【课题研究】《平板电脑在高中地理教学中的应用研究》中期报告

以下文章来源于地理知识星球 ，作者工作室特约作者

平板电脑在高中地理教学中的应用研究   （编号2019-ZJKYB-S47-004)课题中期汇报尹莉 张敬仑 刘永江  邹勇

一、课题提出背景

教育部2018年4月13日印发了《教育信息化2.0行动计划》，提出加快实现我国教育的现代化。互联网和信息技术对我们的生产生活影响越来越深入。平板电脑正在逐步进入课堂，并在教师教学和学生学习中扮演非常重要的角色。2001年我国教育部颁布的《基础教育课程改革纲要（试行）》中指出：“大力推进多媒体信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式，学生的学习方式，教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习发展提供丰富多彩的教育环境和有力工具。2012年教育部印发的《教育信息化十年发展规划（2011-2021）》提出：“以教育信息化带动教育现代化”。平板电脑以其良好的互动性，便捷性，丰富的应用程序和网络化服务，成为最适宜教育教学应用的智能终端形态之一。   

美国著名的认知教育心理学家布鲁纳认为，学习的本质不是被动地形成刺激-反映的联结，而是主动地形成认知结构，即“新知识的获得”、“知识的转化”和“评价”，这三个过程几乎同时发生。通过评价体系促进新知识的获得和转化，这一作用在现代教育教学中尤其重要。“互联网+”教育，为中国教育教学带来了“教”与“学”的双重革命。在信息化教育提出的时代背景下，作为教育工作者、一线教师需要对现代化教育的目标有深刻理解，对现代化教育教学方法进行深度挖掘，以达到精准的教育教学目标。

在常规的教育教学过程中，源于学校环境的限制，地理学科综合性、地域性、开放性、实践性的学科特点难以全方位体现。正是由于互动式平板电脑在课堂中的应用，地理学科的教学找到了打破时间、空间局限的突破口，围绕培养学生地理核心素养的目标，对学生个体的知识、能力、方法、观念、品德进行针对性的教学，可以对地理学科的教学发展起到极大的推动作用。

科大讯飞等科技公司应用于教育教学领域的产品不断推陈出新，有效的助力学校教学工作。全国各地同类学校不断推进学校教育教学过程中使用平板电脑等智能终端设备，我校于2016年秋季开始陆续在全校各班级推广施行平板电脑教学。由于在现在的高中地理教育教学应用中尚无较完整完善的经验可借鉴，还存在以下亟待解决的问题，有适用于地理教育教学的平板电脑的功能主要有哪些，如何使用才能最大化发挥平板电脑的优势，增强学生自主学习的主动性，提升学习能力和学习效率；地理教师的教育教学理念、授课方式、教研目标应该如何转变才能进一步提升教学效果，促进地理教育教学的发展；学校对平板教学非常重视，把它作为学校推行信息化教学和新课程改革的重点之一。要求每位一线教师在日常教学中都要学习探索应用平板电脑，并且一学期每人至少上一次平板教学的公开课。平板电脑供应商派驻软件服务人员在我校，及时解决运用平板电脑的软件在进行教学设计中出现的困惑，平板电脑的软件功能也在时时更新；平板电脑在教育教学中应用的时间虽不长，但在网络技术、资源支撑下的平板电脑在课上、课下的使用已经成为未来教育教学方法的趋势，而高新电子技术更新周期短的特点，适用于我校高中地理教育教学的理论、经验显得严重不足。所以可以尝试在教育教学实践过程中，通过不断的探究——实践——总结这一循环往复的过程研究，为地理教育教学的过程、方法及效果提供更为详实的理论依据及方法指导。

 因此我们通过讨论、研究，提出《平板电脑在高中地理教学中的应用研究》课题，以期在高中地理教育教学过程中提升学生地理核心素养，增强地理学科的能力，即获取和解读地理信息的能力、调动和运用知识的能力、描述和阐释事物的能力和论证和探究问题的能力。

二、课题研究目标

1、通过对平板电脑中适用于地理教育教学特色功能软件的实践应用研究，高效突破部分教学重难点，充分调动学生主观能动性，促进学生学会自主、合作、探究，使学生由被动学习转变为主动学习，增强学生在真实区域、真实情景下获取和解读地理信息、调动和运用知识、描述和阐释事物和论证和探究问题的能力。

