基于深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)的地理翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐研究

李 娟，陳 典

(湖南民族職業(yè)學(xué)院，湖南 岳陽(yáng) 414000)

1 基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的地理教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂是指教師通過(guò)微視頻使學(xué)生在課下完成新課程的學(xué)習(xí)，課堂內(nèi)師生合力探究相關(guān)問題，達(dá)到對(duì)新知識(shí)的深度內(nèi)化的一種教學(xué)模式[1]。翻轉(zhuǎn)課堂模式按照時(shí)間順序一般包括“課前、課上、課后”三個(gè)階段。作為一種新型的教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂在很多學(xué)科教學(xué)中都得到了應(yīng)用和推廣，并取得了較好成效。諸多教學(xué)實(shí)踐證明，翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)等能力得到了提升，合作探究與討論交流的時(shí)間更加充分，師生互動(dòng)更加高效。地理作為一門科學(xué)性強(qiáng)、兼顧理論與實(shí)踐的綜合性學(xué)科，教學(xué)要素多樣且復(fù)雜，地理原理與規(guī)律、實(shí)驗(yàn)探究等很多內(nèi)容都適合采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。有研究者認(rèn)為，翻轉(zhuǎn)課堂能實(shí)現(xiàn)真正意義上的自主性、個(gè)別化、探究性地理學(xué)習(xí)，有助于推動(dòng)地理教學(xué)方式改革和優(yōu)化[2]。在地理教學(xué)中適當(dāng)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有助于開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的地理素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生獲得地理知識(shí)、地理技能與地理情感的能力[3]。然而，翻轉(zhuǎn)課堂模式在本土化實(shí)踐中也被指出存在一些問題。如微課在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用情況、課前學(xué)生的“先學(xué)”質(zhì)量、課內(nèi)學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)以及教師的專業(yè)素養(yǎng)儲(chǔ)備等都是教學(xué)實(shí)踐中面臨的難題[4]。而與不斷發(fā)展著的現(xiàn)代信息技術(shù)的深度融合，有望成為優(yōu)化翻轉(zhuǎn)課堂模式的關(guān)鍵因素。

2 現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)地理翻轉(zhuǎn)課堂的支持作用

2012年3月，教育部正式頒布了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)》，提出要“推進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)融合”，“鼓勵(lì)學(xué)生利用信息手段主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)；培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，發(fā)展興趣特長(zhǎng)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量；增強(qiáng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提出問題、分析問題和解決問題的能力?！毙畔⒓夹g(shù)逐漸被引入到教與學(xué)的一些環(huán)節(jié)，對(duì)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)效果產(chǎn)生了深刻的影響。

作為一種整合了在線學(xué)習(xí)技術(shù)和課堂面對(duì)面教學(xué)的混合式教學(xué)形式，翻轉(zhuǎn)課堂的有效落實(shí)建立在教育與信息技術(shù)的深度融合上。信息技術(shù)在課前、課內(nèi)和課后都能全方位地提供支持：優(yōu)質(zhì)微課等資源的共享、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的督控與管理、對(duì)師生信息素養(yǎng)的提升等更快捷有效，同時(shí)，針對(duì)地理學(xué)科中包含大量具有抽象性、地域性、空間性、綜合性等特點(diǎn)的知識(shí)，信息技術(shù)憑借自身多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化等手段將地理過(guò)程性知識(shí)、地理現(xiàn)象的相關(guān)規(guī)律和運(yùn)作原理等地理重難點(diǎn)知識(shí)清晰呈現(xiàn)，使疑難問題簡(jiǎn)單化、靜態(tài)知識(shí)動(dòng)態(tài)化，提升了教學(xué)效果[5]。當(dāng)前，地理教學(xué)媒體也日益智能化和豐富化，智能手機(jī)、平板電腦等個(gè)人終端、教學(xué)APP、虛擬現(xiàn)實(shí)、全息投影等都相繼進(jìn)入到地理課堂，為地理教學(xué)改革注入了新的活力。尤其一些具有地理學(xué)科特色的軟件，如MeteoEarth、GoogleEarth、Solar Walk(太空漫步)、AR星座、Stellarium(模擬星空)等在地理教學(xué)中都能發(fā)揮很好的輔助作用，但還未得到充分的關(guān)注和運(yùn)用。

3 現(xiàn)代信息技術(shù)與地理翻轉(zhuǎn)課堂深度融合應(yīng)遵循的原則

3.1 整體性原則

即采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式的教師要注重對(duì)課前、課中和課后學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行整體化的教學(xué)設(shè)計(jì)[6]。結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯嚴(yán)密的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)有利于優(yōu)化地理教學(xué)程序，清晰教學(xué)脈絡(luò)。

