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

　　【研發(fā)背景： 課標(biāo)要求：從“知識本位”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、地理實踐力”四大核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)。其中，“地理實踐力”被定義為學(xué)生通過實驗、考察、調(diào)查等活動，運(yùn)用地理工具解決實際問題的能力。

　　然而，傳統(tǒng)教學(xué)面臨三大痛點(diǎn)：

　　場地限制：野外考察成本高、風(fēng)險大，實驗器材操作繁瑣；

　　時空局限：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)害實驗無法真實模擬。

　　中教啟星的破局之道

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

　　【產(chǎn)品內(nèi)容：40+主題實驗，覆蓋初高中地理實踐全場景】

　　一、自然地理實驗：探索地球科學(xué)奧秘

　　地球運(yùn)動與宇宙環(huán)境

　　四季成因?qū)嶒灒耗�擬地球公轉(zhuǎn)軌道，動態(tài)演示黃赤交角與太陽直射點(diǎn)移動規(guī)律，學(xué)生可一鍵切換“二分二至”觀察晝夜長短、正午太陽高度變化。

　　月相觀測實驗：還原地月系運(yùn)動軌跡，結(jié)合古詩詞意境(如“月上柳梢頭”)，引導(dǎo)學(xué)生分析月相變化與時間、方位的關(guān)系。

　　地貌與自然災(zāi)害

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

　　災(zāi)害避險實訓(xùn)

　　地震逃生：模擬教室、操場等場景，學(xué)生需在10秒內(nèi)選擇正確避險動作(如“伏地、遮擋、手抓牢”)；

　　泥石流應(yīng)對：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

　　土壤實驗系列：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江水稻土，對比土層厚度、有機(jī)質(zhì)含量差異。

　　二、 人文地理實驗：解碼人地關(guān)系密碼

　　農(nóng)業(yè)區(qū)位與產(chǎn)業(yè)升級

　　傳統(tǒng)果園經(jīng)營：學(xué)生化身農(nóng)場主，從選址(地形、氣候)、種植(品種、技術(shù))到銷售(交通、市場)，動態(tài)調(diào)整變量，生成個性化收益報告；

　　現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室：通過調(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)位升級實驗：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、綠色生產(chǎn))，動態(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

　　蒙古包搭建實踐：還原游牧民族生活場景，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)科融合實驗

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

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

　　100%對標(biāo)新課標(biāo)：

　　該產(chǎn)品系列實驗依據(jù)教育部發(fā)布的《中小學(xué)實驗教學(xué)基本目錄》中的初中地理實驗活動和高中地理實驗活動主題，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)來突破的核心知識點(diǎn)，滿足目前初中地理實驗和高中地理實驗教學(xué)的基本需求。

　　一線教研參與設(shè)計

　　實驗設(shè)計經(jīng)北京、上海等地特級教師多輪驗證，確保原理嚴(yán)謹(jǐn)、案例典型(如“農(nóng)業(yè)實驗”參考煙臺蘋果、阿克蘇冰糖心等真實產(chǎn)區(qū)數(shù)據(jù))。

　　大尺度時空模擬

　　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；

　　時間壓縮：將46億年地球的演化濃縮為時間軸動態(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：自動生成實驗報告(如《日影觀測記錄表》《土壤PH值對比分析》)，支持導(dǎo)出PDF用于實驗數(shù)據(jù)記錄；

　　動態(tài)建模：在“熱力環(huán)流實驗”中，學(xué)生拖拽冷熱源模塊，實時生成氣流運(yùn)動動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、蒙古包等場景設(shè)計，潛移默化滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化；

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

　　【應(yīng)用場景：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驗，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)、模擬實驗、演示實驗、學(xué)生實驗、興趣小組、研學(xué)實踐、課后拓展等多個場景，充分發(fā)揮虛實結(jié)合的優(yōu)勢，先讓老師和學(xué)生真正動起來，理解地理實驗的意義和價值，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)實驗教學(xué)說課大賽”過程中，應(yīng)用中教啟星地理虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)輔助地理實驗教學(xué)比賽，取得較好的成績。

　　天津某重點(diǎn)中學(xué)老師：“學(xué)生通過‘流水地貌’實驗，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，穿越時空，仿佛成為科學(xué)家開展科學(xué)考察!”

　　教育部專家也評價到：“該系統(tǒng)將地理實踐力培養(yǎng)從‘紙上談兵’推向‘虛實共生’，為新課標(biāo)落地提供了創(chuàng)新范式�！�

　　【結(jié)語】

　　地理虛擬實驗教學(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年還全新升級研發(fā)了全沉浸式VR地理虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)，營造更真實的地理實驗體驗。如果您對中教啟星地理虛擬實驗教學(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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