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数字星球系统(全称多媒体球幕投影演示仪)是信息时代最先进的教学仪器之一,也是目前国内唯一实现三维立体动态展示的教学仪器。它集精密光学技术、计算机三维图像处理技术、网络多媒体技术等众多先进科技于一体,通过软件控制平台、资源软件和数字视像圆球体屏幕,融合声音、图像、动画、视频等多媒体信息,具有实时互动演示及屏中屏功能,能够瞬间以立体动态的形式将天文、地理等现象和过程展示在学生面前,具有强烈的视觉冲击力和感染力,能够充分激发学生探究兴趣,多角度指导探究学习,满足学生对自然及人文地理的求知欲。
数字星球系统的引进改变了传统的地理专用教室设置。在地理专用教室的天顶设置有关天文的仪器,包括天顶中央的大型活动星图演示仪、天顶后部的太阳系九大行星模型;在教室后壁设置垂直演示的地理运行仪和月球运行仪;在教室前部设置演示太阳、地球、月球运动的三球仪;在教室的后部设置中国地形模型和世界地形模型。数字星球地理专用教室的建设全部通过数字视像圆球体屏幕瞬间予以融合展示,并配合交互式电子白板,极大地满足了教学应用需要,同时省去了天文圆顶、天象仪等教学仪器的建设费用。数字星球系统中的数字视像圆球体屏幕还可发挥一球多用的特点,在学校活动和其他学科教学中使用,提高设备利用率。
数字星球系统在地理课堂教学中的应用优势
1.培养学生的地理空间感
地理学科的独特标志是以地理空间作为核心,地球表面的一切地理现象和地理过程都发生在以地理空间为背景的基础之上。地理事物因其大大超出了人的视觉感知范围而具有抽象性,让人难以想象和把握,因此地理课培养学生空间想象能力的任务比其他学科更为重要。数字星球系统的应用很好地解决了学生地理空间感的问题。
在学习海陆分布的时候,通过资源整合软件Onstage在数字视像圆球体屏幕上动态演示地球的海陆分布,随意进行旋转和静止的切换,还可以调整视角,让学生从南北两极进行观察,具有很强的立体感和全球视野,解决一些学生空间感不强的问题。在讲板块构造时,教师运用该系统,不仅可以让学生了解六大板块的组成、运动方向,还可以超越时空,动态立体地演示青藏高原的隆起和喜马拉雅山的形成,给学生以视觉冲击力。在有限的课时内,还可以让学生了解大洋中脊、岛弧列等课本以外的地貌知识。学习地球运动时,数字星球系统能够突破教学时间和空间的限制,让师生仿佛置身于太空,用任意角度清晰地俯瞰地球,观察地球昼夜的更替、昼夜长短的变化,了解地球上过去、现在发生的各种现象和过程。
2.有效突破教学难点
高中地理内容文理兼备,特别是自然地理部分,这对于文科生来说是学习中的一大难题。以前只能靠教师的理论讲解,配上简单的图片、动画,学生理解起来似懂非懂,极大地挫伤了他们学习地理的信心。数字星球系统极大地方便了教师教学,激发了学生的探索兴趣,有效地突破了教学难点。
在地球运动教学中,教师轻点鼠标,栩栩如生的昼夜更替的卫星影像就出现在球形投影屏幕上,世界不同地区和城市怎样从白昼进入黑夜(昏线)、从黑夜进入白昼(晨昏线)清晰逼真地呈现在教师和学生的眼前;教师轻轻地用鼠标拨动地球,师生就可以从任意角度观看地球上的昼夜更替现象,令学生叹为观止;进入地球上的时区划分和地方时的内容,数字星球表面直观形象地划分出24个时区,分别呈现各时区的特征和范围及地方时的相互关系,令学生一目了然;讲到地转偏向时,球面形象演示出地转偏向的规律,以及由于地转偏向作用所形成的旋涡状台风、飓风、洋流等,解决了传统教学模式中只能抽象思维的难题。
