李丹+王永立

[摘 要]智慧課堂是指在信息與通信技術支持下，將技術融入課堂教學中，改變傳統(tǒng)的教學方式，構建具有教學展現力、學習洞察力、課堂調和力的課堂教學環(huán)境，從而有效促進智慧能力培養(yǎng)的新型課堂。智慧課堂的構建是實現智慧教育的最重要的組成部分，智慧教育要通過構建智慧課堂來完成技術與教育的雙向融合，從而培養(yǎng)學生的智慧能力。

[關鍵詞]高中地理；智慧課堂；智慧教育；信息與通信技術；氣旋

《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中強調：“信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響?！痹摼V要反映了信息技術在新的教育改革中的重要地位。在我國《2016年教育信息化工作重點》中明確提出：加強教育信息化統(tǒng)籌部署；推進教育信息化基礎支撐能力建設；豐富數字教育資源，推進信息化教學應用；擴大網絡學習空間應用覆蓋面；完善教育資源云服務體系，提升資源服務能力。從以上可以看出，無論是國家的長遠目標，還是階段性目標，信息技術與教育如何有機整合都是未來教育的重要研究內容。課堂是教育教學的主陣地，如何利用先進的信息技術構建智慧課堂，教學方法是否改善關系到新的教育改革的成敗。

一、智慧課堂的概念

智慧課堂的構建是實現智慧教育的最重要的組成部分，智慧教育要通過構建智慧課堂來完成技術與教育的雙向融合從而培養(yǎng)學生的智慧能力。雖然我國在近些年不斷在教育教學方面嘗試做出改革，但是仍然沒有擺脫教育的根本問題，也就是教育創(chuàng)新的問題。信息技術走進教學課堂已經很多年了，課堂中存在的最本質的問題仍然沒有消除，課堂形式仍以“知識立意課堂”為主，在此背景下智慧課堂的構建顯得尤為重要。

對于智慧課堂概念的界定，國內外的文獻中尚沒有統(tǒng)一的論述。智慧課堂由智慧教育衍生而來。臺灣教學研發(fā)專家吳權威教授認為智慧教育是指以應用ICT（Information and Communications Technology）即信息與通信技術促進教育革新與發(fā)展為宗旨，以發(fā)展智慧學校為基礎，以發(fā)展智慧學區(qū)為愿景，以應用ICT為輔助，打造充滿智慧的教育環(huán)境，應用現代化的教育理念，發(fā)展以學生為中心的教育理想，實現適性揚才、公平均質的境界。基于智慧教育的視角，筆者將智慧課堂定義為：在信息與通信技術支持下，將技術融入課堂教學中，改變傳統(tǒng)的教學方式，構建具有教學展現力、學習洞察力、課堂調和力的課堂教學環(huán)境，從而有效促進智慧能力培養(yǎng)的新型課堂。

二、高中地理智慧課堂的構建案例

（一）學習內容

以人教版高中地理必修一第二章第三節(jié)《常見天氣系統(tǒng)》之“氣旋”為例，構建基于3D打印技術、互聯網、翻轉課堂的智慧課堂，不僅要讓學生了解氣旋的概念、氣流場和氣壓場的關系，還要讓學生學會應用氣壓場圖分析天氣、了解自然地理學的學習方法。該部分知識學習的難點在于學生對形象事物和抽象概念的相互轉換，學習內容較多，對剛剛進入高一的學生來說確實是一個不小的挑戰(zhàn)。

（二）學習者特征

學生經過一個月的高中學習生活，具備了一定的地理學習方法以及分析地理問題的能力，能夠運用一些基本的地理原理來解釋常見的地理現象，但是本節(jié)課涉及的氣壓場、空氣流場以及時空維度等內容很抽象，因此教師需要充分利用信息技術等手段在課前和學生共同開發(fā)教學資源，將這些教學資源應用于本節(jié)課的教學當中，提升學生的直接和間接體驗，便于知識的建構。

（三）教學目標

1.知識與技能。使學生理解大氣運動的主要形式——氣旋的形成、氣流特征和天氣特點，掌握簡易天氣圖及分析對應的天氣情況；能夠判讀、繪制氣旋的示意圖；學會識讀簡易天氣圖；了解臺風氣象災害發(fā)生的原因及危害。

2.過程與方法。通過3D打印模型演示、學生實驗模擬及微課，讓學生嘗試運用實驗法和對比分析法，分析氣旋的形成原理及天氣特點。

3.情感態(tài)度價值觀。通過氣旋的學習，了解其對天氣的影響，認識地理要素間的辯證關系；通過地理實驗操作，培養(yǎng)學生理論聯系實際的能力，培養(yǎng)學生的地理素養(yǎng)和學習地理的興趣。

