初中地理教学中AR技术的应用

2024-06-28 21:41:25崔宁波
新课程·上旬 2024年11期
关键词:气候课堂教学教师

崔宁波

AR技术具有实时交互性的特点,它能够使虚拟化的环境和真实的世界产生联系。在AR技术的帮助下,初中地理课堂教学给学生带来一种“沉浸感”,不仅能增强教学的趣味性,还可提高课堂的互动性。与传统初中地理课堂教学相比,基于AR技术的初中地理教学优势明显,即可让学生积极主动投入课堂学习中,使其专心致志地学习,实现真正意义上的“学中玩,玩中学”。因此,笔者以“影响气候的主要因素”一课为例,应用AR技术为学生呈现一堂生动形象、趣味性十足的地理课。

一、教学背景

随着《义务教育地理课程标准(2022年版)》、“双减”政策等的提出,如何实现初中地理课堂教学的改革与创新,成为初中地理教育教学发展的重要内容。在传统的初中地理课堂教学中,大多数教师采用多媒体课件展开相应的教学活动,虽然从一定程度上激发了学生的学习兴趣,并取得了一些教学成果,但也暴露出一些不足,如教师较长时间占据课堂主导地位、学生思考的时间少、能力培养不到位等问题较为突出。为解决这些问题,不少初中地理教师对此进行了积极的尝试,不仅在教学理念上进行创新,还在教学方法、教学形式上进行了大量的探索。AR技术具有较大的教学优势,能够让学生从多个角度认识与了解地理知识。为此,文章对初中地理教学中如何更好地应用AR技术进行了积极的探索。

二、教学目标

1.以AR技术下“地球形状与气候”的教学活动为基础,激发学生学习地理的兴趣。

2.开展AR技术下“地球运动与气候”的教学活动,引导学生进行多角度思考问题,形成地理思维。

3.进行AR技术下“海陆分布与气候”的教学活动,引导学生亲身实践,提高地理实践能力。

4.通过AR技术下“地形地势与气候”的教学活动,让学生重点关注地形地势与气候的关系,强化地理区域认知。

5.借助AR技术下“人类活动与气候”的教学活动,帮助学生正确认识人与自然的和谐发展问题,树立正确的人地协调观。

三、教学过程

(一)观察“真实场景”,激发学生学习地理的兴趣

在利用AR技术开展此次初中地理教学之前,教师制作了AR演示模型,让学生获得沉浸式体验,同时设计一些引导性问题,旨在让学生从深层次理解这节课内容。

在讲授“地球形状与气候”时,教师首先让学生戴上AR眼镜观察地球的真实样貌。学生通过对“地球真实样貌”的观察,能够产生这样一种认识:如果某个地区的太阳高度角大,就可获得较大的太阳辐射热量,反之仅能获得较少的太阳辐射热量,因而世界各地的气候是不同的。当学生对“地球运动”和“太阳辐射”的情景有亲身体验后,教师就可根据此节课内容设计一些问题,以加深学生对抽象知识的理解。比如,地球是一个形状并不规则的球体,不同区域对应的太阳照射角度有哪些不同?在时间相同的条件下,不同区域的太阳照射角度一样吗?同一区域在不同时间,其区域温度会有哪些变化?因为学生在AR眼镜的帮助下,在头脑中已经形成了地球形状影响气候的3D场景,就会对这些知识的学习产生浓厚兴趣。

(二)思考“真实场景”,锻炼综合思维能力

在上一环节中,学生已经对地球形状对气候温度的影响有了一定了解。在这一环节中,教师将继续利用AR技术开展初中地理课堂教学活动,依然以“影响气候的主要因素”为出发点,为学生创设一种真实情境,让学生对影响气候的因素进行确定并做出正确判断,在此基础上提高学生独立解决实际问题的能力。

