数字化教学装备在初中地理教学中的应用研究

引言：

在全球化与信息化深度融合的21世纪，初中地理教学正经历从“知识传授”向“素养培育”的深刻变革。传统地理课堂受限于静态教具与平面教材，难以满足学生对宏观地理现象（如地球运动、板块构造）与微观地理过程（如气候形成、地貌演化）的直观理解需求。例如，在“三圈环流”教学中，学生往往因缺乏动态视觉支持，难以构建全球尺度的大气循环模型；在“陆地和海洋分布”学习中，平面地图的投影变形又导致学生对大洲轮廓与相对位置的认知产生偏差。

一、数字化教学装备在初中地理教学中的作用

（一）突破空间认知局限，构建直观地理模型

数字化教学装备通过三维建模与动态演示功能，将抽象地理现象转化为可视化场景，有效解决初中学生空间思维薄弱的问题。例如，在“地球公转与季节变化”教学中，数字星球系统可实时呈现太阳直射点移动轨迹，叠加昼夜长短变化动画，帮助学生直观理解二分二至日的地理意义；在“等高线地形图判读”中，AR 地理沙盘能将平面等高线转化为立体地形，学生通过触摸感知山脊、山谷的形态差异，空间定位能力显著提升。这种沉浸式学习使地理知识从“文字符号”转化为“可操作模型”，降低认知难度。

（二）激发探究兴趣，深化地理实践力培养

数字化装备的交互性与趣味性能够调动学生主动参与地理实践。例如，在“天气与气候”单元中，教师可利用虚拟仿真软件搭建“气象观测站”，学生分组操作数字温度计、风向仪等虚拟仪器，记录数据并生成气候统计图，通过模拟实验探究影响气温的因素；在“聚落与地理环境”教学中，GIS 地图系统支持学生自主叠加地形、河流、交通等图层，分析村落选址的地理逻辑，并输出探究报告。此类任务驱动型学习使学生从“被动接受”转向“主动探究”，地理实践力与问题解决能力得到锻炼。

（三）整合跨学科资源，促进地理综合思维发展

数字化装备为地理教学与其他学科的融合提供了技术平台。例如，在“黄河治理”主题学习中，教师可调用数字地球系统，同步展示水文数据（地理）、流域人口分布（历史）、水利工程原理（物理）及生态保护政策（道德与法治）等多维度信息，引导学生综合分析人地关系；在“一带一路”区域认知教学中，3D 地图与虚拟旅行技术能还原沿线国家的自然景观与人文风貌，结合语文古诗中的地理意象、数学比例尺计算等跨学科知识，培养学生从多角度审视地理问题的综合思维。这种跨学科整合使地理课堂成为连接自然与人文、现实与未来的桥梁。

二、数字化教学装备在初中地理教学中的应用策略

（一）以数字星球系统重构地理空间认知，破解抽象概念教学难题

人教版七年级上册“地球的运动”单元中，地球公转与自转的动态过程常因时空尺度过大导致学生理解困难。甘肃金塔县中学利用数字星球系统，通过三维投影同步展示地球公转轨道、地轴倾斜角度及太阳直射点移动轨迹。例如，在讲解“四季更替”时，教师可暂停动画并叠加不同季节的日照范围图层，引导学生观察南北半球昼夜长短变化与太阳高度角的关联。课后延伸任务中，学生分组操作数字星球模拟“假如地轴倾斜角度变为 0^∘ °”的极端情景，分析其对气候带分布的影响。这种动态可视化教学使抽象的天文现象转化为可交互的立体模型，实验数据显示，使用数字星球后学生对地球运动原理的掌握准确率提升 40% ，且能自主推导出极昼极夜现象的成因。

（二）以AR 沙盘技术赋能地形地貌教学，突破空间想象壁垒

人教版八年级上册“地形图的判读”章节中，等高线地形图的空间转换是教学难点。二十中学引入地理 AR 沙盘系统，学生可通过手势操作实时改变沙盘地形，系统自动生成对应的等高线投影。例如，在“山谷与山脊判别”任务中，学生先通过触摸感知沙盘凸起（山脊）与凹陷（山谷）的形态差异，再观察AR 投影中等高线的弯曲方向变化，最终总结出“凸高为谷，凸低为脊”的判读规律。教师进一步设计“寻宝游戏”：在沙盘中隐藏虚拟水源，学生需结合等高线疏密判断水流方向并定位宝藏。

（三）以GIS 图层叠加法培育综合思维，构建地理要素关联网络

人教版七年级下册“世界的气候”单元涉及纬度、海陆、地形等多要素交互作用。泰州市姜堰区仲院初级中学利用 GIS 软件开展“非洲气候成因探究”项目：学生先叠加非洲地形图与气候类型分布图，发现东非高原虽处赤道却形成热带草原气候的异常现象；再叠加洋流图与风向图，分析莫桑比克暖流与东南信风对降水的影响；最终通过要素关联图揭示“地形抬升 $$ 气流冷却→降水减少”的因果链。教师进一步引导学生对比南美洲安第斯山脉东西侧气候差异，深化“地形阻挡→气候分异”的认知模型。

（四）以虚拟仿真实验强化地理实践力，搭建真实问题解决场景

人教版八年级下册“自然资源”章节中，传统教学难以呈现资源开发的动态过程。金塔县中学开发“虚拟矿产勘探”实验平台：学生佩戴VR 设备进入数字化矿区，通过地质锤采样、显微镜观察岩层结构、三维建模分析矿脉走向等操作，完成从勘探到开采的全流程模拟。例如，在“煤炭资源合理开发”任务中，学生需平衡经济效益与生态保护，通过调整开采强度、建设污水处理厂等决策，观察矿区植被覆盖率与地下水位的变化。系统实时生成环境影响评估报告，引导学生反思“先开发后治理”模式的弊端。

结语：

在初中地理教学的数字化转型浪潮中，数字化教学装备已从“技术辅助”跃升为“素养培育”的核心引擎。它不仅以数字星球的立体投影、AR 沙盘的动态交互、GIS 的图层智联等技术，将抽象的地理概念转化为可触摸、可探究的“活教材”，更通过虚拟仿真实验、跨学科项目实践等创新场景，重塑了地理课堂的认知逻辑——学生从被动接受知识转向主动建构地理思维，从孤立记忆事实转向系统分析要素关联，从书本案例学习转向真实问题解决。

参考文献：

[1] 宋爱凤 , 魏庆伟 . 数字化教学装备在初中地理教学中的应用研究 [J]. 中国教育技术装备 ,2025,(05):36-39.

[2] 姜婧华 . 浅析巧用信息技术优化初中地理教学 [J]. 中国新通信 ,2025,27(01):224-226.