应用信息技术,促进地理课堂教学结构优化

1、应用信息技术，促进地理课堂教学结构优化中期研究报告 一、问题提出21世纪，人类面临着文明史上的又一次大飞跃由工业社会进入到信息化社会，随着知识经济的迅猛发展，世界各国面临着更为激烈的国际竞争，而这种竞争，归根到底是人才的竞争，并对人才的需求从单一型人才向复合型人才转变，知识型人才向创新性人才转变，学会学习，终身学习成为一个现代人必备的素质和对现代人的要求，而人才的培养无可辩驳地取决于教育，因此，信息技术在教育中的应用及对教育的发展作用受到前所未有的关注，整个教育系统已经并还在不断地进行着解构和整合，对此陈至立部长强调指出：“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性

2、和紧迫性，充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求，是教育改革和发展的需要。”吕福源副部长也多次在讲话中强调要把现代教育技术与各学科整合作为深化教育改革的突破口，因此，如何应用现代教育技术深化教学改革是摆在我们教育工作者面前一项紧迫又重要的任务。从目前我国中学教学现状来看，现行教学手段虽然在教育观念和教学手法上有了很大改革，教学过程也越来越趋向于教师和学生的双边互动，但由于“班级授课”这种模式的限制，很难让所有学生参与到学习的全过程，教学存在着以下诸多问题：一是缺乏理想的教学媒体，使某些概念难以形象、清晰的描述，教学主观信息量少，进程慢，课堂教学效率低，事倍功半；二是在学生

3、的课业负担下，学生很少有支配的时间，学生个性得不到充分发展，思维得不到应有的锻炼，抑制了学生自己的主动思考，阻碍了学生主观能动性的发挥，扼杀了他们的探索精神和创新精神，不利于创新性人才的培养；三是无法及时反馈，难以因材施教。因此，为了全面实施素质教育，为了适应国家基础教育的课程改革，我校在巩固和发展已有的课程改革的基础上，以发展学生创新精神和实践能力为重点，运用信息技术手段构建地理课程教学，优化教学过程，改善学习方式，通过现实探索性的教学活动，激发学生的好奇心和求知欲，通过独立思考和协同合作，不断追求新知，发现、提出、分析并创造性地解决问题，使地理学习成为再发现和再创造的过程，从而培养学生的自

4、主学习能力、地理应用能力、思维能力、创新能力，努力使学生学会学习，学会合作，学会创新，使学生个性得以完善，能力得到提高。 二、研究理论依据1、传播学理论。按照传播学理论，教学过程也是一种传播现象，一切用于教学的传播媒介，都必须从传播的有效性出发，选择适当的方式方法，使信息收者易于接受和领会。传播学的有效性理论对于我们研究计算机或网络作为传播信息的媒体在教师和学生之间传递教学内容的数量、速度和有效性具有非常重要的指导意义。2、建构主义学习理论。该理论认为，知识不能从一个人迁移到另一个人，而是学习者在一定的情境即社会背景下，借助他人(教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过构建意

5、义的方式获得，网络化的教学环境使本理论的实施成为可能。因此，学生的地理学习应该是学生个体在已有的知识基础上进行知识的主动建构过程，每个学生都是从自己的认知基础出发依自己的思维方式理解地理的，从这个意义上看，地理是无法灌输、难以讲授的，只能依靠学生的主动参与才能学好地理，建构主义作为教学设计的理论依据，应充分体现学生主体地位，考虑每一个学生的发展。3、地理学科的特点。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，跨越自然科学和人文科学，综合性、区域性、实践性是它的显著特征。这就要求地理教师要能根据学科特点和学生身心发展规律艺术性地处理教学内容,将地理学科的综合性、区域性、实践性与趣味