2、通过对“互联网+”、“大数据分析”背景下平板电脑在高中地理课堂教学中的应用研究，改进地理教师的教学方法，增强地理教师的教研意识，提升教师教学 水平，提高我校地理学科教育教学质量，促进经验型教师向反思型、专家型教师的转变。

3、将研究经验、方法、结论运用于教学实践，成为地理学科与其它学科教学可借鉴的成果。

三、课题研究的内容

1、平板电脑适用于地理教学的特色功能软件的挖掘和实践应用研究。

（1）教学难点“中国区域认知”相关软件的发掘和应用方法研究。

（2）教学重点“区域地理要素及相互联系”突破方法及软件应用研究。        

（3）精准评价及问题的反馈功能应用研究。

（4）平板电脑教学中个性化教学及培养学生合作、探究问题能力的方法研究。

2、在“互联网+”、“大数据分析”背景下平板电脑在高中地理课堂教学中的应用过程中地理教师的教学方法研究。

3、可为地理学科与其它学科教学提供借鉴的完整案例研究

四、阶段性研究成果

（一）平板电脑适用于地理教学的特色功能软件的挖掘和实践应用研究

1、教学难点“中国区域认知”相关软件的发掘和应用方法研究。

（1）软件名称：中国地图拼图。

（2）特点：通过拖动图形去学习中国分省地图。拼图游戏分三个水平,第一水平在中国地图中给出了各个省的轮廓提示,并有省的名字。第二水平,只有省名。第三水平,没有轮廓提示和省名。 问答游戏将为每个省的地图随机创建三个选项答案。每次玩儿时会有不同的备选项答案,答错时会有正确答案提示。4. 拼图游戏中有时间计时功能,并自动保存最好成绩。        

（3）研究过程、方法及效果：教学实践中学生对传统地图记忆的方法费时费力，学生掌握中国分省地图掌握不到位，中国区域认知基础薄弱，严重影响后续学习。前期经课题组教师认真研讨论证、筛选，在学校技术人员的帮助下，在基础知识较为薄弱的高三23班学生平板上安装这一软件。用传统纸质地图填图记忆法的同类班级在1周后绝大部分掌握。而23班因利用该软件，软件中设置有游戏闯关环节，大大激发了学生的兴趣，所有学生仅在1天后就已完全掌握中国各省的分布，在此基础上教师增加在中国分省地图对地形区及经纬度位置的认知训练，学生对知识掌握、运用的速度大幅度提升。这一款软件可以帮助学生迅速掌握相关地理要素，提升地图判读能力。操作简单，效果良好,能提升学生学习获取地理信息的能力和兴趣，增强学习地理的自信心。

2、教学重点“区域地理要素及相互联系”突破方法及软件应用研究。

     （1）软件名称：奥维互动地图。

 （2）可应用于地理教学的特点：这一款全球地图软件主要功能是提供独特的上帝视角全球地图攻略。支持一键放大区域探索，清晰度极高，真正的做到了从卫星的视角了解全球全貌。同时支持多种知名地图，结合卫星图与高程数据，自动进行快速3D建模，可展现全球真实地形。提供规划设计的常用工具，可在地图直接做各种规划设计--画点、画线、画多边形、画圆、画曲线、做标记、填充区域等等，还可以快速查询全球任意位置的海拔高度。海量地图数据支撑地图显示引擎。可以将奥维地图图片及奥维对象直接转换为CAD底图与矢量对象，便于精细设计。

（3）研究过程、方法及效果：

课题组成员在研讨中深刻认识到：“区域地理要素及相互联系”是高中地理知识体系的核心，是教学重点，也是难点。地理的学习中扎实牢靠的学科知识、融会贯通的素养网络、求变立新的思维能力、知行合一的实践导向的落实与地图密不可分。建立认识地理位置、地形、气候、河流等自然地理要素的认知结构，建立分析区域资源、人口、城市、农业、工业、交通区位因素的思维模型，学会描述地理事物空间分布的方法、分析区域差异的方法，形成分析环境问题的一般思路，这是认识区域的方法。让地图成为学生学习的最好伙伴，没有地图，不学地理，学会阅读地图是学习地理的最基础的要求。一款让学生感兴趣且适用于地理教学的优质软件成为平板教学过程中提升地理课堂效率的关键。        

