李燕峰　李麗萍　顧松明

《教育信息化2.0行動計劃》明確提出，要持續(xù)推動信息技術(shù)與教育教學的深度融合，大力提升教師信息技術(shù)應用能力，全面提升教師信息素養(yǎng)。《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》倡導教師要借助“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息技術(shù)為學生提供自主學習、探究學習和合作學習的開放空間，促進地理學習的拓展和深入。教師是課堂教學的重要參與者，整合信息技術(shù)和學科教學的能力是教師能力素養(yǎng)的必要組成部分。教師有效運用信息技術(shù)開展課堂教學，能創(chuàng)設氣氛活躍的學習情境，豐富師生互動方式，提升課堂教學質(zhì)量。本文以2019年版人教高中地理選擇性必修一自然地理基礎第四章“水的運動”第二節(jié)“洋流”教學為例，基于TPACK視角進行教學分析，以供借鑒。

一、基于TPACK的“洋流”教學分析

馬修·科勒（Matthew ?Koehler）和龐雅·米沙（Punya Mishra）強調(diào)教學過程不僅要關注學科內(nèi)容（CK）、教學法（PK）和技術(shù)（TK）這三個核心知識要素，更要關注三者之間交叉融合衍生的四種復合要素，即學科教學知識（PCK）、整合技術(shù)的學科內(nèi)容知識（TCK）、整合技術(shù)的教學法知識（TPK）和整合技術(shù)的學科教學知識（TPACK）。地理學科的TPACK要素內(nèi)涵解讀見表1。

鑒于此，“洋流”一節(jié)的學科內(nèi)容分析（CK）為：洋流的概念、分類、影響因素，世界大洋表層洋流的分布規(guī)律，以及洋流對地理環(huán)境和人類活動的影響。本節(jié)是從“海洋”這個領域討論水體運動的形式、存在空間及其對自然地理環(huán)境的影響。教學法分析（PK）為：學生已經(jīng)了解海浪、潮汐、洋流三種海水運動形式，學習了洋流概念、類型（寒流和暖流）以及洋流對海洋生物資源、漁場分布、海洋航線、海洋污染等的影響?；趯W生已掌握的知識，從培養(yǎng)綜合思維和區(qū)域認知等地理學科核心素養(yǎng)的角度，精選圖文資料，采用案例教學法分析得出結(jié)論并演繹印證原理。同時，通過模擬實驗激發(fā)學生學習興趣和探究熱情，再結(jié)合真實情境以任務驅(qū)動的方式，學生合作探究，運用所學知識，感到地理“有用”。技術(shù)分析（TK）為：運用云平臺、Pad（教師端和學生端）、全球天氣可視化模擬網(wǎng)（Earth Null School）、EV錄屏軟件、思維導圖等，通過技術(shù)手段的直觀性、動態(tài)性、時空性，實現(xiàn)洋流的動態(tài)模擬演示，增強學生的空間感知能力。同時，借助云平臺的交互性強、及時反饋功能，豐富學生的學習體驗，提升教學的有效性。

教學重點：世界大洋表層洋流的分布規(guī)律；洋流對地理環(huán)境和人類活動的影響。

教學難點：洋流對地理環(huán)境和人類活動的影響。

二、基于TPACK的“洋流”一課教學設計

本節(jié)課將課前預習、課堂探究和課后活動結(jié)合起來，設計了感知洋流、探究洋流、利用洋流三個環(huán)節(jié)的教學活動，并在各個環(huán)節(jié)靈活運用全球天氣可視化模擬網(wǎng)、云平臺、Pad、EV錄屏、思維導圖等，支持學生對本課基本知識的學習探究和遷移應用，取得了較好的教學效果。

（一）激趣導課，感知洋流

課前預習：使用EV錄屏軟件錄制全球天氣可視化模擬網(wǎng)軟件簡介微視頻，利用云平臺向?qū)W生推送有關“洋流”的學習資料。全球天氣可視化模擬網(wǎng)軟件是科學家根據(jù)衛(wèi)星收集的天氣、海水運動等相關信息數(shù)據(jù)制作的，關于全球海洋流動、天氣變化和風向風速模擬可視化的數(shù)據(jù)展示平臺。在這個平臺上，學生可以看到全球天氣變化、海洋運動的即時動態(tài)圖。利用Pad在自主學習區(qū)觀看微視頻，學生即可獲得關于洋流的感性認識。同時，教師可利用云平臺將學生分組，明確小組成員的任務分工。