3.2 適切性原則

即信息技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂的運(yùn)用符合地理知識(shí)教學(xué)的真正需要，能夠充分發(fā)揮信息技術(shù)與地理翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)，幫助突破教學(xué)重難點(diǎn)，使教學(xué)更有針對(duì)性，應(yīng)避免過(guò)度追求形式而違背了提高教學(xué)效益的初衷。

3.3 主體性原則

即在課前、課中與課后的各教學(xué)環(huán)節(jié)中，均體現(xiàn)以學(xué)生為主體的理念，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性，有效驅(qū)動(dòng)和支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極參與合作與探究，充分交流與表達(dá)，成功構(gòu)建地理生成性課堂。

4 深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)的地理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐案例分析

4.1 案例：“氣旋與反氣旋”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

以“根據(jù)5W法則認(rèn)識(shí)臺(tái)風(fēng)”為主線，借助“超星泛雅”在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、“學(xué)習(xí)通”APP、移動(dòng)終端以及一款3D全球?qū)崟r(shí)天氣預(yù)報(bào)軟件MeteoEarth APP等，對(duì)地理課程中“常見的天氣系統(tǒng)——?dú)庑c反氣旋”一課進(jìn)行了融合現(xiàn)代信息技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)(見表1)。

表1 “氣旋與反氣旋”教學(xué)設(shè)計(jì)Tab.1 Teaching Design of “Cyclone and Anticyclone”

續(xù)表1

4.2 案例實(shí)施及效果分析

4.2.1 課前導(dǎo)學(xué)分析

翻轉(zhuǎn)課堂要注重培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，最終使學(xué)生“帶著問題走進(jìn)課堂”而不再是“帶著問題走出課堂”[7]。在課前導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，教師要精心設(shè)計(jì)良構(gòu)的預(yù)習(xí)任務(wù)，依托在線學(xué)習(xí)平臺(tái)與移動(dòng)終端，推送結(jié)構(gòu)化的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，督控學(xué)生完成自學(xué)，從而幫助學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的問題。教師也能借助在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，診斷學(xué)情并給予學(xué)生個(gè)性化輔導(dǎo)，據(jù)此有的放矢地開展接下來(lái)的課堂教學(xué)。

本課內(nèi)容以“根據(jù)5W法則認(rèn)識(shí)臺(tái)風(fēng)”為主線(見表2)，設(shè)計(jì)課前小組合作、預(yù)習(xí)檢測(cè)等導(dǎo)學(xué)任務(wù)，與課堂教學(xué)相呼應(yīng)。根據(jù)本次“學(xué)習(xí)通”課前習(xí)題檢測(cè)結(jié)果分析與學(xué)生留言反饋，可診斷大部分學(xué)生雖能看懂“氣旋與反氣旋的形成”微課視頻，但當(dāng)結(jié)合地圖進(jìn)行讀圖分析與原理闡述時(shí)感覺到困惑，不能準(zhǔn)確使用各相關(guān)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，容易混淆氣旋與反氣旋的氣流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)“副熱帶海區(qū)”等認(rèn)識(shí)不準(zhǔn)確，從而總體反映出學(xué)生普遍存在區(qū)域地理概念薄弱、抽象思維能力不足、讀圖析圖能力欠缺、知識(shí)綜合運(yùn)用能力較差等問題。同時(shí)，通過(guò)批閱小組合作任務(wù)，發(fā)現(xiàn)各小組在“What”、“Where”、“When”三方面完成情況較好，而在“Why”、“How”，即“臺(tái)風(fēng)的形成原因？”與“我們?cè)撊绾巫觯俊眱煞矫嬲J(rèn)識(shí)不夠準(zhǔn)確，需要在課堂上進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)與理解，從而使師生對(duì)課堂中要著重解決的問題更加明確。

表2 根據(jù)“5W”法則認(rèn)識(shí)臺(tái)風(fēng)Tab.2 To know typhoon according to “5W” Rule

4.2.2 課堂實(shí)施分析

在課堂教學(xué)中，依然將“根據(jù)5W法則認(rèn)識(shí)臺(tái)風(fēng)”的主線貫穿課堂始末。運(yùn)用“臺(tái)風(fēng)海燕肆虐菲律賓”的新聞視頻導(dǎo)入，并將“氣旋與反氣旋的形成”這一教學(xué)重難點(diǎn)的突破與應(yīng)用嵌入到探究“5W”中的“Why”這一環(huán)節(jié)。最后基于課程思政的理念，結(jié)合“臺(tái)風(fēng)‘海燕’過(guò)后菲律賓代表控訴發(fā)達(dá)國(guó)家”的新聞視頻，探討“How”，引導(dǎo)學(xué)生樹立防災(zāi)減災(zāi)、人地協(xié)調(diào)和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體等意識(shí)，有效滲透情感態(tài)度價(jià)值觀。