经课题组成员大量比对、实践，在众多地图应用软件中选出适合于高中地理教学的、功能较全的奥维互动地图软件。通过在《地球的自转》、《地形与河流分布》、《地形对交通布局的影响》、《城市形态与布局》、《城市功能区的布局》、《地理信息技术》、《农业地域类型的分布》及《区域地理》所有章节的教学实践中，通过该软件可及时查询全球任一地区的经纬度位置、地形、相对距离，查看聚落、交通分布，了解地理事物的相互关系，同时进一步了解GPS、GIS等地理信息技术的应用功能，在指导学生使用过程中明显提升了学生获取和解读地理信息、调动和运用知识、探究问题的能力。

3、精准评价及问题的反馈功能应用研究。

（1）应用名称：

互动、大数据精准学情库

（2）特点：

师生之间信息交流高效、实时、动态、便捷、精准。

（3）研究过程、方法及效果：

课题组成员经大量的调查、长期的教学实践工作和研讨、分析可知学生课堂效率低有时不一定是学生自己的问题，也有教师对学生学情掌握不及时、不准确，导致课堂上学生需要讲解的知识和老师讲解的知识脱节，致使学生学习中存在的问题没有及时解决，课堂效率不高，最终学习成绩提升缓慢。小组成员通过在地理课堂中对平板电脑中“互动”功能的应用，使多种教学媒体突破课堂的界限，师生可以利用这些新技术实现随时随地的深层次交流与合作。在课堂的互动上可以使用提问、组题、抢答、随机提问、讨论、投票、分组讨论PK、表扬等功能，开放学习过程，师生互动，引导学生彼此评价、共同反思，教师能及时诊断学生学习过程中存在的问题，灵活调整后续教学内容、方法。利用“大数据精准学情库”这一功能，对学生作业、测试的评价、分析进行精准教学。形成性评价贯穿于整个学习周期，帮助教师和学生了解其优势和缺点，根据数据分析及时调整教学学习方法，针对性强，有效提高了教学效率。

4、平板电脑教学个性化教学及培养学生合作、探究问题能力的方法研究。

（1）应用名称：

微课、班级空间、作业平台

（2）特点：

学习过程个性化、自主化、多元化结合

（3）研究过程、方法及效果：

因我校为50人大班额教学，课题组成员通过常规教学与平板电脑教学的对比，常规教学想实现个性化精准教学的难度太大，实现率低下。平板电脑在地理教学中的应用有效破解了这一难题。

微课。应用“我的微课”可以由课堂实录形成，也可后期制作。微课视频最主要也是最明显的特点就是时间较短，可围绕一个概念，一个定理或一个题型进行详细剖析，讲解。内容精简、短小精悍、知识点明确，学习时间灵活，可以让学生对存在疑问的地方反复观看，可以随时暂停，根据自身的学习基础调节学习的进度，从而让学生及时进行相应调整，全面掌握重难点，提升学习效率，改善了学生存疑却不易得到解决的难题。现阶段积累了部分微课材料，如《降水成因》、《大气的受热过程》、《热力环流》、《地壳运动与地貌》等等重难点微课。

通过“班级空间”功能，丰富的学习资源，学生可以在线进行学习，同时可以在这里进行学习的讨论和查看自己的作业。“班级圈”依托于实体班级、实名制的班级圈，汇聚教学资源，实时互动，可突破地理课堂受空间时间限制，推送视频、课件、拓展图文等学习资料；“花名册”教师针对学生课堂表现进行快速评价，点评结果即时发送到学生；“任务”突破传统作业模式，支持多媒体形式的在线作业，例如“户外垃圾分类”调查可提交图片、视频作业。“班级空间”是课后师生互动的主要软件之一，通过使用可提高学生描述和阐释事物的能力。从习题的布置评价，课前、课堂、课后学习资料的推送，注重学生个性化的学习，满足不同层次学生学习的需求。教师充当促进者和教练的角色而不止于传播知识。平板电脑在技术层面能够支持学生对所学内容、如何学习以及如何展示他们的学习进行选择，自定学习目标，建立自我效能感。将学生的兴趣和能力融入到自主学习的活动中，以促进他们在提升地理核心素养的标准下学习。需通过教师和学生的经验来整合技术，更好地支持学习。        

“作业平台”功能是集上课、辅导、教研与微课制作一体的移动教学工具。畅言作业是应用于平板电脑的在线教学工具和微课制作工具，也可实现方便的授课和微课录制功能，能为PPT、word、图片等文档配上视频语音讲解。可将课件素材、录制的课件发布至资源管理平台，与学校其他老师共享资源。        

