實(shí)融合·重構(gòu)地理課堂新生態(tài)——中教啟星地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

　　地理實(shí)踐教學(xué)如何突破“做實(shí)驗(yàn)難”的困局?中教啟星推出地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)初中版和高中版，以虛實(shí)融合技術(shù)打造40+地理主題實(shí)驗(yàn)，覆蓋四季成因、災(zāi)害避險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)區(qū)位等核心場(chǎng)景，3D交互讓抽象概念可視化、地理實(shí)踐形象化。助力教師輕松駕馭開展地理實(shí)驗(yàn)，助力學(xué)生地理實(shí)踐力核心素養(yǎng)提升！

　　【研發(fā)背景： 課標(biāo)要求：從“知識(shí)本位”到“素養(yǎng)導(dǎo)向”】

　　《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017/2020年版)》與《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2021年版)》明確提出，地理教學(xué)需以“人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力”四大核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)。其中，“地理實(shí)踐力”被定義為學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、考察、調(diào)查等活動(dòng)，運(yùn)用地理工具解決實(shí)際問題的能力。

　　然而，傳統(tǒng)教學(xué)面臨三大痛點(diǎn)：

　　場(chǎng)地限制：野外考察成本高、風(fēng)險(xiǎn)大，實(shí)驗(yàn)器材操作繁瑣；

　　時(shí)空局限：大尺度地理現(xiàn)象(如地球公轉(zhuǎn)、水循環(huán))難以直觀呈現(xiàn)；

　　安全隱憂：地震、泥石流等災(zāi)害實(shí)驗(yàn)無(wú)法真實(shí)模擬。

　　中教啟星的破局之道

　　中教啟星聯(lián)合全國(guó)地理教研專家、一線教師，歷時(shí)3年研發(fā)，推出地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)初中版和高中版。產(chǎn)品以“廣義地理實(shí)驗(yàn)”為核心理念，將實(shí)驗(yàn)范疇從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室拓展至虛擬野外、文化場(chǎng)景與社會(huì)實(shí)踐，通過(guò)3D建模、動(dòng)態(tài)交互、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“理論—實(shí)踐—探究”閉環(huán)，真正落實(shí)新課標(biāo)“做中學(xué)”的要求。

　　【產(chǎn)品內(nèi)容：40+主題實(shí)驗(yàn)，覆蓋初高中地理實(shí)踐全場(chǎng)景】

　　一、自然地理實(shí)驗(yàn)：探索地球科學(xué)奧秘

　　地球運(yùn)動(dòng)與宇宙環(huán)境

　　四季成因?qū)嶒?yàn)：模擬地球公轉(zhuǎn)軌道，動(dòng)態(tài)演示黃赤交角與太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律，學(xué)生可一鍵切換“二分二至”觀察晝夜長(zhǎng)短、正午太陽(yáng)高度變化。

　　月相觀測(cè)實(shí)驗(yàn)：還原地月系運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合古詩(shī)詞意境(如“月上柳梢頭”)，引導(dǎo)學(xué)生分析月相變化與時(shí)間、方位的關(guān)系。

　　地貌與自然災(zāi)害

　　流水地貌模擬：通過(guò)調(diào)整水流速度、泥沙含量，動(dòng)態(tài)生成沖積扇、河漫灘、三角洲等典型地貌，并對(duì)比山區(qū)與平原河流的侵蝕差異。

　　災(zāi)害避險(xiǎn)實(shí)訓(xùn)

　　地震逃生：模擬教室、操場(chǎng)等場(chǎng)景，學(xué)生需在10秒內(nèi)選擇正確避險(xiǎn)動(dòng)作(如“伏地、遮擋、手抓牢”)；

　　泥石流應(yīng)對(duì)：虛擬山區(qū)暴雨環(huán)境，學(xué)生需根據(jù)等高線地形圖規(guī)劃逃生路線，避開溝谷低洼地帶。

　　自然要素探究

　　土壤實(shí)驗(yàn)系列：五色土文化探究：結(jié)合北京社稷壇“五色土”歷史，分析紅壤、黑土、鹽堿土的成因及分布；

　　土壤剖面采樣：虛擬鉆取青藏高原寒漠土與長(zhǎng)江水稻土，對(duì)比土層厚度、有機(jī)質(zhì)含量差異。

　　二、 人文地理實(shí)驗(yàn)：解碼人地關(guān)系密碼

　　農(nóng)業(yè)區(qū)位與產(chǎn)業(yè)升級(jí)

　　傳統(tǒng)果園經(jīng)營(yíng)：學(xué)生化身農(nóng)場(chǎng)主，從選址(地形、氣候)、種植(品種、技術(shù))到銷售(交通、市場(chǎng))，動(dòng)態(tài)調(diào)整變量，生成個(gè)性化收益報(bào)告；

　　現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室：通過(guò)調(diào)節(jié)光照、溫濕度、智能灌溉系統(tǒng)，探究科技如何突破自然條件限制。

　　工業(yè)區(qū)位與綠色轉(zhuǎn)型

　　工業(yè)區(qū)位升級(jí)實(shí)驗(yàn)：從傳統(tǒng)鋼鐵廠(依賴礦產(chǎn)、污染嚴(yán)重)到現(xiàn)代科技園(靠近市場(chǎng)、綠色生產(chǎn))，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中的區(qū)位因素變遷。