当讲授“地球的运动与气候”这一部分内容时,教师依然倡导学生使用AR眼镜来亲自观察“地球自转及公转”的真实场景。在观察中,学生认识到:“因为地球自转才有了昼夜的交替变化。清晨时气温较低,而中午时则气温较高,到了深夜气温又再度降低。”当学生有了这种认识后,教师继续让学生利用AR眼镜观察“地球的公转”过程。通过观察,学生认识到:因为地球的公转,所以才出现了四季的变化。春天大地回暖,花儿盛开;夏季,烈日炎炎,学生能够感受到酷热;秋季时,农民在田间收获劳动的果实;冬季,雪花纷纷,一片白茫茫的世界。在这一过程中,通过AR技术的应用,学生可从AR眼镜中获得真实的体验,并从模拟场景中总结出问题的答案,初步形成地理综合思维。

(三)体验“真实场景”,强化地理区域认知

在初中地理课堂教学中,教师普遍存在这样一种共识:如果学生能够对教学方式或者教学内容充满兴趣,他们就会主动参与到知识的学习与探究中,可极大程度提高课堂教学效率。由于AR技术在初中地理课堂教学中应用具有一定优势,在开展“影响气候的主要因素”这节课的教学中,教师就可将AR技术运用其中,以此探究地形地势是如何影响气候的。

在初中地理课堂教学中,教师首先创设了这样一种问题情境:地球是人类生存的家园,它的地形地势和气候之间存在一种怎样的关系呢?然后,教师让学生认真阅读教材内容,并给出自己心目中的答案。在这个问题上,学生有着各自的认识。有些学生认为:“由于山脉会阻挡太阳辐射,山地阴坡仅可获得较少的太阳辐射量,因而气温较低。”有些学生提出:“山脉可阻挡低层空气的运动,导致山脉两侧气温和水分状况差异明显。例如,位于南美洲的安第斯山脉,它的南段将太平洋的水汽挡在一侧,让山脉东部的巴塔哥尼亚高原表现为荒漠性气候景观;而位于山脉西侧的沿海地区,则表现为湿润的平原景观。”当学生对地球上地形与气候的关系有了初步了解后,教师将“AR卡片”与智能手机等传感设备结合起来,向学生展示地势影响气候的真实场景。在这种学习情境中,学生能够与“卡通人物”“机器人”等展开对话交流,向其提出“高海拔地区与低海拔地区之间的气候差异”问题。在这种以AR技术为基础的互动交流活动中,学生学习了大量的地理知识,强化了区域认知。

(四)共探“真实场景”,提高地理实践能力

学生对影响气候的主要因素(地球形状、地球运动和地形地势)有了深入了解,接下来,教师将针对影响气候因素中的另一个重要因素——海陆分布展开探究。在使用AR技术开展初中地理课堂教学的过程中,教师可让学生以小组合作方式对这一节的内容展开探究。

在围绕“海陆分布与气候”这部分知识点开展课堂教学的过程中,教师首先借助AR技术向学生呈现了一幅海陆场景:首先映入眼帘的是一个海滩,有蓝色的海水,也有陆地,伴随画面向前推进,出现了北半球和南半球的真实模拟图。此时,教师向学生提问:从AR场景中,你能够观察出海陆分布是如何影响地球气候的吗?而后,教师将班级中的学生划分为几个小组,引导这些小组围绕这一问题进行讨论。经过一番激烈的讨论,各个小组选出代表回答问题。教师对各小组的回答情况进行总结,并得出结论:海洋对近海区域的气候会产生较大影响,不仅昼夜温差小,而且降水量多,内陆地区则不同,温差相对大,降水量偏少。在这种以AR技术为核心的合作探究活动的引导下,教师不仅能活跃课堂氛围,还可让学生积极主动地参与到小组合作中,在增强团结合作意识的同时提高地理实践能力。