（四）教學重難點

1.教學重點。氣旋的形成、氣流特征和天氣特點。

2.教學難點。南北半球氣旋的氣流狀況與差異，天氣圖的判讀。

（五）教學過程設計

1.課前準備。在互聯網上找到大量的關于制造大氣上升和氣流旋轉的地理實驗，將實驗的視頻傳到班級的QQ群，通過實驗啟發(fā)學生利用簡易手段制作地理實驗（確保實驗的易操作性和安全性），并將實驗錄成視頻供全體師生篩選；錄制關于臺風原理的微課，準備課上使用；利用3DMAX軟件制作氣旋立體圖形，并使用3D打印機打印氣旋的模型（如圖1）；利用地理信息系統(tǒng)軟件ARCGIS制作動態(tài)衛(wèi)星云圖。

圖1 3D打印氣旋模型

圖2 動態(tài)衛(wèi)星云圖

2.新課導入。

教師活動：借助地理信息系統(tǒng)軟件ARCGIS制作動態(tài)衛(wèi)星云圖（如圖2），通過展示太平洋8-11月份的云系的運動狀態(tài)，讓學生觀察云的運動狀態(tài)，引出氣旋的概念。

學生活動：根據教師的引導，觀察動態(tài)云圖，積極思考運動規(guī)律。

設計意圖：通過教師展示動態(tài)云圖的過程，激起學生學習氣旋的興趣。

3.氣旋的概念及成因。

教師活動：教師通過氣旋的3D打印模型，讓學生嘗試總結氣旋的氣流運動狀態(tài)；展示氣旋的概念，設置問題情境，問題是“低壓系統(tǒng)的形成原因”和“在低壓系統(tǒng)中氣流的運動情況”。為了解決上述兩個問題，讓學生通過幻燈片展示課下自己設計的兩組實驗，第一組實驗是通過羽毛受熱上升實驗（如圖3），用電子氣壓計測量氣壓的變化（如圖4），進而得出低壓系統(tǒng)的形成過程。第二組實驗是用水槽流水模擬空氣渦旋的形成（如圖5）。引導學生掌握地理原理，讓學生學會在氣壓場圖中畫出氣流的運動情況，并分析氣旋這種天氣系統(tǒng)是如何影響天氣的。

學生活動：觀察氣旋模型，形成直觀印象，參與同學們展示的實驗過程，完成老師布置的學習任務。

設計意圖：用3D打印模型和地理實驗這種直觀教學法來理解抽象的地理概念和地理原因，提高學習的效率，也可以通過實驗法讓學生了解科學探索的過程，由表及里地理解氣旋這種天氣系統(tǒng)的形成原因及對天氣的影響，進而了解自然地理學的研究方法。

4.臺風的危害及防御措施。

教師活動：讓學生觀看關于臺風的微課，通過微課視頻學習臺風的原理，并通過小組合作學習的方式，探究臺風的防御措施。

學生活動：觀看微課，分組探究教師布置的問題，小組派代表進行陳述發(fā)言。

設計意圖：采用微課這種新的授課方式講解臺風的原理、危害及防御措施，激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情，將學生所學知識與生活實際相聯系，提高知識學習的實效性，讓學生真正學到有用的知識。

5.課后作業(yè)。

教師活動：引導學生完成教師布置的與課程內容相關的練習題，并讓學生通過QQ群下載教師錄制的關于反氣旋的微課，讓學生自主完成反氣旋的學習。

學生活動：學生自主進行反氣旋微課的學習，將學習中遇到的問題通過QQ群反饋給教師。

設計意圖：通過翻轉課堂營造讓學生主動學習的學習環(huán)境，提高學生自主學習的興趣與能力。

（六）課后反思

在課堂教學設計中信息技術很好地起到了輔助教學的作用，讓地理知識更形象直觀，也讓地理教學更生活化、趣味化、圖像化、活動化以及多元化，更能激起學生的學習興趣。利用互聯網的交互、開放以及擁有大信息量的優(yōu)勢，培養(yǎng)了學生自主創(chuàng)新和探索的科學精神。

隨著信息技術的不斷進步，教育在硬件、軟件和環(huán)境建設等方面取得了卓越的進步，為高中地理智慧課堂的構建帶來了新的發(fā)展契機，但是如何將信息技術與課堂教學恰當正確地融合還存在諸多問題。在當前智慧教育理念的指引下構建有效高中地理智慧課堂有利于培養(yǎng)學生的地理核心素養(yǎng)，也有利于創(chuàng)新課堂教學模式。本文以筆者“省培計劃”展示課為案例，嘗試構建智慧地理課堂。在課堂上應用互聯網、翻轉課堂、3D打印等方式從根本上實現教學方式方法的創(chuàng)新、教學資源的共享和教學環(huán)境的變革。由于受技術、資源等方面的限制，這樣的課堂模式還不能全面應用到高中地理的每一節(jié)課中，智慧課堂的構建與實際應用還有很遠的路要走。