数字化赋能初中地理智慧课堂开展实践
钱小兰

随着科技的飞速发展,社会各行业、各领域的生产方式与生产工具都实现了全方位的革新。教育领域的革新就表现为越来越多的数字化工具被应用于课程教学。通过数字化工具的支持,课堂上对课程知识的呈现、对实践探究的引导、对真实学情的评估都展现出新的样态,其质量和效果也得到了保障。智慧课堂就是教育行业智能化转型的产物之一,它是指依托物联网、大数据、人工智能等现代信息技术构建起来的课堂样态,注重数字化技术对课堂教学的赋能,专注开展由数据驱动、数字化工具辅助实施精准教学和个性化教学。本文概括了数字化赋能下的智慧课堂样态,分析了构建初中地理智慧课堂的必要性,探究了数字化赋能下初中地理智慧课堂上的教学实践策略。

一、数字化赋能下的智慧课堂样态

(一)以多媒体课件为载体整合教学内容

多媒体课件能整合文字、图像、音频、视频等多种元素,还能插入超链接,在整合教学内容方面有着十分突出的优势。所以,在数字化赋能下的智慧课堂上,教师多以多媒体课件为载体整合教学内容。无论是从丰富课堂教学框架的角度出发,还是从提升课件趣味性和吸引力的角度出发,教师对教学内容的整合都需要从传统的教案书写转向多媒体课件设计。在以学生为中心的教学实践要求下,灵活运用多媒体课件就是有效开展课程教学的保障。

(二)以电子白板为载体呈现知识要点

电子白板是数字化赋能教育后用于替代传统黑板的一种教学工具,除了拥有传统黑板类似的即时书写功能,它还拥有传统黑板没有的多媒体展示功能。教师可以通过直接在电子白板上书写板书的方式引导学生关注知识重点,也可以通过在以多媒体形式呈现的地图、资料、图片和视频上做标注的方式,将学生的注意力集中到某些知识要点上。应用电子白板开展教学,教师不用切换设备就能将教学资料展示在白板上,还能依托电子白板引导多样化课堂互动。

(三)以互动式软件为载体引导课堂交互

社会对人才的需求变化驱使课堂教学从单向灌输转向多元交互。新时代构建的课堂新样态也越来越注重引导学生在问答、讨论、合作探究等环境下与教师和同学的交流、互动,数字化赋能下的智慧课堂更是如此。在数字化赋能构建的智慧课堂上,教师能利用各种互动式教学软件来引导学生主动探索、思考、表达和动手操作,包括进行虚拟实验和模拟实验、参与在线测试和线上练习,以及开展智慧化的互动游戏,这些都能提升学生的课堂活跃度。

(四)以智能系统为载体分析真实学情

在以学生为中心的智慧课堂上,教师扮演着教学组织者和指导者的角色。教师作为掌握很多课程知识和教学技能的专业教学工作者,需要依托自身的积累和认知为学生提供恰当的帮助和必要的指导。因而在数字化赋能构建的智慧课堂上,智能教学系统就被应用到了课堂教学的各个环节。教师可以利用智能教学系统实时且精准地分析学生学情,并通过智能教学系统向学生提供个性化的学习建议和有针对性的答疑。

二、构建初中地理智慧课堂的必要性

(一)能解决问题

1.教学枯燥化、被动化的实践问题

初中地理构建智慧课堂能解决教学枯燥化和学生学习被动化的问题。随着教育回归育人本质,学生在课堂上主体地位的体现和主观能动性的展现获得了更多的关注。这也驱使着教师在规划与开展教学时更注重对学生学习主动性和积极性的调动。而以智慧课堂承载生本教学,教师就能通过依托数字化工具多元呈现课程知识的方式,使枯燥的教学变得更生动、更契合学生的兴趣点,进而更好地驱动学生主动参与课堂活动。

2.教学浅层化、形式化的实践问题

初中地理构建智慧课堂能解决教学浅层化和课堂实践形式化的问题。在智慧课堂上,教师既能借助数字化工具直观地呈现课程知识,也能借助数字化平台,整合与教学主题相关的各类教学资源,并作为对教学主题及主题下知识难点、要点的拓展,更能借助数字化技术构建沉浸式的课堂教学空间,使学生展开“身临其境”式的探究与实践。这些对教学质量的整体性和实质性提升具有重要作用。