(五)对比“真实场景”,正确认识人地协调发展

在讲授“人类活动与气候”这部分内容时,教师就可将AR技术融入课堂教学,为学生设计不同的地理场景,让学生进行对比,总结出人类活动对世界气候的影响,从而树立正确的人地协调观。首先,教师可借助AR技术在同一场景中融入“影响气候的五大因素”,引导学生将人类活动和其他几种影响气候的因素进行比较,分析这几种影响因素之间有什么相同点和不同之处。AR场景为:在严寒的北极,冰盖面积逐年缩小,每年都以3万平方公里的速度在减少,冰层厚度也仅有约180厘米。过去的北极地区,远远望去都是高高的冰川,北极熊、北极狐、海豹等动物在各自的领地幸福地生活着”。待AR画面中出现“人类活动”后,原有的宁静被打破,冰川快速消融,很多北极熊、北极狐等动物被迫到处迁徙。当画面中出现“二氧化碳过量排放”的场景时,学生又观察到北极地区的温度有了明显提升。

当学生对这些内容有了充分认识后,教师就可向学生继续提出问题,以提升此次课堂教学的效果。在提问环节,教师提出了这样两个问题:(1)随着人类活动的开展,北极地区的气候是如何变化的?(2)伴随着二氧化碳的大量排放,全球气候又会有怎样变化呢?学生结合这两个问题进行讨论,并给出问题的答案。最后,教师对学生的回答情况做出总结,并得出结论:人类活动是北极地区冰川快速融化的主要因素,如果人类不减少二氧化碳的排放,就会导致全球气候异常,形成温室效应。因此,人类要想更好地发展,就需坚持可持续发展观,实现人与自然的协调发展。

四、教学成效

在本次初中地理课堂教学中,教师利用AR技术主要从五个方面对“影响气候的主要因素”进行了探究。教学成效如下:

1.在观察“真实场景”环节中,学生能够在教师的指导下,使用AR眼镜体验AR技术营造的“真实场景”,并从这些场景中了解地球形状是如何影响气候的,激发了学生的参与兴趣。

2.在思考“真实场景”环节中,学生能够对AR技术模拟的“真实场景”进行多角度思考,在了解地球运动影响气候问题的基础上形成了综合思维。

3.在体验“真实场景”环节中,学生能够对教师提出的问题进行积极思考,并从AR技术模拟的真实场景中获得了良好的学习体验,强化对地理区域的认知。

4.在共探“真实场景”环节中,学生以小组合作方式完成了既定的学习任务,亲自实践,提高了地理实践能力。

5.在对比“真实场景”环节中,学生在教师的引导下对不同的AR场景做对比,从对比和思考中加深对人与自然和谐发展理念的理解,从而树立良好的人地协调观。

五、教学反思

在本次初中地理课堂教学中,教师以AR技术的应用为出发点,以“影响气候的主要因素”为教学内容,并从影响气候的五大因素出发,在探究这些因素的过程中运用了AR技术。通过AR技术的应用,学生能够从不同的地理场景中学习并掌握地理知识,既丰富了学生的学习体验,又让学生主动参与到地理知识的探究中,一定程度上提高了学生的各项能力,促进了地理核心素养的落实。然而,此次教学活动中也存在以下几方面的不足:

1.在使用AR技术开展初中地理课堂教学的过程中,教师对学生之间的个体差异关注不够,还需在后续的教学中关注这种差异,并针对不同层次的学生灵活采用教学方法,设计合适的教学内容。

2.教师在借助AR技术呈现地理场景的过程中,为学生更好地观察与体验AR技术模拟的真实场景提供了机会,但对学生如何观察、观察的侧重点等缺乏有效指导,还需在后续的课堂教学中逐步完善。

3.从初中地理课堂教学实践中可以看出,教师使用AR技术的形式相对单一,还需加强教师在AR技术方面的专业培训工作,提高他们对AR技术的认识及应用能力,以便采取丰富的教学方式,进一步提高课堂教学质量。

(作者单位:兰州市第四十八中学)

编辑:陈鲜艳

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