　　地域文化與城鄉(xiāng)景觀

　　蒙古包搭建實(shí)踐：還原游牧民族生活場(chǎng)景，學(xué)生需按順序組裝“哈那(木架)”“烏耐(頂架)”，理解圓形結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、易拆裝的環(huán)境適應(yīng)性；

　　自然資源與環(huán)保教育

　　垃圾分類與資源管理：結(jié)合北京市分類標(biāo)準(zhǔn)，模擬社區(qū)垃圾投放場(chǎng)景，分析可再生資源利用與可持續(xù)發(fā)展路徑。

　　三、 跨學(xué)科融合實(shí)驗(yàn)

　　古觀星臺(tái)日影觀測(cè)：融合歷史、天文與數(shù)學(xué)，通過(guò)登封觀象臺(tái)模型，探究古人如何利用日影測(cè)算節(jié)氣與歷法。

　　【產(chǎn)品亮點(diǎn)：科學(xué)設(shè)計(jì)×深度交互×文化浸潤(rùn)】

　　100%對(duì)標(biāo)新課標(biāo)：

　　該產(chǎn)品系列實(shí)驗(yàn)依據(jù)教育部發(fā)布的《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本目錄》中的初中地理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和高中地理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)主題，嚴(yán)格依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，精心選擇需要用技術(shù)來(lái)突破的核心知識(shí)點(diǎn)，滿足目前初中地理實(shí)驗(yàn)和高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本需求。

　　一線教研參與設(shè)計(jì)

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)經(jīng)北京、上海等地特級(jí)教師多輪驗(yàn)證，確保原理嚴(yán)謹(jǐn)、案例典型(如“農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)”參考煙臺(tái)蘋果、阿克蘇冰糖心等真實(shí)產(chǎn)區(qū)數(shù)據(jù))。

　　大尺度時(shí)空模擬

　　空間跨越：1秒切換“海邊沙灘—青藏冰川—熱帶雨林”，觀察不同地域的地理現(xiàn)象；

　　時(shí)間壓縮：將46億年地球的演化濃縮為時(shí)間軸動(dòng)態(tài)演示，直觀展示古生代→中生代→新生代的環(huán)境特征。

　　智能交互系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)記錄：自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告(如《日影觀測(cè)記錄表》《土壤PH值對(duì)比分析》)，支持導(dǎo)出PDF用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄；

　　動(dòng)態(tài)建模：在“熱力環(huán)流實(shí)驗(yàn)”中，學(xué)生拖拽冷熱源模塊，實(shí)時(shí)生成氣流運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫并形成氣壓梯度圖。

　　立德樹人，文化傳承

　　傳統(tǒng)文化融合：五色土、古觀星臺(tái)、蒙古包等場(chǎng)景設(shè)計(jì)，潛移默化滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化；

　　家國(guó)情懷培養(yǎng)：通過(guò)“水土流失”“災(zāi)害避險(xiǎn)”等實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生理解國(guó)家戰(zhàn)略與安全責(zé)任。

　　【應(yīng)用場(chǎng)景：從課堂到課外，滿足師生教與學(xué)】

　　該產(chǎn)品為普屏版虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以安裝在教室智慧大屏/智慧黑板中，也可以安裝在教師備課電腦或者學(xué)生終端，靈活用于課堂教學(xué)、模擬實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、興趣小組、研學(xué)實(shí)踐、課后拓展等多個(gè)場(chǎng)景，充分發(fā)揮虛實(shí)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，先讓老師和學(xué)生真正動(dòng)起來(lái)，理解地理實(shí)驗(yàn)的意義和價(jià)值，從而提升地理教學(xué)效率。

　　該產(chǎn)品推出后，許多一線老師在參加省市“中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說(shuō)課大賽”過(guò)程中，應(yīng)用中教啟星地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)輔助地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)比賽，取得較好的成績(jī)。

　　天津某重點(diǎn)中學(xué)老師：“學(xué)生通過(guò)‘流水地貌’實(shí)驗(yàn)，僅用20分鐘就理解了‘V型谷—沖積平原—三角洲’的演變規(guī)律，極大的提高了教學(xué)效率，突破教學(xué)的難點(diǎn)”。

　　貴州某重點(diǎn)中學(xué)老師：“虛擬野外考察彌補(bǔ)了實(shí)地資源不足，學(xué)生第一次‘登上’青藏高原采集土壤標(biāo)本，穿越時(shí)空，仿佛成為科學(xué)家開展科學(xué)考察!”

　　教育部專家也評(píng)價(jià)到：“該系統(tǒng)將地理實(shí)踐力培養(yǎng)從‘紙上談兵’推向‘虛實(shí)共生’，為新課標(biāo)落地提供了創(chuàng)新范式。”

　　【結(jié)語(yǔ)】

　　地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)目前已經(jīng)隨著數(shù)字化地理教室的建設(shè)和普及，逐漸走進(jìn)更多的中學(xué)，中教啟星在此基礎(chǔ)上，在2024年還全新升級(jí)研發(fā)了全沉浸式VR地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，營(yíng)造更真實(shí)的地理實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。如果您對(duì)中教啟星地理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)系列產(chǎn)品感興趣，可以咨詢中教啟星客服(wx:zjqxkf)，咨詢熱線：400-086-2828。

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