6、性融合起来，让学生便于掌握且乐于接受所学内容。因此地理教师提高自身课堂教学艺术就显得重要而又必要。课堂教学艺术就是教学诸环节、诸要素、诸手段、诸条件的综合运用、调度和临场发挥的技巧和本领,它要求教师以艺术的理念、策略、方式去设计教学的环节、方法及育人模式，以此促进课堂教学的改革，提高教育教学的效率与质量。既要充分挖掘学科教学内容中的审美因素，又要追求教学的艺术性，使学生在掌握知识、发展能力、陶冶情操的同时感受教学的艺术之美；既能以美好的形象、语言、动作感染学生，使学生得到美的享受，又能以高超的教学艺术激发学生的学习动机和学习积极性，使课堂充满生机和活力，使学生变“苦学”为“乐学”。虽说教学成功

7、的关键在内容的正确科学，然而高超的教学艺术可以增强教学内容的吸引力，使人爱听、愿听，有利于学生更好地接受和掌握所学内容。因此,教学要获得成功,就要做到教学内容与教学艺术的和谐与统一。计算机以它交互性强，信息量大，图文声像并茂，反馈方便快捷等优势为学生提供了发展自我能力的空间。4、二十一世纪对人才的需求。中国教育改革和发展纲要 指出：教育改革和发展的根本目的是提高民族素质，多出人才，出好人才。为了应对二十一世纪的挑战，适应未来社会的发展，学校要培养具有高度创新能力的创造性人才，而不应是不敢创新也不善创新的知识型人才。 三、研究方法1、研究对象的选取本实验选择新北区实验中学初二(1)班(

8、65人)、初一(7)班(62人)为实验班，初二(6)班(64人)，初一(2)班(58人)为对照班。2、实验变量及其控制A 自变量：信息技术B 因变量：地理课程改革中学生学习地理的能力C 干扰变量的控制：实验学生及教师的计算机操作水平、上机时间、硬件投资等。3、研究方法A实验对比法即通过比较来研究，揭示研究对象某种特征的实验方法，即通过一定实验步骤，在对照中判定实验组具有某种性质或受某种影响。B行动研究法由德国心理学家勒温首创，行动研究代表了实验与应用研究之间的关系，其目的是为了弄清某种教育作用对实际的教育过程产生的效果，并对产生影响的各种因素进行评价，用以改进实践活动，因此其着眼于改善实践活动

9、，通过在实践活动的进程中发现问题，设计实验方案，实施方案，评价，有新的发现，再计划，再实施，再评价或发现.的方式不断进行。4、教学中的原则A效率性原则：在教学时间、精力、费用投入相同情况下，追求最好的教学质量和教学效果。B优势互补原则：既发挥传统教学媒体的优势，发挥教师主导作用，又发挥计算机交互性强，运算速度快，反馈及时，图文声像并茂的优势，能用传统媒体、传统教学方法很好解决的问题，就不采用计算机处理，总之，要讲实效。C是教师为主导，学生为主体的教学原则。学生是认知主体，老师是学生建构活动的设计者，组织者、引导者、帮助者和促进者。 四、研究程序、步骤和时间安排2007年2月至2008

10、年2月为学习准备阶段：即在实验之前，学习有关理论，调查分析班级学生学习情况，制定实验方案。2008年3至6月，实验过程的展开阶段：A对实验教师及实验班学生进行培训并组织教师外出参加学习B实验教师制作相关课件等C实验班开课2008年9月至12月，阶段小结：A探讨并初步形成信息技术下的地理课堂教学模式对实验班及对照班进行中期调查B研究实验中出现的问题及引起的思考，为下一轮实验打好理论基础。五、研究成果1、 信息技术下的地理教学极大地激发了学生的好奇心和求知欲，网络环境下丰富多彩的教学资源，图文声像并茂的优势开扩了学生的视野，引起学生的浓厚兴趣，学生气氛活跃。提高学生的学习积极性和主动性是帮助学生形

11、成和发展创新思维的重要条件，多媒体集文字、图像、声音、动画、影像于一体的特色与地理学科地理事物时空变化的特点整合，在MCAIG课件设计应用GIF图像、AVI影像与Authorware 软件动态图像制作功能的灵巧结合，可以创作地理事物的二维和三维空间的动态过程模型，展示生动、形象、直观的学习情境，提高学生对地理事物和现象的感知和形象思维能力，最大限度地激发学生的学习兴趣，引导和推动学生进行钻研、探索和创造。11 GIF图像的动态模拟： 初中地理地球自转课件运用地球自转的GIF动态图像结合Authorware 软件的移动图标制作三维空间动态情境，模拟展示地球绕轴自转运动同时绕日公转运动动态过程。1