通过平板电脑，从习题的布置评价，课前、课堂、课后学习资料的推送，注重学生个性化的学习，满足不同层次学生学习的需求。教师充当促进者和教练的角色而不止于传播知识。平板电脑在技术层面能够支持学生对所学内容、如何学习以及如何展示他们的学习进行选择，自定学习目标，建立自我效能感。将学生的兴趣和能力融入到自主学习的活动中，以促进他们在提升地理核心素养的标准下学习。

（二）平板电脑在高中地理课堂教学中的应用过程中教师的教学方法研究。

1、思想观念的转变研究

课题组成员通过近一年的学习、研究，总结出要想完美的发挥现代化平板电脑在高中地理教学中的优势，教师思想观念首先要转变。教学是“教”和“学”的过程，是教师和学生共同探究知识的过程，是一个不断发展的动态过程。尤其在应用平板电脑的教学过程中，教师和学生都是教学活动的主体，教师和学生之间是平等的伙伴关系，是合作的、互动的、和谐的关系，教师必须摒弃以教师为主体的思想观念，否则会限制平板电脑教学的优势的发挥。

2、教学方法的研究

课题组成员通过实践研究发现，只有在教师非常熟练的应用平板电脑备课、上课、布置作业、及时评价、讲评，对平板电脑使用的方法烂熟于心才能将精力更多的用于高效教学。课题组成员通过多次参加培训，琢磨、实践、总结、再实践，多次反复的过程才能将平板电脑很好的应用于教学。课题组成员经过近一年的训练已经能够全部熟练应用，并开发一些新的适用于地理课堂的功能。        

3、教师教学方法及教学效果阶段性成果

（1）张敬伦老师在郑州市教学达标评优活动中及郑州市优质课教学评比活动中均获一等奖。

（2）尹莉老师参加学校首届“智慧课堂实验班赛课”活动中获一等奖，首届“科大讯飞杯”智慧课堂公开课活动中获二等奖。

（3）通过实践研究，积累了部分适用于高中地理课堂的学案、练习、图片、视频、课件、微课等素材，并研究、使用了部分有学科特色的应用软件，为后期的教学及课题研究打下坚实的基础。

（4）课题小组成员通过实践，在高中地理课堂教学中部分班级已经形成了熟练使用平板教学的课堂教学模式 ，学生能够积极的通过平板与教师互动，教师教学方法灵活多样，教学效果增强，取得了较满意的研究成果。

（三）可为地理学科与其它学科教学提供借鉴的完整案例研究

平板电脑应用课堂新授课教学设计    
（人教版  高中地理必修2）第五章   交通运输布局及其影响第一节  交通运输方式和布局【课标分析】举例说明生产活动中地域联系的重要性和主要方式。【教学目标】    知识与技能1.了解主要交通运输方式的基本特点，可以对不同运输需求提出合理的交通运输方式建议。2.了解我国当代建设的大型工程当中涉及到的交通运输网。过程与方法1.从学生已有知识入手引入地理学知识，对其无序知识进行系统化整理和提升。2.用地理学的基本理论分析现实社会中的现象——我国正在建设的大型交通工程项目。情感、态度与价值观掌握科学的学习方法，培养严谨的学习态度，养成理论联系实际的学习习惯。【教材分析】自然资源分布和区域社会经济发展的不平衡，使不同地域之间产生了人和物交流的需要。交通运输是实现人和物位移的主要手段，而交通运输方式和布局变化，会直接影响到社会生活的方方面面。因此，本章的编写就是选择了交通运输这一最重要的地域联系方式进行要点的讲授。 本章第一节“交通运输方式和布局”通过对五种交通运输方式的优缺点的比较，阐述了现代交通运输的主要发展趋势，并选取了“南昆铁路建设”等案例来说明交通运输线、点的区位选择及其发展对区域发展的影响。但教材内容较少，单纯讲授教材中的内容并不能完全达到课程标准的要求，因此，在授课过程中，要求教师对交通的区位因素分析等内容进行深化。【学情分析】“五种交通运输方式的比较”是初中教材的教学内容，难度较小，学生对身边的各种交通运输方式和布局均有一定的感性认识。其次，通过将近一年的高中地理学习，学生基本掌握了一般的读图、分析图和相关资料，并从中获取有用信息的方法，也具有开展一些简单调查研究的能力。因此，教师通过展示教材案例，并进行相应知识的引导和方法的点拨，学生应该容易掌握该节内容。【重点和难点】重点1.五种交通运输方式及其特点、趋势。2.分析交通布局的区位因素。难点1.根据所需选择合理的交通运输方式。2.分析影响交通布局的因素。【教学方法和教学手段】教学方法自主学习、启发式教学、探究合作教学手段智慧课堂设备，教学平板教师端、学生端，班级空间，作业平台【教学过程设计】    

