋的分布〞，設(shè)計教學(xué)過程時讓數(shù)字星球在這兩部分教學(xué)內(nèi)容中均發(fā)揮重要作用，表達數(shù)字星球的優(yōu)越性，如數(shù)字星球系統(tǒng)操作簡單，教師可以根據(jù)教學(xué)需要進行多角度、多方位、多對象的演示，使教學(xué)活動更主動、更有效。（9）課外探究

由于課堂時間有限，無法在課上完成的教材中活動或者根據(jù)教學(xué)需要教師設(shè)計的需要在課外進行的探究活動，老師可以提出活動要求與建議，學(xué)生可以在課外進行探究活動，課上進行成果展示與評價。(10)板書設(shè)計

地理教案中的板書是地理教師根據(jù)教學(xué)目標，在鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計，利用黑板以凝煉的文字語言、圖表和符號等形式，傳遞教學(xué)信息的教學(xué)方式。板書可采用圖示式和綜合式板書等形式。板書要表達內(nèi)容結(jié)構(gòu)，要工整、簡明、突出重點，具有直觀性和藝術(shù)性。

(11)教學(xué)資源拓展

要給學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)資源，可以是文章，也可以是網(wǎng)絡(luò)資源，如針對本文的教學(xué)設(shè)計，可以給學(xué)生提供如下網(wǎng)絡(luò)資源：數(shù)字星球資源服務(wù)網(wǎng)站；地理課程網(wǎng)等。3.課件設(shè)計

(1)課件的設(shè)計要和“兩案〞配套，作為教師有效教學(xué)的工具。

(2)課件的設(shè)計要言簡意賅，切記太多與學(xué)習(xí)無關(guān)的修飾，否者會轉(zhuǎn)移學(xué)生注意力。（3）利用數(shù)字星球可以解決的問題不要在課件上展示，否則學(xué)生不知道該把注意力放在數(shù)字星球上還是課件上。4.story及附件設(shè)計

（1）利用數(shù)字星球系統(tǒng)教學(xué)的課件制作方法

第一步：確定要在球面上播放的動畫，在ppt文件的同一目錄下建立“story文件夾〞及“次級章文件夾〞，并將動畫文件復(fù)制存放到“次級章文件夾〞。以“大洲和大洋〞一節(jié)為例，在大洲和大洋ppt的同一目錄下建一個story文件夾，在這個文件夾里再建一個名為“大洲和大洋〞的文件夾，把要在數(shù)字星球上演示的資料放在“大洲和大洋〞文件夾里。

其次步：從現(xiàn)有課程中拷貝配置文件PowerPointStory.txt到該ppt文件的同一目錄下。

第三步：進行配置文件的具體修改，實現(xiàn)自己的課件設(shè)計思路。格式為“1,大洲和大洋,地球.dds〞，ppt中幻燈片的編號，次級章文件夾名，圖片或者動畫名稱及擴展名。（2）附件說明——story使用指導(dǎo)

story使用指導(dǎo)包括：圖片或者動畫名稱、縮略圖、操作、教學(xué)活動、設(shè)計意圖。story使用指導(dǎo)相當于基于數(shù)字星球系統(tǒng)應(yīng)用雙動兩案教學(xué)模式的地理教學(xué)設(shè)計的使用說明書，其他教師通過閱讀使用指導(dǎo)就可以操作教學(xué)設(shè)計，便利使用。5．實施教學(xué)設(shè)計、修改完善教學(xué)設(shè)計

在兩案、課件及story設(shè)計編寫完成的基礎(chǔ)上，創(chuàng)立“雙動兩案教學(xué)模式〞的研究課與示范課。通過多種形式進行實踐實證，首先在老師學(xué)生之間內(nèi)部探討，進行修改。然后，把成果發(fā)給多位一線教師，得到教師們的寶貴看法后再次進行修改。最終要聯(lián)合試驗學(xué)校，可以由本校教師使用筆者設(shè)計的教學(xué)設(shè)計完成課堂教學(xué)，發(fā)放調(diào)查問卷得到教學(xué)反饋。也可以由設(shè)計人直接進行教學(xué)，親自體驗課堂實施效果。通過反復(fù)實踐，不斷修改完善，得到讓學(xué)生、老師最滿意的教學(xué)設(shè)計。

四、基于數(shù)字星球系統(tǒng)的地理教