成都市華西中學(xué) 夏李婷

在地理教學(xué)中，“地球公轉(zhuǎn)”一直是教學(xué)中的重點也是比較難的一節(jié)，學(xué)生對于抽象的地球公轉(zhuǎn)理解比較困難。而增強現(xiàn)實技術(shù)（AR）可以更直觀展現(xiàn)地球公轉(zhuǎn)，能夠通過交互功能讓學(xué)生直接觀察太陽直射點的南北回歸運動過程以及晝夜變化的過程，便于學(xué)生更好的理解地球公轉(zhuǎn)。同時以平板為操作中心，通過教學(xué)助手APP 進行智慧課堂的建設(shè)，還可將多種技術(shù)融合在完整的課堂教學(xué)中。

本文以《地球公轉(zhuǎn)》一課為例，分析如何運用多種信息技術(shù)手段進行教學(xué)設(shè)計。該課以“四季是如何形成的”為主要探究問題，使用教學(xué)助手、互動課堂，將AR、電子紙筆系統(tǒng)融入到本節(jié)課中，采用問題探究、小組合作、AR 操作、教具演示等方法，從學(xué)生生活體驗出發(fā)，探討四季的形成原因，最后對探討過程進行邏輯正序，引導(dǎo)學(xué)生通過探究，學(xué)習(xí)地球公轉(zhuǎn)的基本特征和對四季的影響。

一、教學(xué)目標(biāo)

本課的課程標(biāo)準(zhǔn)要求為：用簡單的方法演示地球的公轉(zhuǎn)；用地理現(xiàn)象說明地球公轉(zhuǎn)。結(jié)合教材，將教學(xué)目標(biāo)設(shè)為以下兩點：

1.會用地球儀演示地球的公轉(zhuǎn)，說出地球公轉(zhuǎn)的方向、周期，并能夠解釋所產(chǎn)生的季節(jié)變化與熱量差異現(xiàn)象；

2.能夠結(jié)合當(dāng)?shù)丶竟?jié)變化的實例，說明其與地球公轉(zhuǎn)的關(guān)系。

二、教學(xué)重難點分析及解決措施

1.重難點

解釋地球公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的季節(jié)變化與熱量差異現(xiàn)象；判斷二分二至；晝夜長短變化與四季的實際應(yīng)用。

2.解決措施

將生活體驗前置，從學(xué)生的體驗出發(fā)，設(shè)計核心探索問題：“四季是如何產(chǎn)生的？”通過層層設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，積極探索；借助“AR 妙懂地理”APP，將地球公轉(zhuǎn)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生使用平板通過“AR 妙懂地理”的交互，觀察變化，總結(jié)規(guī)律；引入正午太陽高度，通過AR 視頻、繪畫、實驗、模擬來不斷強化地球公轉(zhuǎn)引起的正午太陽高度變化，進而導(dǎo)致獲得熱量的變化，同時引導(dǎo)學(xué)生通過觀察影子來判斷正午太陽高度，貼近生活，讓難點融入生活體驗，降低學(xué)生對于知識的陌生感。

三、設(shè)計思路

由于學(xué)生對于地球公轉(zhuǎn)的抽象思考能力有限，從理論進行推導(dǎo)的教學(xué)順序?qū)τ趯W(xué)生而言比較晦澀，不易理解，本課從學(xué)生的實際生活出發(fā)，探究身邊最常見的四季變化現(xiàn)象形成原因，可以提高學(xué)生的興趣和探究意愿，具體設(shè)計思路如圖1。

圖1 設(shè)計思路

結(jié)合學(xué)生的生活體驗，由華西中學(xué)的美麗四季景色引入本課核心探究問題：四季是如何產(chǎn)生的？通過AR 視頻歸納地球公轉(zhuǎn)的基本特征后，結(jié)合學(xué)生的生活體驗，引導(dǎo)學(xué)生進行地球公轉(zhuǎn)引起的晝夜長短變化規(guī)律探究，以及正午太陽高度變化規(guī)律探究，在該環(huán)節(jié)，使用AR技術(shù)與教學(xué)助手聯(lián)動，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)，對重難點進行突破，探究出四季產(chǎn)生的原因為：地球“斜著身子”繞太陽公轉(zhuǎn)，導(dǎo)致晝夜長短和正午太陽高度發(fā)生變化，使地球上出現(xiàn)了四季的變化。在總結(jié)的過程中，強調(diào)邏輯正序的敘述，培養(yǎng)學(xué)生的地理原理探究和敘述能力。

