《研修课例－等高线地形图的应用》课例反思与总结

《研修课例－等高线地形图的应用》课例反思与总结苏联著名教育学家苏霍姆林斯基曾说：“让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感，乃是唤起少年特有的对知识的兴趣的重要条件”。在教学过程中，教师通过创设体验情境、展开地理实验、鼓励合作学习等方式全面展开体验式学习，能够有效地调动学生的学习兴趣，改变学生被动的学习态度，充分发挥学生的主体作用。体验式教学尤其注重学生亲自体验学习，使学生参与教学的各个环节。其具有的理论性与实践性特点，能够实现教学与生活的紧密相连，有助于提升学生的实践操作能力。随着时代的发展，信息技术已经渗透到社会的各个领域，充分利用现代信息技术已成为教学发展的必然趋势。地理AR沙盘，是一款为中学地理教学而设计的数字化互动沙盘。依据沙盘变化，将不同的地势地貌形态通过虚拟投影真实展示。借助AR沙盘开展有关等高线的地理模拟实验，能够为学生提供一个高度参与的体验机会。沙盘采用AR增强现实、传感等技术，能即时识别互动沙盘形态，并可真实再现地形与水流，与参与者之间进行接近真实的场景化实时互动。学生既能在动手操作中直观感受不同地形的形态，又能在反复实验、细致观察中理解抽象复杂的等高线知识。同时沙盘还可以把大尺度、长时间、大规模的地理过程，进行直观动态地展现，使得足不出户的进行地理实践力培养成为一种可能。一、案例实践地图是地理学习的第二语言，地理教学离不开地图。等高线地形图是在二维平面上实现对三维实地的立体表达即立体的平面表达，是培养学生空间想象能力和抽象思维能力的重要载体，历来都是地理教学中的重点和难点。本节课例是在抽象的等高线地形图上探究具体的工程选址问题具有较大的思维难度。通过借助地理AR沙盘，把大坝的设计问题真实呈现，场景化的大坝、水体与学生进行实时互动，能够在触感、视觉、听觉等多种感官的协调作用下，激发学生的空间思维能力，把抽象的知识以直观的模型形式展现在学生面前，使死板的知识变得鲜活、具体。1、教学目标通过对课程标准的解读，本节课确定以下教学目标：（1）掌握水库和大坝选址的一般规律；（2）理解坝高、坝长、库区面积三者间的内在联系，进而对坝高、坝长和库区淹没面积进行估算；（3）通过动手实验引导学生辩证地分析地理问题，培养学生地理实践力，树立正确的人地协调观。教学重难点及措施：坝高、坝长的估算；借助AR沙盘，采用模拟实验的方式，探究大坝海拔高度的变化引起的坝高、坝长、库区面积的变化。2、设计思路（1）导入环节播放利用Googleearth录制的三峡大坝、龙羊峡大坝和胡佛大坝的游览视频，让学生直观感受大坝和水库的布局，并引导学生思考：我们为什么要修建大坝？修建大坝会带来哪些综合效益？（2）模型制作本环节要求学生依据提供的等高线地形图，分小组在AR沙盘上亲手制作景观模型。并对两个可能的坝址采用模拟降水的方式演示库区，通过比较得出最优的大坝选址。在本环节中学生借助AR沙盘展开体验式的模拟实验，学生移动沙盘内的沙子，追踪器捕捉其形态变化，投射的色彩和等高线也会发生相应的变化。当手掌水平悬浮至沙盘任何部位，片刻后相应部位便会进行模拟降水，水流依据地形而发生相应变化。在实践过程中，学生实现了平面等高线地形图与立体地形模型间的转换及二者间互逆的双向转换。整个环节真实直观、轻松自如且充满趣味性。（3）问题探究本环节要求学生以小组为单位，依据上一环节制作完成的沙盘模型，进行模拟实验。通过模拟大坝海拔高度的变化，思考其引起的坝高、坝长、库区面积的变化。这是一个以深度参与为基础的理解过程，整个环节中学生反复实验、细致观察，在合作交流和实践中理解坝高、坝长、库区面积三者间的内在联系。学生间思维的“碰撞”和“协作”，充分激发了学生的空间想象能力和抽象思维能力。（4）应用与沉淀本环节选用2011年全国新课标卷（文综）的第8题，“在图示区域内拟建一座小型水库，设计坝高约13m。若仅考虑地形因素，计算最适宜建坝处的坝顶长度”，对本节课学生的生成性知识进行提炼和总结，做到“在实践中总结，在总结中提高”。通过二维到三维、平面到立体的转换，深入透彻的理解等高线原理。二、地理AR沙盘在本节应用中的亮点1、直观教学地理AR沙盘采用AR增强现实、传感等技术，能够即时识别互动沙盘形态。当学生在沙盘中堆砌沙子呈任意形态时，体感追踪器会实时测量出下方沙子的高度，投影机会依据模型高度投射分层设色图，进而演示不同地形地貌。并可真实模拟降水和水流，与参与者之间进行接近真实的场景化实时互动，创设了多维度的视觉化沉浸式体验。学生通过亲自动手实践，进行直观验证，充分满足学生“在做中学”的生成性体验。2、立体展现三维向二维的转换是对等高线原理的认识，二维向三维的转换是对等高线原理的应用。在AR沙盘上可以即时实现等高线地形图与地形模型之间双向互逆的两种转换，直观且轻而易举地即时同步地实现三维与二维，立体与平面之间的转换，充分体现AR技术的魅力。具有深刻解析等高线性质和原理的功能，直接降低了学生的理解难度，起到了显著提升学习效率和效果的作用。3、真实模拟地理学是一门实践性很强的学科，建立在地理实践基础上的研究成果才更有实用性和科学性。借助地理AR沙盘创设模拟实验，让学生“身临其境”地进行体验式学习。沙盘使大坝的设计问题真实呈现，场景化的大坝、水体与学生进行实时互动，促进触感、视觉、听觉等多种感官的协调作用。学生通过反复实验、细致观察，可以深层次地参与学习过程，让等高线的学习成为以深度参与为基础的理解过程，把抽象的知识以直观的模型形式进行展现，使死板的知识变得鲜活、具体。4、交互友好地理AR沙盘满足多人同时操作，师生可以在沙盘上随意制作各种地貌。当学生在沙盘中堆砌沙子呈任意形态时，体感追踪器会实时测量出下方沙子的高度，投影机会依据模型高度投射分层设色图，进而演示不同地形地貌。趣味的地貌生成过程，为学生“在做中学”提供一个参与性强、交互性好的学习平台，满足学生互动生成体验，使得地理学习随之变得轻松而有趣。三、地理教学借力AR沙盘的优势1、快乐体验、高效学习人们都喜欢通过自己的探索来学习，地理AR沙盘提供了一个高度参与的体验机会。即时识别互动沙盘形态、真实模拟降水和水流、与学生进行接近真实的场景化实时互动、轻松而有趣的实现立体与平面双向互逆自由转换，都极大的地吸引着学生去交流、去实践。快乐的体验能够充分调动学生主动学习的内驱力，使得地理学习变得轻松、有趣和高效。2、地理实践力的有效培养地理学是一门理论与实践相结合的学科，地理实践力是理论和实际的结合点和粘合剂。在中学阶段，课堂教学是培养学生创新和实践能力的最主要阵地。借助地理AR沙盘，让学生在课堂上主动参与景观模型的制作及开展深入探究，引导学生在实践的层次，对各种地理事物及其关系进行观察、辨析与思考。整节课是建立在理解层次上的对等高线地形图的认知过程，能有效地提升学生的地理实践能力