課堂實(shí)施過(guò)程中，主要借助3D全球?qū)崟r(shí)天氣預(yù)報(bào)軟件MeteoEarth APP在氣象方面強(qiáng)大的教學(xué)服務(wù)能力，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)案例分析與小組合作，對(duì)“氣旋與反氣旋”進(jìn)行了原理探究和知識(shí)的遷移運(yùn)用，從而有效突破本課重難點(diǎn)。具體操作步驟為：第一步，指導(dǎo)學(xué)生打開iPad上的 MeteoEarth APP，依次疊加實(shí)時(shí)氣溫、氣壓、降水、風(fēng)、臺(tái)風(fēng)等圖層(見圖1與圖2)；第二步，以北半球某氣壓中心為例，指導(dǎo)學(xué)生讀取各氣象數(shù)值，描述其氣象特點(diǎn)，分析推導(dǎo)各氣象要素之間的因果關(guān)系，可以更直觀感知?dú)庑c反氣旋的形成過(guò)程與原理；第三步，小組合作自主探究，判讀出南半球?qū)崟r(shí)臺(tái)風(fēng)、氣旋或反氣旋及其天氣狀況，并畫出示意圖上傳“學(xué)習(xí)通”；第四步，教師選擇小組代表結(jié)合智慧黑板與MeteoEarth APP進(jìn)行匯報(bào)。

圖1 北半球氣旋氣壓分布示意圖Fig.1 Sketch map of cyclone and air pressure distribution of the Northern Hemisphere

圖2 北半球多圖層疊加的氣旋示意圖Fig.2 Sketch map of multiple layers superimposed cyclone

借助MeteoEarth軟件提供實(shí)時(shí)氣象圖層可疊加的功能，進(jìn)行3D動(dòng)態(tài)地圖教學(xué)，克服了傳統(tǒng)地圖教學(xué)的呆板，將地理知識(shí)變抽象為具體，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，將原理可視化、直觀化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，讓學(xué)生獲得了讀圖析圖和解決實(shí)際地理問題的能力，并提升了地理信息技術(shù)素養(yǎng)，凸顯了學(xué)生主體性地位。

在課堂實(shí)施過(guò)程中，“學(xué)習(xí)通APP”結(jié)合智慧黑板適時(shí)提供教學(xué)資源展示、主題討論、提問選人、評(píng)分、計(jì)時(shí)、學(xué)生繪圖作品投屏等功能，并輔助教師評(píng)價(jià)與小組互評(píng)。極具地理學(xué)科特色的MeteoEarth軟件，作為重要的地理學(xué)習(xí)工具深度融合于學(xué)生的合作探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，很好地輔助了學(xué)生對(duì)“氣旋與反氣旋”原理的探究和遷移運(yùn)用。

4.2.3 課后拓展分析

借助MindManage等思維導(dǎo)圖軟件對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理總結(jié)，提供的不僅是一種工具，也是一種思維方法，有助于幫助學(xué)生構(gòu)建完整的地理知識(shí)體系。同時(shí)，運(yùn)用超星“學(xué)習(xí)通”進(jìn)一步輔助課后教學(xué)管理，發(fā)布課后習(xí)題檢測(cè)與課后探究問題。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用MeteoEarth軟件進(jìn)行課后探究，自主探究高壓脊和低壓槽，為下一節(jié)課程做好鋪墊。此外，注重發(fā)揮“中國(guó)氣象網(wǎng)”等官方網(wǎng)站的海量?jī)?yōu)質(zhì)科普資源優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生拓展了解臺(tái)風(fēng)、伏旱等氣象知識(shí)，更好地將地理知識(shí)與日常生活密切聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)一步體現(xiàn)“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”這一課程理念。

總之，地理課堂的翻轉(zhuǎn)不應(yīng)只是教學(xué)程序的簡(jiǎn)單顛倒，課前導(dǎo)學(xué)與課堂實(shí)施，甚至課后拓展應(yīng)當(dāng)一脈相承，銜接緊湊?，F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用也應(yīng)符合實(shí)際的教學(xué)需求，與教學(xué)過(guò)程有機(jī)融合成一個(gè)整體，有效輔助突破重難點(diǎn)。案例以“依據(jù)5W法則認(rèn)識(shí)臺(tái)風(fēng)”為主線，有效串聯(lián)了課前、課中與課后的教學(xué)，并借助地理專業(yè)軟件MeteoEarth，以具有現(xiàn)實(shí)意義的地理問題“判讀實(shí)時(shí)天氣”促成學(xué)生積極地合作交流與深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建了生成性的地理課堂。