3.有效提高地理课堂信息容量
数字星球系统有大量的动画、视频、图像等地理信息,能够形象、具体地显示地理事物的特征和空间位置,学生通过观察和分析,主动参与信息活动,获得有关地理事物的空间位置、动态变化等信息,形成获取地理知识的信息素养。在新授课中,教师可以通过演示教学重点内容,提高课堂容量;在讲评课中,教师通过操作数字星球系统,将试题中涉及的图片用图像软件简单处理后,添加到story文件夹的某一章节中,根据目的的不同选取动画或图片,做到直观有效,贴近试题本身,增强说服力;在复习课中,数字星球系统可以演示学生不熟练的知识点,强化知识点的梳理和应用,以原理应用和学生互动操作为主,收到事半功倍的效果。
数字星球系统在地理第二课堂中的应用优势
利用数字星球系统积极开展生动有趣的课外活动,可以为地理第二课堂增添奇光异彩。该系统在演示天文现象方面功能强大,通过演示各种天文奇观,可以让学生沉浸在梦幻般的影像中,各种天体运动、绚烂星空等奇妙景象,逼真、动态、立体、清晰地展示在学生面前。引入数字星球系统,可以极大地激发学生学习天文、地理的兴趣。越来越多的学生会更加关注星空宇宙和各种天象奇观,积极尝试探索地理谜题。为了保持学生这种探索热情,最大限度地发挥数字星球系统功能优势,学校可以组织形式丰富多样的课外兴趣小组,定期开放数字星球实验室,为学生提供活动场所。围绕学生感兴趣的内容,学校可以定期组织不同的探索课题,比如神奇的漩涡云团、太阳系九大行星系统探秘、月食解密、追踪洋流的脚步等。有了数字星球系统,这些比较艰涩的话题立刻形象生动起来。在数字星球专用教室,专门的辅导教师可以为学生展示讲解,交流互动。教师还可以鼓励学生上网搜集天文图片,制作成影片,由学生自己在数字星球实验室进行展示,互相点评。
数字星球系统在应用中应注意的问题
1.熟练使用及二次开发研究
数字星球系统的软件控制平台Storyteller和资源整合软件Onstage的结合使用,充分显示了系统的强大功能和潜能。软件控制平台Storyteller使用简单、易学、易操作,使用遥控器更加方便教学,使课堂和谐统一。教师在课堂使用前要先熟悉数字星球系统软件Storyteller和Onstage以及遥控器的功能,能够熟练使用、自由切换,并且要注意和交互式电子白板、视频展台的整合运用。教师可以从互联网或其他渠道获得文本、视频、多媒体等资源,通过数字星球系统的图像转化技术,瞬间形成动态、立体的资源展现给学生,特别是通过Onstage软件制作后,能够实现球面的多层次显示。再者,数字星球系统具有强大的资源二次开发能力,教师可以登录数字地球资源中心(http://szxq.chinaedustar.com/),获取更多的球面资源、课程资源、素材资料,观摩优秀示范课;也可以登录数字星球课题研究平台(http://szxq.chinaedustar.com:8080/index.py),实现课程资源的二次开发,进一步挖掘系统的潜在功能。
2.转变教育观念
数字星球演示系统在地理教学过程中的运用,为地理课程改革提供了强有力的技术支持。然而,教育教学行为变革应该是以先进的教育理念为支撑的。在数字星球系统运用过程中,必须科学合理、恰如其分,要在教学设计中应用数字星球,而不是在数字星球的演示中设计教学,把数字星球仅仅作为一个展示工具。我们不但要关注教育理念创新的教育效益,更需要关注数字星球技术应用过程中学生作为“人”的发展,要培养其技能,要渗透情感、态度、价值观的融合,使数字星球应用在不断反思和演进过程中更具人性化,从而成为学习过程中一种快乐的、智慧的体验。
