在虚拟互动中落实探究

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1、Infoedu.cn/SpaceSpace.infoedu.cn宇宙@Science在虚拟互动中落实探究——《宇宙@Science》网站的设计与应用容梅广州市天河区教育局教研室510640宇宙天文部分的教学一直是地理课程中的难点，在新课程改革理念的要求下，如果还是采用传统教学手段，要想落实探究更是难上加难。要解决这一课程难点，必须采用新的教学手段去尝试才行。《宇宙@Science》网站的建设与应用就是在这样的思考中，逐渐成形的。一、建站缘起：问题1：课程设置与学生认知水平之间存在断层，地理的入门课程《地球

2、与地图、宇宙》成了“拦路虎”。新课程实施以来，我们感到新课程标准对于普通中学的一般学生而言是比较难的，例如学生要在初中二年级才学坐标，而在初一地理就要学经纬网定位；高二数学才学球面几何，可是地理课在初一和高一就要接触极地地图了，并要求学生学会比较复杂的推导换算，如时差的推断，地图的判读等。这需要学生具有良好的空间思维能力并能灵活思考。 另外，根据我们的调查问卷结果显示，大多数初一同学希望通过地理课能够学到更多的人文知识，对那些等高线、等温线感到惧怕和不感兴趣。学生相应学科知识的缺乏和兴趣的不足，地理的入门

3、课程《地球与地图、宇宙》变成了“拦路虎”、一块难啃的硬骨头。事实上，地理学要求学生在脑海中具有基本的地球模型：由经纬网构成的、易于定位和描述相互位置关系的模型。在自然地理的学习中，地球的自转、公转及姿态成为影响地球表面自然地理事物成因的关键，此时这一模型不再是孤立单独存在的，而是运行在一定的系统中的天体。海陆的分布和各个圈层的认识，促使同学们在脑海中将地球模型进一步完善，在经纬坐标的基础上，将地球表层的面貌覆叠上，经纬仪就变成了地球仪。所以，空间概念的形成从地理学习的一开始就是最基本的。不想办法解决这些难

4、点，就会影响到其它内容的理解。问题2：人类在形成唯物的宇宙观过程中的痛楚与希望。北宋苏轼有诗曰：“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”而人类相对于宇宙来说，如白驹过隙，短暂而渺小，所以难怪人类在认识地球以及宇宙的过程中经历着这样或那样的坎坷，日心说与地心说的斗争，是人类宇宙观发展过程中的最大痛楚。尽管如此，浩瀚而璀璨的星空对于人类来说却又充满了神奇的魔力，我们渴望了解其中的奥秘，我们从未停止探索；在现代，航天科技的发展，信息技术的介入，遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的广泛应用，

5、数字地球概念的建立，给人类形成新的宇宙观带来了又一契机，同时也给地理课程注入了新的活力，传统的教学内容和手段已经很难满足当今学生的需求了。二、建站思想1、在学习方式上借助理科的教学模式地理是一个综合性很强的学科，在大学属于理科，在中学却属于文科，虽然这个现象让人啼笑皆非，但我们只能接受。在“最美丽”的十大物理实验评选中，地理学鼻祖埃拉托色尼测量地球圆周长，以及物理学家米歇尔·傅科钟摆实验（说明地球是在围绕地轴自转）两项榜上有名。由此我们得到启示：对那些难以理解的天文地理教学内容应该借鉴理科的教学模式——在

6、实验中探究，这对于宇宙天文部分的内容来讲，是一种学科的回归。但Infoedu.cn/SpaceSpace.infoedu.cn宇宙@Science由于是课堂教学，不可能做大时间跨度的实验，所以我们只能主要采用虚拟实验来解决，这就要用大量用到电脑和网络。2、在教学设计思想上借鉴建构主义的支架理论维果茨基主张学习的过程是由教师根据学习者背景知识安排提供一个暂时性的支持来协助学生发展学习能力，这个暂时性的支持可能是一种教学策略或教学工具，随着学习者能力的提升，教师会逐渐将学习的责任转移到学生身上，最后让学生能主

7、导学习。针对课程设置与学生认知水平之间存在的断层，我们在实验中尽量设计详细的步骤，搭建学习的支架scaffolding，使学生能够顺利地达成学习目标。3、在教学手段上借助信息技术的新发展，实现虚拟仿真互动虚拟技术的大量运用，加之网络中Javaapplet、Flash、Shockwave等互动媒体的丰富资源，为我们建立一个地理的虚拟实验室提供了有力的支持，使基于网络的互动课程的实施得以实现。三、网站表达1、对传统教学内容实现了深度和广度上的拓展和超越。《宇宙@Science》网站中的互动程序与互动课程的设计

8、是以建构主义尤其是脚手架理论作为其理论基础的。教师通过电脑与网络来提供不同阶段的学习脚手架（互动程序），并模拟相关的学习情景（脚手架策略），让学生在理想的学习情景中与电脑进行互动，促成学习者的自我反思，逐步地建构出知识的意义与内涵，并能顺利完成不同阶段的学习任务。那些在传统教学中无法讲懂讲透的、“似是而非”的教学难点迎刃而解，学生在对学习内容产生浓厚兴趣之余可以进行更深层次的探究，而非仅仅是在被动的事实与规律的片段资讯中获取和