四、教學(xué)過程設(shè)計

1.課前前置任務(wù)

通過成華教育云平臺，布置前置任務(wù)，學(xué)生書面表達出四季的體驗；感受四季的變化，通過平臺進行收集，絕大多數(shù)同學(xué)可以順利表達出四季變化的生活體驗，比如夏天熱冬天冷、夏天日出更早等。為后續(xù)從學(xué)生體驗出發(fā)的探究做準(zhǔn)備。

2.引入

選取華西中學(xué)四季的美麗景色，在《光陰的故事》背景音樂中，進入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，在使用華西中學(xué)四季景色進行美學(xué)教育的同時，也提升學(xué)生對學(xué)校的自豪感和認(rèn)同感。

3.活動

（1）學(xué)生觀察AR 視頻（圖2），總結(jié)地球公轉(zhuǎn)的基本特征。

圖2 AR 視頻截圖

AR 視頻中比較明顯地展示了地球公轉(zhuǎn)的方向、周期以及地軸的傾斜情況，學(xué)生可以比較快速得出答案。

（2）學(xué)生演示地球公轉(zhuǎn)（圖3）。在AR 視頻播放后，學(xué)生從宇宙視角可以更直觀地觀察地球公轉(zhuǎn)的方向、地軸的指向，在此處設(shè)計選擇兩名學(xué)生，一位拿手電筒扮演太陽，另一位拿地球儀進行地球公轉(zhuǎn)的演示。

圖3 學(xué)生使用教具演示地球公轉(zhuǎn)

該環(huán)節(jié)設(shè)計的目的有兩個：一是檢驗學(xué)生對于地球公轉(zhuǎn)規(guī)律的掌握情況；二是與這部分教學(xué)目標(biāo)（會用地球儀演示地球的公轉(zhuǎn)，說出地球公轉(zhuǎn)的方向、周期）相匹配?？梢约皶r檢驗AR 視頻內(nèi)容是否內(nèi)化為學(xué)生的知識和能力。

4.問題剖析

通過生活體驗的描述，分析四季獲得熱量的差別，提出四季形成的可能原因。

5.探究晝夜長短變化

通過使用“AR 妙懂地理”APP，通過交互功能，拖動地球到不同位置，小組合作觀察得出二分二至的日期、太陽直射點和晝夜長短分布規(guī)律，完成學(xué)案中相應(yīng)表格的填寫。（圖4）

圖4 學(xué)生使用AR 進行交互學(xué)習(xí)

使用“AR 妙懂地理”時，學(xué)生可以通過拖動地球到不同節(jié)氣，觀察時間、太陽直射點的位置，切換到晝夜長短模塊后讀出北半球（以北京為例）、南半球（以悉尼為例）的晝長和夜長，并總結(jié)晝夜長短情況。完成后通過平板進行拍照提交，教師在平板上進行收集后，現(xiàn)場進行點評和糾錯。（圖5）

圖5 使用教學(xué)助手進行現(xiàn)場收集和點評

6.問題引導(dǎo)

設(shè)問：晝夜長短變化是影響四季變化唯一原因嗎？通過設(shè)問引導(dǎo)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)晝夜長短變化并不是唯一原因，進入下一步探究。

7.探究正午太陽高度變化

（1）通過AR 視頻、實驗、演示，幫助學(xué)生理解正午太陽高度；

（2）學(xué)生觀察教師模擬太陽直射點的移動，說出二分二至的日期、直射點所在的緯度、北半球獲得熱量的變化；

（3）繪制太陽直射點移動圖，并總結(jié)規(guī)律。地球公轉(zhuǎn)引起太陽直射點的移動是本節(jié)課的一個難點，學(xué)生在課上繪制太陽直射點的移動圖能更好地回顧該重點知識，同時借助電子紙筆系統(tǒng)，學(xué)生在紙上進行作答后（圖6），教師通過平板可以快速收集學(xué)生的繪制情況，通過智慧課堂平臺進行現(xiàn)場點評和糾錯，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，迅速完成反饋（圖7）。

