淺談《高中地理》計算機輔助教學(xué)軟件的設計與制作

　　《高中地理》是高中整個(gè)教材系統中、教學(xué)難度相對較大的科目。這不僅因為它包容了自然地理科學(xué)中天文、地學(xué)、大氣等空間動(dòng)態(tài)性很強的、并富有探索性的理科類(lèi)知識；更有社會(huì )科學(xué)即人文地理學(xué)中人口、資源、城市、工農業(yè)布局、環(huán)境等較為抽象的理論化的文科內容。同時(shí)，從地理學(xué)本身的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，由于研究對象是建立在地球表層這一“巨系統”上。其綜合性和區域大跨度及復雜性的特點(diǎn)十分突出。這些僅僅依賴(lài)于傳統的教學(xué)模式和方法，顯然是很難達到教學(xué)目的和要求的。

為此，我們在高中地理的教學(xué)中，在應用其他教學(xué)媒體的同時(shí)，不斷地應用計算機這一現代化教學(xué)手段進(jìn)行輔助教學(xué)。通過(guò)多媒體教學(xué)軟件的制作和應用，擴大了學(xué)生的視野，突破教學(xué)中的重難點(diǎn)知識，提高課堂效率作出了積極地研究和探索。特別是在制作教學(xué)軟件，尋求一套符合課堂教學(xué)實(shí)際需要的模式和樣版及配套的系列教學(xué)軟件，進(jìn)行有益的嘗試。

一、制作計算機多媒體教學(xué)軟件，旨在突破教學(xué)的重難點(diǎn)知識

《高中地理》重難點(diǎn)知識，我們認為主要指那些空間動(dòng)態(tài)的原理性的內容：如地球的運動(dòng)、大氣的運動(dòng)、水的循環(huán)、生態(tài)系統中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)等。這些內容應用常規的媒體，很難有效的表達。制作計算機多媒體教學(xué)軟件，特別是應用畫(huà)面可控制的動(dòng)畫(huà)影片，以適時(shí)插入的方式來(lái)揭示重難點(diǎn)問(wèn)題，能有效地突破并能收到好的教學(xué)效果。在這方面，應用動(dòng)畫(huà)軟件“制作包”，完全可根據教學(xué)的需要，如繪制各種原理示意圖并在其中閃爍箭頭和畫(huà)塊，移動(dòng)相對位置；顯示碰撞式運動(dòng)的特點(diǎn)，用線(xiàn)段或顏色指示運動(dòng)循環(huán)的方向、作畫(huà)面幀幅運動(dòng)或圖與圖的轉換；顯示空間線(xiàn)段的位置及物體運動(dòng)方向、相對位置等，這些以往需要專(zhuān)業(yè)設備、人員、較大投資，才有可能完成地教學(xué)動(dòng)畫(huà)影片。

如我們在制作“地球的自轉與公轉”一節的教學(xué)軟件時(shí)，用三維動(dòng)畫(huà)再現地球運動(dòng)的景況；用幾何畫(huà)法的方式可再現黃赤交角及“地軸傾斜”的空間意義；用太陽(yáng)光束投向地球的角度變化（動(dòng)畫(huà)模擬圖可清晰的顯示出來(lái)）充分揭示了地球自轉和公轉的地理意義。這樣，在培養學(xué)生立體空間觀(guān)念、特別是顯示地球自轉與公轉的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，及在宇宙中的相對位置和空間形態(tài)，是以往任何教學(xué)手段都很難達到的教學(xué)效果。

二、制作計算機多媒體教學(xué)軟件，旨在發(fā)揮計算機多媒體技術(shù)的“集合式”教學(xué)效果我們知道不同的教學(xué)媒體，有其不同的教學(xué)功能。如地圖對于展示地理空間分布，有著(zhù)無(wú)法替代的作用；幻燈片在展現自然景觀(guān)，有其獨到之處；動(dòng)畫(huà)影片在揭示地理原理方面，可以說(shuō)透徹而生動(dòng)；電視（影）片及音響效果不僅給人以如臨其境之感，音響更可烘托場(chǎng)景氛圍。正是因為有了計算機著(zhù)作編輯軟件系統，完全可按教學(xué)的實(shí)際需要，將不同的媒體有機的集中合成為一體，形成一幅幅疊加、整合、靜動(dòng)結合的畫(huà)面，應用計算機超文本技術(shù)，加強對地理空間分布的動(dòng)態(tài)變化綜合表現能力，這是我們在設計和制作教學(xué)軟件時(shí)，應該十分注意的問(wèn)題。