(二)能匹配要求

1.促进学生个性成长的教育要求

学生之间的个体差异客观存在,未来的发展方向和实际的成长需求也极具个性,在育人的本质目的下开展课堂教学,能否促进学生个性成长就是教师规划教学时需要考虑的问题之一,而为初中地理课程的教学构建智慧课堂就满足了这一教育要求。依托数字化工具,教师能在课前、课中和课后的不同阶段实施对学生学情的精准分析,依据学生个性化的需求和差异化的能力水平来为其规划有针对性的学习方案。

2.促进学生全面发展的教育要求

新时代需要全方位发展的高素质人才,要求学生拥有丰富的知识储备,具备灵活且综合运用知识解决实际问题的能力。因此,教师在规划教学时还需要考虑能否促进学生全面发展。而智慧课堂也能匹配促进学生全面发展的教育要求。依托数字化工具,教师能将对学生知识水平、思维水平、能力水平、素养水平等的培养有机结合起来,再通过智慧化的教学实践达成既定的目标。

三、数字化赋能下初中地理智慧课堂的开展策略

(一)整合多元数字资源构建动态更新的地理素材库

复杂性和动态发展性是科学学科的共同特征,其中复杂性是指学生需要拥有一定的基础知识储备才能真正理解深层的科学概念,动态发展性是指科学理论将随着实践研究的深入而被不断地修正。因此,在数字化赋能下开展基于智慧课堂的初中地理教学,教师就要整合多元化的数字资源构建动态更新的地理素材库。

以人教版初中地理七年级上册第一章“地球”为例。学生需要对地球所处的宇宙环境、地球与地球仪、地球的运动展开整体性的探索,以构建对地球的基本认知。而人类相对地球十分渺小,无法依靠生活常识或肉眼观察了解地球的整体情况,包括地球的表层形态、绝对运动和相对运动等。所以,在教学这部分内容时,教师需要借助科学家基于天文研究总结出的一套理论体系,以及与之配套的各种真实图片、还原图片和模拟动画,具象的视觉信息相较于抽象的文字信息,更有利于学生形成印象和建立认知。

因此,在“地球”的教学模块,教师就需要综合天文学视角下的地球样态与运动,构建支持动态更新且能呈现动态的地理素材库。

按资源类型进行分类与整合——素材库中主要的资源分两类:第一是实景感知类素材,主要是卫星影像,这类素材既能真实展现地球的样态,也能让学生对地球在宇宙中的基本形态建立准确的认知。第二是虚拟仿真类素材,主要指各种参照真实规律被模拟、仿照出来的,教育属性更鲜明的影像或模型,这类素材能更清晰地呈现地球进行绝对运动和相对运动的轨迹,也更利于学生理解地理学科的理论知识。

按资源归属分类标注并建立索引体系——按素材与地理学科中知识模块的对应关系为素材添加标注后综合所有的标注信息建立能快速检索和跳转的索引体系。

(二)联合多元数字工具构建闭环互动式的探究框架

探究是科学研究的核心方法,有着一套规范且完整的流程。以探究为核心方法开展独立教学能在一定程度上避免学生对科学提出主观臆断,教师也能带领学生真实感知科学的严谨性。因此,在数字化赋能下开展基于智慧课堂的初中地理教学,教师就要利用多元化的数字工具构建闭环互动式的探究框架。

以人教版初中地理七年级上册第四章第二节“气温的变化与分布”为例。学生需要将视线聚焦于气温,从了解气温的概念开始,对地球上的气温变化规律和分布情况展开系统且完整的探究。在数字化赋能的智慧课堂上,教师需要以“课堂预习——课中探究——课后延伸”为一个闭环,运用多种数字工具指导学生在课前、课中与课后的自主探究。

在课前,课前探究要注重预习,数字化工具就能助力学生的精准预习。教师可以通过各种在线教育平台或专用教育软件,向学生推送预习资源和导学案,并根据学生的学习情况推荐更适配的预习方案,使所有学生都能获得发展。

在课中,探究要注重协作和反馈。教师要引导学生使用在线文档或其他可多用户编辑文字、上传资料的数字工具分工进行探究。每位小组成员在收集到可用的资料或产生新的观点、想法后,都可以借助数字工具同步给其他组员。此外,教师也需要在学生完成前期探究后使用电子白板发起抢答,如提出“气温的变化会受到哪些因素的直接影响”“在哪些地理条件下的气温更高/低”“在哪些地理条件下的气温更稳定/变化更多”等问题,以抢答驱动交流和讨论。