圖6 學(xué)生使用電子紙筆系統(tǒng)

圖7 通過紙筆系統(tǒng)收集學(xué)生答案

8.總結(jié)

使用PPT 總結(jié)本課的推斷過程，將邏輯正序后，得到四季形成的因果邏輯鏈；總結(jié)四季的時間，南半球季節(jié)與北半球相反。

圖8 將探究過程進行邏輯正序

9.課后試題練習(xí)和拓展思考

通過智慧云平臺布置本節(jié)課的練習(xí)作業(yè)，利用平臺功能了解學(xué)生實際掌握情況；同時布置拓展思考——如果地球不再傾斜，而是“直立”繞太陽公轉(zhuǎn)，我們的生活會發(fā)生什么變化？

五、多種技術(shù)融合的智慧課堂體驗感受

1.在地理教學(xué)中，AR技術(shù)具備著不可替代的優(yōu)勢

首先，AR技術(shù)直觀、形象，能幫助突破難點。在傳統(tǒng)的《地球公轉(zhuǎn)》一課教學(xué)中多采用教具或者視頻的方式，操作繁瑣，教師進行演示的過程中，學(xué)生視角有局限性，進而影響對這部分知識的掌握。其次，AR 具有視頻沒有的交互功能，學(xué)生在操作的過程中可以感受到操作感，積極主動去研究發(fā)現(xiàn)地球公轉(zhuǎn)的特征和現(xiàn)象。

2.平板技術(shù)與智慧課堂將多種信息技術(shù)融合進課堂，為教學(xué)提供了多種可能性

通過智慧課堂平臺，可以將PPT、AR 妙懂地理、電子紙筆系統(tǒng)、智慧課堂（多種功能，如：計時、抽問、獎勵、發(fā)放板書、收集作品等）在課堂中同時展現(xiàn)出來，增加活動的多樣性，也可以及時反饋掌握情況，讓教師可以更好地掌控課堂。

整個課堂的技術(shù)中心轉(zhuǎn)移到平板上，教師通過手中的平板可以完全掌握整堂課的信息技術(shù)使用，平板的可移動性讓教師可以走下講臺，走入學(xué)生中去，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，高效溝通交流。

通過同屏功能，不僅可以與AR技術(shù)進行結(jié)合，同時也可以激活更多教學(xué)資源。

3.與傳統(tǒng)課堂結(jié)合，多方位協(xié)助學(xué)生成長

炫酷的視覺效果讓課堂多姿多彩，但是眼花繚亂的技術(shù)對于教學(xué)本身是幫助多還是干擾多，這是在教學(xué)設(shè)計中需要去仔細(xì)衡量的，不能盲目進行技術(shù)的堆砌，忽略學(xué)生的知識落實情況。在本次教學(xué)設(shè)計中，保留了3 個傳統(tǒng)課堂的活動：學(xué)生模擬地球公轉(zhuǎn)、手電筒實驗——直射與斜射的差別以及模擬太陽直射點在南北回歸線之間的移動。從學(xué)生出發(fā)，通過科學(xué)的教學(xué)設(shè)計將技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)進行融合后，可以兼具技術(shù)和傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢。

4.信息化教學(xué)讓更多前沿技術(shù)走進課堂，也對新時期的教師提出了挑戰(zhàn)

教師在研究教學(xué)的過程中需要不斷接觸最新的信息技術(shù)，備課的過程中通過大量準(zhǔn)備，才能完成一堂多技術(shù)融合的課堂教學(xué)，但日常教學(xué)中可以從單一技術(shù)進行突破，然后不斷融入新技術(shù)，建設(shè)適合自己和學(xué)生的智慧課堂。