新課導入：打開全球天氣可視化模擬網(wǎng)，選擇“洋流”模式和P/E投影方式，講述“小鴨子艦隊”的故事，在模擬網(wǎng)中確定“事故點”和“英國西海岸”兩個地點的地理位置，并提問：小鴨子艦隊靠什么完成了14年的漂流？由此引入本節(jié)課題——“洋流”。

設計意圖：全球天氣可視化模擬網(wǎng)由中心部分的展示區(qū)和左下角操作區(qū)兩部分組成。操作區(qū)由日期、數(shù)據(jù)、范圍、來源、管理、模式、動畫、覆蓋模式、投影等眾多參數(shù)組成。課前預習時，教師要讓學生熟悉網(wǎng)站操作界面，這樣課堂上運用起來才會更加流暢。同時，投影模式的選擇、立體地球的自由縮放等操作，能夠增強學生的區(qū)域認知能力和空間感知能力。在全球天氣可視化模擬網(wǎng)的洋流動態(tài)圖演示中講述“小鴨子艦隊”的故事，能夠讓學生產(chǎn)生視覺上更強的沖擊力，激發(fā)學習興趣，帶著問題進入新課學習。

實現(xiàn)方式：運用EV錄屏軟件錄制全球天氣可視化模擬網(wǎng)的簡介微視頻，通過云平臺將資源推送至Pad（學生端），確保學生課前能夠查閱相關課程資源并基本熟悉網(wǎng)頁操作。云平臺還能實現(xiàn)學生分組，收集學生預習數(shù)據(jù)。

（二）模擬演示，探究洋流

任務一：理解洋流的概念、分類。

指導學生研讀教材內(nèi)容，思考什么是洋流，洋流按性質(zhì)如何分類，影響洋流的因素有哪些。

在學生閱讀和交流后，教師打開全球天氣可視化模擬網(wǎng)，以墨西哥灣暖流為例重點剖析“常年”“一定方向”“大規(guī)?！比齻€關鍵詞，幫助學生加深對洋流概念的理解。運用全球天氣可視化模擬網(wǎng)中“海洋+洋流+海面溫度模式”，講述海洋表面溫度的變化規(guī)律，比較分析不同流向洋流的性質(zhì)，從而區(qū)分寒流和暖流。

借助全球天氣可視化模擬網(wǎng)，指導學生觀察世界海洋表層水溫的分布，認識“同一緯度不同海區(qū)等溫線彎曲不同”。此時設置問題串，通過云平臺、Pad（教師端）發(fā)放檢測題，學生作答（如圖1）。

問題1：為什么同處30°N的太平洋東、西兩岸水溫卻不相同？

問題2：暖流的水溫一定高于寒流嗎？

問題3：你能否根據(jù)圖中海面溫度的變化畫出北美洲東岸可能存在的洋流？

設計意圖：運用學生自主學習和教師追問相結(jié)合的方式，讓學生在辨析中深刻理解洋流的概念、分類，嘗試作圖，讓學生手腦并用探究問題。

實現(xiàn)方式：運用全球天氣可視化模擬網(wǎng)“海洋+洋流+海面溫度模式”展示30°N的太平洋東、西兩岸水溫，揭示兩岸洋流性質(zhì)不同。通過云平臺、Pad（教師端）發(fā)放檢測題，學生作答并運用Pad（學生端）提交，檢驗學生對寒流與暖流知識差異的掌握情況（如圖2）。

任務二：認識洋流的形成規(guī)律。

投影全球風帶和洋流模式空白底圖，指導學生根據(jù)所學知識，在Pad（學生端）上繪制不同緯度地區(qū)盛行風的風向，繪制在盛行風和地轉(zhuǎn)偏向力的影響下洋流的流向，判斷洋流性質(zhì)（用紅、藍色區(qū)分）。

