上海市格致中学建于1874年，是我国最早开展自然科学教学活动，传授西方科技知识，培养科技人才的新型学堂之一。1958年成为上海市首批市重点中学。129年来，学校继承了“爱国”、“科学”的优良传统，凝炼出“格物致知，求实求是”的校训与“求实求是”的办学特色，为国家培养了大批优秀人才。江泽民同志曾为学校题词“乐育英才”，朱镕基同志也称赞学校“培养了一流人才”。
近年来，我国的教育发展突飞猛进，信息时代以惊人的速度改变着人们的生产方式、工作方式、学习方式、思维方式、生活方式，也改变着教育传播信息的方式，改变着教育的方式，使教学模式发生巨大变化。知识经济的来临，使学习的内容、方式、对象、要求、价值和功能具有了全新的内涵。一句话，教育改革呼唤着教育现代化。
我校经过多年的实践，深深认识到，以学生发展为本需要教育现代化。教育现代化能使学习更加有趣、简便和高效；易使学习做到因材施教，有利于个性发展；能调动学生的积极参与性；能改善学生认识事物过程的途径和方法；善于发掘学生多方面的潜能，充分开发学生的右脑。因此，教育现代化也是教育技术自身发展的必然。
我校近年来一贯坚持构建数字化学习环境，开发了地理、历史、生物、外语等学科的数字化学习资源，并在日常教学中应用数字化学习资源革新学习方式，取得了显著的效果。今天，仅就我校在地理学科中应用数字化学习资源、革新学习方式作一个简要的介绍。
一、努力构建数字化地理学习环境
我校于1996年投资近90万建成了上海市中学第一座天象厅，并自编了许多相应的软件，大幅度提高了地理教学的质量。近几年来，我校地理学科在数字化学习环境构建方面主要做了两件工作：2001年，在数字化硬件环境方面我校投资近80万建成了上海市第一个全国一流的数字化地理专用教室，在数字化软件环境方面正在建设地理教学资源库，目前，已完成上海市高二地理教学的全部多媒体课件。
1、数字化地理专用教室的建设
我们在学习北京、上海、广东等地已建多媒体网络化地理专用教室的基础上，增加了新的教育理念和设备，使功能分区更合理、功能定位更明确，它分为以下几个功能区：
    （1）教学演示区:
（2）学生活动区：
（3）学生成果展示区
（4）学生阅览区
    （5）听课区
（6）教学陈列区
（7）地理信息展示区
（8）教学管理和备课区
    

以上八项功能，基本可满足一个年级（上海市高中地理只在高二年级开设）地理必修课的教学，地理活动课、选修课、研究性课程均可在此开展。
数字化地理专用教室在上海市是独一无二的，在全国也处于领先地位。全国核心电子期刊《信息技术与课程整合》首刊中专门介绍我校的数字化地理专用教室，新课程学科教学论丛《地理课程与教学论》中把我校的数字化地理专用教室作为地理数字化学习环境构建的推荐案例。
 2、中学地理教学资源库的建设
中学地理教学资源库的前身是由黄浦区1998年开始承建承建的上海市地理教学资源库，由于使用的是“网景”软件，无法与最广泛使用的微软游览器兼容，被迫于2000年年底暂停建设。2003年6月，黄浦区教育局决定由我校负责重新再建上海市中学地理教学资源库，这开创了由一所学校承建市级学科教学资源库的先河。目前，我们正在精心设计交互性资源库平台和智能化网络测试题库，预计将于2004年9月在英特网上发布。
 二、大量开发数字化地理学习资源
我校的数字化地理学习资源的开发始于六年前，开始阶段主要是购买和网上下载数字化地理教学素材、教学软件，近两年来除了延续前些年做法外，还自己制作了大量数字化教学软件。到目前为止，我们已完成了地理必修课所有课时的数字化演示型地理教学软件（近70课时），15个教学情境软件，4个专题教学网站，1个研究性学习网站，我们还收集（包括购买）整理了近200张光盘的数字化教学素材和教学软件。丰富的数字化地理学习资源为数字化地理教与学提供了资源保障。
三、灵活应用数字化地理学习资源
经过数年实践，我们总结出了多种数字化教与学的模式，并尝试在不同地理课程中利用数字化学习方式实践信息技术与地理课程的整合。
 1、数字化学习模式的优选
（1）支架式教学
支架式教学是为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。教学环节如下：①搭脚手架②进入情境③独立探索④协作学习。
（2）抛锚式教学
这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。。如在《城市内部布局》一节中，我们通过①创设情境②确定问题③自主学习④协作学习等几个环节来进行教学。
（3）随机进入教学
即让学生可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解。如在《世界陆地自然带》一节教学中（见图2），我们通过①呈现基本情境②随机进入学习③思维发展训练④小组协作学习（网上BBS或网上论坛）⑤学习效果评价等环节来达到教学目的。
  