12、2 AVI影像的动态模拟： 初中地理地球自转课件编辑地球自转的有关AVI影像动画，形象地模拟显示出地球在宇宙空间中的转动情况是不停绕着地轴自转；自转方向为自西向东；在南北两极上空俯视的自转方向分别为顺时针和逆时针方向。13 Authorware 软件的动态模拟： 初中地理地球自转课件运用地球自转的GIF动态图像结合Authorware 软件，制作模拟自转周期恒星日；太阳日；恒星日与太阳日三个不同动态过程，让学生区别自转周期恒星日和太阳日的形成，分析与比较恒星日与太阳日地球的自转角度、自转时间和使用情况的不同点。初中地理地球公转课件运用地球绕日公转的AVI动态影像结合Authorware 软件，

13、模拟制作地球绕日公转引起太阳直射点在地球上以一年为周期在南北回归线之间往还移动的动态过程，引导学生分析与思考其原因。同时通过引导学生观察太阳直射点位置的移动变化过程，总结其移动规律。信息技术把复杂的地理知识、概念清晰化、形象化、简单化，易于学生理解掌握，而且经过不断地上机操作，学生的计算机操作水平等有了很大提高。2、 提高了学生的地理实践能力，培养了学生的创新思维和可持续发展素质。现代教育理论突出了以学生发展为本的新理念，现代教育技术应用到课堂教与学活动中，在教学内容的安排、教学情景的创设、教学手段和方法的选择、教学资源的运用、教学过程的设计等方面必需注重发挥学生学习的主体参与性，提高学生的实

14、践能力。MCAIG课件设计应当充分体现地理学科具有实践性强和与实际生活的密切联系的特点，利用多媒体手段和计算机网络功能，引导学生把课堂理论结合周围生活实际，通过联系生活实际的媒体资源、应用软件给学生实时操作、人机在线对话等方式，训练与掌握基本技能，培养学生的地理实践应用能力。激活学生思维，让学生愉快思考，鼓励学生主动探索、大胆质疑、勇于创新，提高学生素质，实现素质教育全面育人的目标。21 联系生活实际：生活实际与地理系统理论之间存在密切关系。初中地理中国的降水课件设计大气降水天气类型的锋面雨天气，适时地联系我国中央电视台的5月14日20时到5月15日20时天气预报电化媒体资料，引导学生观察锋面

15、在中国东部的形成情况，探求锋面降雨天气现象的形成原因和天气特点。理解中国东部地区夏秋降雨多为锋面雨的知识，获得具体分析地理现象的能力与“一场秋雨一阵凉”活生生的实践体验。2. 2 软件实时操作： 中学地理教学十分强调学生技能的培养。初中地理地球自转课件设计与制作中，利用了计算机Winglobe.exe应用程序，指导学生操作与学习不同地方存在地方时间差，明确经度差15度地方时差1小时。训练学生的实时操作技能，培养学生观察问题、发现问题和独立思考问题的能力。2. 3 人机在线对话： 现代课堂教学日益注重实践应用能力的培养。初中地理中国的降水课件设置一个切换到DOS方式运行的我国东南沿海地区台风云图

16、，编辑 “知识训练”活动有：选图、放大、动画、增强、调色、定位、站点、退出等菜单的游戏活动。极大吸引学生学习注意力。设置给学生动手操作（定位台风中心位置）、自行与计算机对话（启动与观察台风移动途径）、学生与学生讨论（预测末来天气变化）的一些“做一做”、“比一比”等活动方式，既使学生学到生活实际的地理知识，又让学生掌握计算机的操作程序和识别卫星云图的技能，从中开启学生智慧，提高学生素质。3、有利于突出重点、突破难点，加深学生对知识的理解和记忆，提高教学质量。由于CAI软件可以虚拟再现地理情景，具有直观性、生动性、形象性等特点，这样既可以给学生全新的视听感觉，加深印象，趣味性大为提高，又有利于突出