在课后,课后探究注重迁移,教师可以在线上布置探究任务,并要求学生在线上实时同步自己的探究过程。

(三)跳出既定实践框架构建虚拟仿真式的实践体系

实践是检验真理的唯一标准。在科学领域,所有科学理论的提出都经过了无数次探索和验证。所以,在数字化赋能下开展基于智慧课堂的初中地理教学,教师要跳出既定的实践框架,构建虚拟仿真式的实践体系。

以人教版初中地理七年级下册第九章第四节“澳大利亚”为例。学生需要站在地理视角对澳大利亚进行系统探究,包括自然条件、经济发展、人文分布等。基于“突破地理时空限制开展实地探究”的目的,教师可以在智慧课堂上依托数字化的赋能搭建支持虚拟研学、虚拟实验、虚拟协作等虚拟实践活动的课堂实践体系。

实践中,教师可以借助VR/AR设备和技术,组织学生进行“走访澳大利亚”的地理研学活动。学生佩戴VR设备“进入”澳大利亚后,既可以从天空的视角俯视澳大利亚全域,整体观察澳大利亚的地形、地势和地貌,也可以“踏上”澳大利亚的土地,近距离观察在这片土地上生活的各种动物和生长的各种植物。教师可以借助虚拟实验平台组织学生进行有关“气候分布与变化”或“水文条件与板块运动对地貌的影响”的虚拟实验。学生可以在虚拟空间中调整各种参数,包括时间参数和空间参数,观察不同参数下澳大利亚的气候、地貌等可能发生的各种变化。教师可以借助云端共享平台,组织学生展开跨校协作的虚拟地质考察,为学生创造一个能突破群体限制开展协作探究的空间,以拓宽学生的视野并深化学生的认知。

(四)突破常规评价模式构建多维度反馈的评价体系

针对课堂教学的改革从来都兼顾教、学、评的三个环节,教师在调整教、学框架与实践形式时,也需要基于教、学的变化来对评价做出调整。所以,在数字化赋能下开展基于智慧课堂的初中地理教学,教师要突破常规评价模式构建多维度反馈的评价体系。

以人教版初中地理八年级上册第二章“中国的自然环境”为例。教师可以利用数字化工具推进“过程+结果”和“多主体共同参与”的教学评价。新的评价体系主要包含三个评价模块,第一是过程性评价,第二是多元主体评价,第三是结果性评价。

对于过程性评价,教师可以通过建立“个体地理学习档案”的形式,将学生课前观看微课进行预习的具体数据、课中操作虚拟实验的次数、在小组讨论中发言的频率与质量、在互动抢答中的抢答积极性以及在课后提交作业、实践作品的积极性都纳入其中,用以综合评估学生在课堂学习前后对“中国自然环境”的了解发生了怎样的变化,以及实践探究的积极性、能力实际实现的变化。对于多元主体评价,教师可以通过发放“数字化评价量表”的方式引导学生进行自评和互评,将评价结果与教师评价的结果整合起来,利用数字平台自动分析生成“多维度发展雷达图”,用以直观展现学生的成长和提升。对于结果性评价,教师则可以通过在线上组织习题测试的方式,收集练习数据并分析生成“易错、易混淆知识点报告”,用作后续课堂教学中“靶向补弱”的参考。

四、结语

综上,数字化赋能下的智慧课堂常以多媒体课件、电子白板、互动式软件和智能系统作为支撑,从对教学内容的整合到对知识要点的呈现,再从对课堂交互的引导到对真实学情的分析,每一个环节都展现出智慧化、多样化、直观化和精准化等特征。构建智慧课堂,对初中地理课程的教学意义就体现在两个方面:既能解决教学枯燥化、被动化和浅层化、形式化的实践问题,也能匹配促进学生个性成长、全面发展的教育要求,在智慧课堂上,将数字化技术科学应用于规划和实施课堂教学,就是践行课程育人的关键。基于此,初中地理教师更要立足数字化的赋能探索基于智慧课堂的地理教学开展策略,从构建素材库开始搭建更完整的智慧教学实践体系,借助数字化的赋能实现更有效的智慧教学。