数字星球系统以其独有的技术创新,为地理学科提供了新型的多媒体信息技术教具;以其强大的功能,满足了地理教学多角度、多方位的要求。随着在地理教学中的应用日益扩展,数字星球系统将成为教师的得力助手、学生不可缺少的学习伴侣。
(作者单位:江苏常州市田家炳实验中学)
数字星球系统的引进改变了传统的地理专用教室设置。在地理专用教室的天顶设置有关天文的仪器,包括天顶中央的大型活动星图演示仪、天顶后部的太阳系九大行星模型;在教室后壁设置垂直演示的地理运行仪和月球运行仪;在教室前部设置演示太阳、地球、月球运动的三球仪;在教室的后部设置中国地形模型和世界地形模型。数字星球地理专用教室的建设全部通过数字视像圆球体屏幕瞬间予以融合展示,并配合交互式电子白板,极大地满足了教学应用需要,同时省去了天文圆顶、天象仪等教学仪器的建设费用。数字星球系统中的数字视像圆球体屏幕还可发挥一球多用的特点,在学校活动和其他学科教学中使用,提高设备利用率。
数字星球系统在地理课堂教学中的应用优势
1.培养学生的地理空间感
地理学科的独特标志是以地理空间作为核心,地球表面的一切地理现象和地理过程都发生在以地理空间为背景的基础之上。地理事物因其大大超出了人的视觉感知范围而具有抽象性,让人难以想象和把握,因此地理课培养学生空间想象能力的任务比其他学科更为重要。数字星球系统的应用很好地解决了学生地理空间感的问题。
在学习海陆分布的时候,通过资源整合软件Onstage在数字视像圆球体屏幕上动态演示地球的海陆分布,随意进行旋转和静止的切换,还可以调整视角,让学生从南北两极进行观察,具有很强的立体感和全球视野,解决一些学生空间感不强的问题。在讲板块构造时,教师运用该系统,不仅可以让学生了解六大板块的组成、运动方向,还可以超越时空,动态立体地演示青藏高原的隆起和喜马拉雅山的形成,给学生以视觉冲击力。在有限的课时内,还可以让学生了解大洋中脊、岛弧列等课本以外的地貌知识。学习地球运动时,数字星球系统能够突破教学时间和空间的限制,让师生仿佛置身于太空,用任意角度清晰地俯瞰地球,观察地球昼夜的更替、昼夜长短的变化,了解地球上过去、现在发生的各种现象和过程。
2.有效突破教学难点
高中地理内容文理兼备,特别是自然地理部分,这对于文科生来说是学习中的一大难题。以前只能靠教师的理论讲解,配上简单的图片、动画,学生理解起来似懂非懂,极大地挫伤了他们学习地理的信心。数字星球系统极大地方便了教师教学,激发了学生的探索兴趣,有效地突破了教学难点。
在地球运动教学中,教师轻点鼠标,栩栩如生的昼夜更替的卫星影像就出现在球形投影屏幕上,世界不同地区和城市怎样从白昼进入黑夜(昏线)、从黑夜进入白昼(晨昏线)清晰逼真地呈现在教师和学生的眼前;教师轻轻地用鼠标拨动地球,师生就可以从任意角度观看地球上的昼夜更替现象,令学生叹为观止;进入地球上的时区划分和地方时的内容,数字星球表面直观形象地划分出24个时区,分别呈现各时区的特征和范围及地方时的相互关系,令学生一目了然;讲到地转偏向时,球面形象演示出地转偏向的规律,以及由于地转偏向作用所形成的旋涡状台风、飓风、洋流等,解决了传统教学模式中只能抽象思维的难题。
3.有效提高地理课堂信息容量