基于學生提交的作品進行展示交流，之后教師追問：如果再加上陸地形態(tài)的影響，洋流運動會發(fā)生怎樣的變化呢？

播放視頻《風海流模擬實驗》，再次讓學生運用Pad繪圖，思考在盛行風、海陸分布、地轉(zhuǎn)偏向力等因素共同影響下的洋流運動狀況，嘗試畫出洋流流向，判斷洋流性質(zhì)。

教師帶領學生總結(jié)，完整表述考慮陸地形態(tài)后的世界洋流模式圖的形成。

設計意圖：本部分是本節(jié)課的教學重點。教師不僅要關注學生的知識記憶程度，更要關注學生的學習過程，引導學生理解知識體系的建構(gòu)過程。播放視頻《風海流模擬實驗》時，教師應引導學生結(jié)合盛行風、地轉(zhuǎn)偏向力、陸地輪廓等要素，運用語言、文字和作圖等多種方式來表達，在任務的驅(qū)動下建立全球風帶模式圖和全球洋流模式圖之間的聯(lián)系，利用已知推測未知，從而深刻理解和掌握盛行風的風向、洋流運動狀況、世界洋流模式圖的形成過程，循序漸進地培養(yǎng)學生的思維能力。

實現(xiàn)方式：《風海流模擬實驗》是課前模擬演示時教師以手機拍攝的方式形成的視頻資源。盛行風風向、洋流運動狀況、世界洋流模式圖的形成過程是在教師的引導下，學生利用云平臺、Pad（學生端）作圖提交后形成的最終模式圖。

任務三：找出模式圖與真實世界表層洋流圖的不同，認識世界表層洋流的分布規(guī)律。

學生對照分析繪制的洋流模式圖與真實世界表層洋流圖，找出其中的不同并分析原因。師生一起歸納總結(jié)世界表層洋流的分布規(guī)律。

指導學生借助全球天氣可視化模擬網(wǎng)，打開“風向+洋流模式”，調(diào)整月份進一步探索北印度洋海區(qū)的洋流特征，辨析季風洋流。同時，指導學生用數(shù)字“8”和“0”形象記憶南北半球表層洋流的分布規(guī)律。

設計意圖：這部分是本節(jié)課的教學重點。學生在對比辨析中深刻理解到真實的世界表層洋流分布圖是在綜合考慮盛行風、季風、地轉(zhuǎn)偏向力和陸地輪廓等多種因素后的結(jié)果，模式圖則是對真實世界的抽象和簡化，建立在若干假設之上，是認知世界、思考世界、解決新問題的一種方式。該部分的學習有助于進一步提升學生的綜合思維能力。

實現(xiàn)方式：PPT展示世界表層洋流分布圖，引導學生將其與黑板上繪制的洋流模式圖對照比較，歸納總結(jié)世界表層洋流的分布規(guī)律。運用全球天氣可視化模擬網(wǎng)演示北印度洋海區(qū)冬夏季風向和冬夏季洋流分布情況——夏順冬逆，總結(jié)北印度洋海區(qū)洋流隨季節(jié)變化而變化的規(guī)律。

（三）任務情境，利用洋流

這部分是利用洋流知識分析解決具體情境下的問題。

任務探索：運用洋流分布規(guī)律分析具體情境下的問題。教師利用云平臺、Pad（教師端）推送“少年派的奇幻漂流”“泰坦尼克號撞冰山”“鄭和下西洋”“漂流瓶的故事”四則情境資料，提出相應的探究任務，再組織學生以小組為單位自選其中一個情境和任務開展合作探究。學生在Pad自主學習區(qū)繪圖和分析，完成后上傳交流，教師逐個簡要點評，總結(jié)歸納洋流對地理環(huán)境和人類活動的影響。

課堂小結(jié)：呈現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)圖（如圖3），指導學生梳理總結(jié)所學內(nèi)容。

課后探究：思考下列問題，了解洋流對地理環(huán)境的影響。

問題1：奇幻漂流的少年派如果從印度加爾各答出發(fā)一路漂流前往廣州，然后再漂流返回加爾各答，應該選擇什么季節(jié)出發(fā)，又選擇什么季節(jié)返回比較合理？