          板书设计：影响交通布局的因素：

                         地形                 人口    
           气候                 经济水平自然     地质     社会经济    技术     水文                 地价     生物                 环境污染                          需求

五、课题研究的过程

1、第一阶段

研究准备阶段（2019年3月----2019年5月）        

课题小组开会讨论研究思路和方案，明确目标和制定详细计划，小组成员任务分工。开展体验式研究，汇集问题。查找文献资料，与教学一线的老师们以及平板电脑的研发机构的老师们探讨学习提升理论知识和操作经验。

2、第二阶段

研究实施阶段（2019年5月----2020年1月）

（1）制定并实施小课题的研究方案，制定各种调查量表，评估量表等。

在高中阶段必修3本、选修2 本的教材中，每一章中选取学习难点较为集中的一节，课题小组四位成员分别负责6节课程的资源整合、课件制作、课堂反馈方式、平板电脑系统中课堂工具的使用、课后资料推送、论坛的管理、经验汇总。

课题组成员上公开课，观摩课，并且邀请专家、老师们观摩指导、提出意见，及时填写活动调查表、评价表、记录表等，结合研究实施的结果，学生和老师们的意见，及时调整、总结。

（2）实验研究结果的测试评估。

对比教师的教学变化，对比学生的变化，写出分析报告，撰写阶段性总结。

3、第三阶段

研究总结阶段（2020年1月----2020年3月）

做好研究资料的整理和分析，形成研究成果并推广，撰写结题报告。

六、课题研究的创新之处

1、平板电脑在地理高中地理教学中的应用，变静止为运动、变抽象为具体，直观、形象地演示各种复杂的地理过程及其原因，大大降低学生的抽象思维难度。优化了课堂结构，增加了课堂容量，很好地突破地理教学的时空束缚，而且有利于全面提高教学效率。        

2、根据学生的知识生长点设计符合学生学习规律的课堂，因材施教，个性化教学，师生互动，最大限度地发挥了学生学习的主动性。

3、高新技术产业、3S技术对人类活动的影响，本身就属于高中地理中需掌握知识范畴。通过学生对平板电脑的使用，可理论联系实际，提升学生论证和探讨问题能力。

4、综合性是地理学科的特点之一。平板电脑的使用，有效地拓展了地理课堂范围，融合其他学科知识，利于运用相关学科的原理和方法。同时利于获取最新资料，体现了地理学科发展性的特征，培养学生用发展的眼光看地理问题，提出独立的创新的见解。

七、存在的困难及解决思路

1、课题研究要形成系统的适用于平板电脑课堂教学的课件、案例太多，教学环节复杂，需要更多的人参与、投入更多的精力。

解决思路：课题组经过讨论，适当缩小范围，不再面面俱到。本次研究选择重点内容，如分自然地理、人文地理、区域地理、旅游地理四类主要内容中选取有代表性的课程制作经典案例，形成一个相对较完整的研究体系，为今后的平板电脑在高中地理课堂的使用研究提供样板。

2、有地理特色的应用软件或功能还可以更丰富、实用。

解决思路：加强研究、实践，争取在《地球公转的意义》、《月相变化》等等较为抽象的难点上开发或找到适用的软件应用。        

（3）在研究中发现个别应用软件会有轻微缺点，有导致教学出现瑕疵、效果不完美的可能。

解决思路：课题组成员与平板电脑的服务方加强协作、沟通，及时查找可能出现的问题和原因，取得技术层面的不断改进，保证研究的最佳效果。

八、后期研究安排（2019年11月——2020年4月）

1.课题组根据讨论确定有代表性的典型案例，根据高中地理教学目标，本着提升学生学科核心素养的原则，精心设计思路、教学环节，形成设计方案。课题组成员在每周例会中及交流群中交流、讨论案例，提出修改意见后由制作人修改后在课堂教学教育过程中使用，课后再听取学生意见，结合课后心得做最终的修改，力争形成精品案例。

2.加强平板电脑在高中地理教学中的应用及研究。在平时的教育教学过程中进一步积累图片、视频、微课、课件、案例等教学资源，形成相关专题资料集。

3.加强合作，共同研讨有地理学科特色的教学环节、教学软件及实际意义。

4.做好结题的相关准备工作。

转自：“科研课题”微信公众号

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