数字星球系统有大量的动画、视频、图像等地理信息,能够形象、具体地显示地理事物的特征和空间位置,学生通过观察和分析,主动参与信息活动,获得有关地理事物的空间位置、动态变化等信息,形成获取地理知识的信息素养。在新授课中,教师可以通过演示教学重点内容,提高课堂容量;在讲评课中,教师通过操作数字星球系统,将试题中涉及的图片用图像软件简单处理后,添加到story文件夹的某一章节中,根据目的的不同选取动画或图片,做到直观有效,贴近试题本身,增强说服力;在复习课中,数字星球系统可以演示学生不熟练的知识点,强化知识点的梳理和应用,以原理应用和学生互动操作为主,收到事半功倍的效果。
数字星球系统在地理第二课堂中的应用优势
利用数字星球系统积极开展生动有趣的课外活动,可以为地理第二课堂增添奇光异彩。该系统在演示天文现象方面功能强大,通过演示各种天文奇观,可以让学生沉浸在梦幻般的影像中,各种天体运动、绚烂星空等奇妙景象,逼真、动态、立体、清晰地展示在学生面前。引入数字星球系统,可以极大地激发学生学习天文、地理的兴趣。越来越多的学生会更加关注星空宇宙和各种天象奇观,积极尝试探索地理谜题。为了保持学生这种探索热情,最大限度地发挥数字星球系统功能优势,学校可以组织形式丰富多样的课外兴趣小组,定期开放数字星球实验室,为学生提供活动场所。围绕学生感兴趣的内容,学校可以定期组织不同的探索课题,比如神奇的漩涡云团、太阳系九大行星系统探秘、月食解密、追踪洋流的脚步等。有了数字星球系统,这些比较艰涩的话题立刻形象生动起来。在数字星球专用教室,专门的辅导教师可以为学生展示讲解,交流互动。教师还可以鼓励学生上网搜集天文图片,制作成影片,由学生自己在数字星球实验室进行展示,互相点评。
数字星球系统在应用中应注意的问题
1.熟练使用及二次开发研究
数字星球系统的软件控制平台Storyteller和资源整合软件Onstage的结合使用,充分显示了系统的强大功能和潜能。软件控制平台Storyteller使用简单、易学、易操作,使用遥控器更加方便教学,使课堂和谐统一。教师在课堂使用前要先熟悉数字星球系统软件Storyteller和Onstage以及遥控器的功能,能够熟练使用、自由切换,并且要注意和交互式电子白板、视频展台的整合运用。教师可以从互联网或其他渠道获得文本、视频、多媒体等资源,通过数字星球系统的图像转化技术,瞬间形成动态、立体的资源展现给学生,特别是通过Onstage软件制作后,能够实现球面的多层次显示。再者,数字星球系统具有强大的资源二次开发能力,教师可以登录数字地球资源中心(http://szxq.chinaedustar.com/),获取更多的球面资源、课程资源、素材资料,观摩优秀示范课;也可以登录数字星球课题研究平台(http://szxq.chinaedustar.com:8080/index.py),实现课程资源的二次开发,进一步挖掘系统的潜在功能。
2.转变教育观念
数字星球演示系统在地理教学过程中的运用,为地理课程改革提供了强有力的技术支持。然而,教育教学行为变革应该是以先进的教育理念为支撑的。在数字星球系统运用过程中,必须科学合理、恰如其分,要在教学设计中应用数字星球,而不是在数字星球的演示中设计教学,把数字星球仅仅作为一个展示工具。我们不但要关注教育理念创新的教育效益,更需要关注数字星球技术应用过程中学生作为“人”的发展,要培养其技能,要渗透情感、态度、价值观的融合,使数字星球应用在不断反思和演进过程中更具人性化,从而成为学习过程中一种快乐的、智慧的体验。
数字星球系统以其独有的技术创新,为地理学科提供了新型的多媒体信息技术教具;以其强大的功能,满足了地理教学多角度、多方位的要求。随着在地理教学中的应用日益扩展,数字星球系统将成为教师的得力助手、学生不可缺少的学习伴侣。
(作者单位:江苏常州市田家炳实验中学)