問題2：如果從秘魯西海岸出發(fā)順流北上，途中會看到綿長的荒漠海岸景觀、海上成群的魚兒，最終到達科隆群島（赤道附近），發(fā)現(xiàn)海獅、企鵝等寒帶動物。請解釋下為什么會有這些動物？學生課后獨立思考或同伴合作探究，在云平臺的課后作業(yè)區(qū)作答并上傳交流。

設計意圖：這部分是本節(jié)課的教學重點，也是教學難點。學習地理知識的意義在于幫助我們更好地認識、欣賞這個世界，服務于我們的生活。本節(jié)課學習洋流概念、性質(zhì)、分布規(guī)律知識，正是為了能夠說出洋流對地理環(huán)境和人類活動的影響，解決一些具體情境下的復雜問題。讓學生以小組為單位自主選擇、合作探究，是充分發(fā)揮學生的主體性，引導學生在探究中掌握分析問題的方法，從而自主遷移探究新案例，如課后探究部分?！把罅鳌敝R結(jié)構(gòu)圖能夠幫助學生回顧知識的形成過程，形成知識圖譜。

實現(xiàn)方式：教師利用云平臺、Pad（教師端）推送學習資料包，提出相應的探究任務，學生利用Pad（學生端）以小組為單位合作學習，繪圖作答提交，云平臺展示作答結(jié)果。學生代表上臺借助全球天氣可視化模擬網(wǎng)展示探究結(jié)果?！把罅鳌敝R結(jié)構(gòu)圖可借助思維導圖軟件繪制。

（四）“洋流”教學中TPACK構(gòu)成要素分析

根據(jù)表1中的地理學科TPACK各要素的內(nèi)涵解讀，筆者對本節(jié)課教學內(nèi)容進行了TPACK構(gòu)成要素分析（見表2），從而更清晰明了地呈現(xiàn)出教師的學科知識（CK）、教學法知識（PK）、技術(shù)知識（TK）三者之間的交叉與融合。

三、總結(jié)與思考

（一）轉(zhuǎn)變教師觀念，增強學習意識

信息技術(shù)與學科教學深度融合是未來的發(fā)展趨勢，但很多教師因為高中教學時間緊、任務重，仍然秉持教師為中心、講授為主要教學方法的傳統(tǒng)觀念。在“技術(shù)知識—教學法知識—學科內(nèi)容知識”三者中，教師更多關注于學科內(nèi)容知識（CK），忽視技術(shù)知識（TK）。當然，這與學校的硬件設施配備、學校信息技術(shù)應用能力培訓有關，更多的還是教師缺乏主動學習技術(shù)知識（TK）的意識，未嘗到“技術(shù)—教學法—學科知識”融合應用的甜頭和隨之而來的自我效能感。

（二）合理運用技術(shù)，實施有效教學

綜觀“洋流”一課的教學設計和TPACK構(gòu)成要素分析，課堂教學實踐效果較好，這依賴于“技術(shù)—教學法—學科知識”的有效融合。技術(shù)的運用，可以激發(fā)學生學習興趣，突破學習難點。所以，基于TPACK理論的教學實踐，需要教師在教學設計和實施中認識并把握三方面的問題——在何處使用技術(shù)、使用何種技術(shù)以及如何使用技術(shù)，明確一個觀念——選擇適切的，并非“時時”“處處”“人人”都要使用。

（三）改變課堂生態(tài)，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)

融合技術(shù)的地理課堂教學環(huán)境創(chuàng)設、教學資源類型、教學方式選擇、教學內(nèi)容組織等明顯不同于傳統(tǒng)課堂，課堂生態(tài)趨向于開放性、互動性、整合性、協(xié)同性、創(chuàng)生性。這必然對教師的課堂管理和調(diào)控能力提出更高的要求。為此，教師要依據(jù)學情更加靈活變通地調(diào)整教學策略及內(nèi)容，真正創(chuàng)生“以學為主、以學生為主體、尊重學生個性差異”的生態(tài)課堂。

注 ：本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度課題“指向高中學科核心素養(yǎng)的大單元教學設計研究”（課題立項編號：B-a/2020/02/04）的階段性研究成果。

參考文獻

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（作者李燕峰系常州市第二中學課程發(fā)展處主任；李麗萍系常州市第三中學教師，本文通信作者；顧松明系常州市教育科學研究院高中地理教研員）

責任編輯：孫建輝