17、重点，帮助学生突破那些枯燥而又不易理解的难点，还可以实现地理教学中形象思维和抽象思维的相互结合，从而大大促进和提高学生的思维能力。在学习过程中，思维能力和活跃程度是学习和理解知识的前提，本模式不但提高了学生的思维能力，而且让学生自己不断地发现探索问题，使其思维始终处于活跃的状态中，从而加深了对知识的理解记忆。如“中国的降水”教学难点之一是“锋面和雨带的推移”，教师通过演示锋面雨形成和我国东部地区雨带推移的动画过程，以及其间学生尝试拖雨带图，编雨带推移歌来帮助学生发现问题，理解、分析我国降水季节分配规律的原因，既突出了重点，又突破了难点。“引导发现式”CAI模式正是强调教师在教学过程中利用软件向

18、学生提供能引起兴趣的情景并创设难易适中而富有启发性的问题引导学生去发现，诱导学生提出问题、探究问题，通过自己主动地探索而获取知识，然后师生共同论证点评，总结优化方案，从而既突出重点，突破难点，又使学生不仅对知识的理解更深刻、有效，而且记忆更容易保持，这种模式正迎合了学生的心理特点，学生乐于参与，便容易产生良好的教学效应。 （三）实效分析第一组数据 表一 “引导发现式”CAI模式学生问卷调查表 序 号 问 题评 价优良中差人次 %人次 %人次 %人次 %1你对这种教学感兴趣吗？3972101947122它能否吸引你的

19、注意？3870815713123它能否激发你积极思维？173123431426004它能否使你加深对知识的理解？22412342815125它能否使你所学知识记忆牢固？12222648163000从表中数据看出，“引导发现式”CAI模式得到学生的充分肯定，而又以对激发兴趣、吸引注意方面评价最高，评为优的比例分别为72%、70%，在加深理解、激发思维、加强记忆方面，也有积极作用，评优良以上的比例分别占83%、74%、70%。 又在学校按入学成绩编班的基础上，选取学习能力与智力接近的班作为实验班与对照班，在实验班与对照班各按3：5：2的上、中、下比例随机选30人作为实验样本，对照班采用“讲解接受”

20、教学模式，由此得出： 第二组数据 表二 典型课实验测试成绩比较表   中国的人口 中国的降水 地球的自传与公转   2008.9   2008.10第一次检测 2008.9第二次检测2008.10  实验班对照班实验班对照班实验班对照班实验班对照班 N（样本容量） 303030 30 30 303030 X（平均成绩）81.1766.5071.3357.5074.6059.2065.4354.20 S （标 准 差）10.7718.3115.7614.5917.9118.0215.5515.89 t 值 3.718* 3.469* 3.264*

21、2.7303*实验班比对照班平均提高（%） 22.028 24.031 25.99 20.70 （* P<0.01）此表说明，实验班人均成绩均高于对照班，实验班与对照班相比有极显著的差异。第三组数据 为了解学生对知识的认知程度，对重点实验对象的测试成绩分数分布情况进行了分析（图三）。 从图中可直观地看出，实验班的及格人数和优生人均高于对照班，其中测试成绩在80分以上的学生，实验班14人，占46.7%，而对照班4人，占13.3%。 以上说明，“引导发现式”CAI 模式在教学中发挥了良好的作用，它确实能调动学生的学习积极性，有利于大面积提高学生成绩。4、提高了学生合作性学习能力，学生在就同一地理问题时，往往有自己的观察角度、观察方式，老师在教学中鼓励学生以小组为单位选择某一问题进行研究，不但提高了学生的思维能力而且培养了学生的团队精神，发挥了学生自我教育的作用。5、锻炼培养了年青教师，参加此项实验的都是青年教师，实验过程激发了他们对中学地理教学的热情，培养了工作责任心，提高了地理教学能力，由于个人努力，许多老师撰写的教研论文获得教育部门奖励和好评，在区和学校的公开课获得了好