淺談《高中地理》計算機輔助教學軟件的設計與制作

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《高中地理》是高中整個教材系統中、教學難度相對較大的科目。這不僅因為它包容了自然地理科學中天文、地學、大氣等空間動態(tài)性很強的、并富有探索性的理科類知識；更有社會科學即人文地理學中人口、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，從地理學本身的特點來說，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(qū)域大跨度及復雜性的特點十分突出。這些僅僅依賴于傳統的教學模式和方法，顯然是很難達到教學目的和要求的。

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

一、制作計算機多媒體教學軟件，旨在突破教學的重難點知識

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

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

二、制作計算機多媒體教學軟件，旨在發(fā)揮計算機多媒體技術的“集合式”教學效果我們知道不同的教學媒體，有其不同的教學功能。如地圖對于展示地理空間分布，有著無法替代的作用；幻燈片在展現自然景觀，有其獨到之處；動畫影片在揭示地理原理方面，可以說透徹而生動；電視（影）片及音響效果不僅給人以如臨其境之感，音響更可烘托場景氛圍。正是因為有了計算機著作編輯軟件系統，完全可按教學的實際需要，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、靜動結合的畫面，應用計算機超文本技術，加強對地理空間分布的動態(tài)變化綜合表現能力，這是我們在設計和制作教學軟件時，應該十分注意的問題。

如我們在制作第五章第四節(jié)自然帶一節(jié)的教學軟件時，將展示自然帶的緯度地帶性和經度地帶性及垂直地帶性的動畫影片（MPEG壓縮文件）設置在主畫面圖“理想大陸”及世界大陸自然帶主復合圖的功能鍵中，按動功能鍵后，馬上在主畫面圖上顯示緯度方向、垂直方向的箭頭，并同時開啟一窗口用影片展現此方向的自然帶更替的實景情況。在此基礎上，再用反映海陸分布、地形起伏的地表實況圖，疊置在主畫面圖上，這樣進一步證明“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《高中地理》課本原文）這一較為抽象、很難理解的結論性知識。通過系列“集合式”原理圖組的設計和制作，使我們的教學軟件，對于突破教學重難點知識有著積極的作用。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法制作的可視教學載體，變得相對容易。

三、制作具有“智能型”的教學軟件，是我們不斷努力的目標

應該說“智能型”的教學軟件，它首先必須符合心理學和教育學的基本原理，在知識內容的設置上，充分利用超文本技術，能夠適應不同類型的學生、不同教法的教師的需要。整個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、制作的教學軟件完全是按教學大綱的知識點來進行編排的，知識內容和素材也大大豐富了。一個問題從概念到原理，我們都采用了多角度、多側面、剖析的方式，設計制作成一個個相對獨立又互為因果的多媒體教學模塊，供教師在教學中選擇使用，在一些細節(jié)的問題上，我們也作了更動。如我們將原來的同步講解配音，分離開來，設一開關鍵供教師根據不同的課型選擇使用。其次，我們理解教學軟件要向“智能化”方向發(fā)展，就要遵循課堂教學以學生為主體的原則，根據學生的認知規(guī)律，在教學軟件中編存一些相關知識的疑難解答及學習方法的輔導內容，使這些軟件在應用時，不再僅僅是課本內容的翻版，而是源于教材、基于技能培養(yǎng)、開拓學生潛能的“教學專家系統”和知識學習的輔助工具。另外，在設計制作計算機多媒體教學軟件時，考慮到“智能化”的問題，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(qū)太陽高度角的換算系統”；“世界時區(qū)和區(qū)時的實時換算顯示系統”；“地球的公轉及不同節(jié)氣太陽高度角計算系統”這樣一些教學軟件。其共同特點是可在課堂上“隨問即答”，不僅能及時反饋正確答案，更有引導學生掌握解題技巧的能力。在教學的實際應用中取得了理想的教學效果。“公務員之家”版權所有

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

對于高中地理教學來說，由于課時所限定及會考的要求，從整個教學過程來看，練習和輔導始終是個薄弱環(huán)節(jié)，為了解決這一問題，我們在借助于計算機信息儲量大的特點，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、會考模擬試題幾個部分，精選錄入了相應的試題。這樣，可以隨時根據教學進度安排，選擇調用這些復習考試資料為學生所用。為了更有針對性地配合各教學階段的練習要求，我們還專門設計了一套“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質量，發(fā)揮了其應有的價值和作用。

誠然，我們知道目前世界上對智能教學系統的研究，已經步入了一個嶄新的階段，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軟件”。對于我國來說，教學軟件的智能化研究剛剛起步，我們更希望立足地理學科，不斷努力探索，邁出我國教學軟件“智能化”研究的第一步。