如我們在制作第五章第四節自然帶一節的教學(xué)軟件時(shí)，將展示自然帶的緯度地帶性和經(jīng)度地帶性及垂直地帶性的動(dòng)畫(huà)影片（ＭＰＥＧ壓縮文件）設置在主畫(huà)面圖“理想大陸”及世界大陸自然帶主復合圖的功能鍵中，按動(dòng)功能鍵后，馬上在主畫(huà)面圖上顯示緯度方向、垂直方向的箭頭，并同時(shí)開(kāi)啟一窗口用影片展現此方向的自然帶更替的實(shí)景情況。在此基礎上，再用反映海陸分布、地形起伏的地表實(shí)況圖，疊置在主畫(huà)面圖上，這樣進(jìn)一步證明“非地帶性因素疊加在地帶性因素之上構成了極其復雜的地理環(huán)境”（見(jiàn)《高中地理》課本原文）這一較為抽象、很難理解的結論性知識。通過(guò)系列“集合式”原理圖組的設計和制作，使我們的教學(xué)軟件，對于突破教學(xué)重難點(diǎn)知識有著(zhù)積極的作用。這就是計算機軟件制作平臺的功效所在，它能將以往基層單位無(wú)法制作的可視教學(xué)載體，變得相對容易。

三、制作具有“智能型”的教學(xué)軟件，是我們不斷努力的目標

應該說(shuō)“智能型”的教學(xué)軟件，它首先必須符合心理學(xué)和教育學(xué)的基本原理，在知識內容的設置上，充分利用超文本技術(shù)，能夠適應不同類(lèi)型的學(xué)生、不同教法的教師的需要。整個(gè)課程的編排程序能適應各種課型如新課、復習課、練習課的需要。為此，我們近期設計、制作的教學(xué)軟件完全是按教學(xué)大綱的知識點(diǎn)來(lái)進(jìn)行編排的，知識內容和素材也大大豐富了。一個(gè)問(wèn)題從概念到原理，我們都采用了多角度、多側面、剖析的方式，設計制作成一個(gè)個(gè)相對獨立又互為因果的多媒體教學(xué)模塊，供教師在教學(xué)中選擇使用，在一些細節的問(wèn)題上，我們也作了更動(dòng)。如我們將原來(lái)的同步講解配音，分離開(kāi)來(lái)，設一開(kāi)關(guān)鍵供教師根據不同的課型選擇使用。其次，我們理解教學(xué)軟件要向“智能化”方向發(fā)展，就要遵循課堂教學(xué)以學(xué)生為主體的原則，根據學(xué)生的認知規律，在教學(xué)軟件中編存一些相關(guān)知識的疑難解答及學(xué)習方法的輔導內容，使這些軟件在應用時(shí)，不再僅僅是課本內容的翻版，而是源于教材、基于技能培養、開(kāi)拓學(xué)生潛能的“教學(xué)專(zhuān)家系統”和知識學(xué)習的輔助工具。另外，在設計制作計算機多媒體教學(xué)軟件時(shí)，考慮到“智能化”的問(wèn)題，更要充分應用計算機本身具有的數據處理的“智能潛力”。如我們制作的“不同緯度地區太陽(yáng)高度角的換算系統”；“世界時(shí)區和區時(shí)的實(shí)時(shí)換算顯示系統”；“地球的公轉及不同節氣太陽(yáng)高度角計算系統”這樣一些教學(xué)軟件。其共同特點(diǎn)是可在課堂上“隨問(wèn)即答”，不僅能及時(shí)反饋正確答案，更有引導學(xué)生掌握解題技巧的能力。在教學(xué)的實(shí)際應用中取得了理想的教學(xué)效果。

四、制作計算機輔助教學(xué)練習軟件，對于強化學(xué)生的練習，消除教學(xué)的薄弱環(huán)節，有著(zhù)難于替代的作用

對于高中地理教學(xué)來(lái)說(shuō)，由于課時(shí)所限定及會(huì )考的要求，從整個(gè)教學(xué)過(guò)程來(lái)看，練習和輔導始終是個(gè)薄弱環(huán)節，為了解決這一問(wèn)題，我們在借助于計算機信息儲量大的特點(diǎn)，建立了高中地理題庫，按單元測試、期中考試、期末復習考試、階段測試、會(huì )考模擬試題幾個(gè)部分，精選錄入了相應的試題。這樣，可以隨時(shí)根據教學(xué)進(jìn)度安排，選擇調用這些復習考試資料為學(xué)生所用。為了更有針對性地配合各教學(xué)階段的練習要求，我們還專(zhuān)門(mén)設計了一套“智能編排”軟件，今后調用這些試卷還可根據測試題的難度、覆蓋率和試題的題量要求，自動(dòng)選擇編排相應的練習題或測試套題，供師生應用。這樣，不僅能大大提高練習效率，減輕老師的負擔，為提高高中地理的教學(xué)質(zhì)量，發(fā)揮了其應有的價(jià)值和作用。

誠然，我們知道目前世界上對智能教學(xué)系統的研究，已經(jīng)步入了一個(gè)嶄新的階段，但它的起步始于１９７０年美國ＢＢＮ公司研制的“南美地理智能化教學(xué)軟件”。對于我國來(lái)說(shuō)，教學(xué)軟件的智能化研究剛剛起步，我們更希望立足地理學(xué)科，不斷努力探索，邁出我國教學(xué)軟件“智能化”研究的第一步。


作者：深圳洪湖中學(xué)

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