图2  随机进入教学模式案例（世界自然带分布模式）（注：引自清华同方资源库）
（4）自主或合作探究式学习
探究式学习是指教师先利用演示型课件布置探究任务和探究方法，让学生带着问题利用网络进行自主或合作探究，然后利用网络转播探究结果或直接师生对话交流。如在学习“昼夜长短”，归纳其变化规律时，我们采取这种方法（图3），具体步骤如下：①利用演示布置探究任务和探究方法②利用网络进行自主探究或合作探究③利用网络演示探究结果或直接师生对话交流。
这种模式的教学，学生能够自己总结出昼夜长短的变化规律。
(5）自助式学习
这种学习方式如同吃自助餐，学生可根据自己的喜好自由进入一个学习环节学习，教师的作用是利用大屏幕演示学习难点，利用网络实时监控学生的学习过程并根据需要及时指导。这种模式有利于发挥学生的主动性、积极性和自主决策能力的提高，有利于个别化教学，但不利于学生系统知识的掌握，自学能力差的学生也难以独立完成自助式学习。
  
 图3  自主或合作探究式学习（注：引自清华同方资源库）
 
图4  自助式学习案例（地球的自转与公转）
(6）师生合作式教与学
    教师每学期选择几个课题，选择学习地理兴趣较浓且计算机水平较高的同学，与老师一起备课、制作教学软件、甚至让学生走上讲台当小“教师”，利用与老师合作制作的课件进行教学。这种教学模式非常有利于学生积极性、主动性的发挥，有利于教师从学生的角度思考问题，教学效果较好。
(7）软件工具式学习
软件工具式学习是指教师在进行教学时，巧妙设计一些问题，引导学生利用一些常用的应用软件，绘制地图、图表，或者利用应用软件总结地理规律。有时此种模式可以和探究模式结合使用。如在进行昼夜长短变化规律教学时，可利用Excel方便的把数据转化为图表的功能（见图5），并利用探究学习课件“昼夜长短的模拟计算”（见图3）归纳昼夜长短变化的规律。这种模式在提高学生自主探究学习能力的同时，也提高了学生的计算机水平，可谓一举两得。
 
图5  利用软件工具式学习模式案例（昼夜长短）
(8）游戏式学习
顾名思义，游戏式学习即学生在利用地理课件玩游戏的过程中，不知不觉中掌握了地理知识、地理规律等，游戏只是一种手段。这种模式能极大的调动学生学习兴趣，使学生在游戏中布置不觉就掌握了所学知识。
如在中国政区的教学中，我们设计了“拼省区”、“找省会”、“填简称”三种游戏，“拼省区”游戏又设计了“初级”、“中级”、“高级”三种难度级别，每一种游戏都是计时游戏，游戏完成后都给予评价，操作简单便捷（详见截屏图下的说明）。利用游戏式教学模式能强烈引起学生学习的兴趣，并能培养学生的竞争意识（组织学生游戏竞赛），变枯燥的识记为愉快轻松的学习，学生游戏一次后会主动要求再玩，一直达到高级水平为止，这样学生在无意识中掌握了省区名称、简称、省会及其分布，寓教于乐，此教学模式既可以用大屏幕投影，让一位同学操作，也可以网上发布，学生上网比赛。
 

图6  游戏式案例（中国政区）

  
“拼省区”（分初、中、高三个级别） 初级游戏
（左侧的拼图区中出现省级行政区的名称和轮廓，右侧的选图区省级政区选块不用调整角度）
  

中级游戏
（左侧的拼图区中只出现省级行政区的轮廓，右侧的选图区省级政区选块不用调整角度） 高级游戏（左侧的拼图区中不出现省级行政区名称和轮廓，
右侧的选图区省级政区选块需要调整角度）
(9）异地同时或异时合作教学
地理学科研究对象在空间上的广泛性和时间上的无限性，决定了学习者不可能身临其境去亲身感受，而英特网缩小了这种物理空间，使异地合作教学成为可能，地理教师可以充分利用英特网进行异地合作教学。如在学习我国南北方的差异时，就可以发动学生到英特网上寻找学习伙伴，让身处祖国南北不同地区的学生以亲身经历总结当地的地理特征，使学生理解我国南北方的差异。
2、不同种类课程中的数字化教与学实践
(1)基础型课程的教学实践
在一节课教学实践中，基础知识为演示型教学，拓展内容、师生交流为网络型，并把研究性学习引入课堂教学。在教学中注意使学生多动手、多动脑，使学生在学习过程中，在实际操作中，由被动的学习，逐渐转化为主动的学习，进而逐渐转化为自主的学习。让学生在这种学习状态的渐变中，逐步取得获得自信和进行高效率学习的经验，逐步学会适应自己和环境的变化（图7）。
图7  一节课中的整合案例（水资源）

 
我们还围绕学生学习主题，进行阶段性教学设计，建造主动、自主的学习空间，把研究性学习渗透到日常的教学中，为研究性学习创造条件。由于学生围绕学习主题进行意义建构的这一认知过程，一般不可能准确地限定在一节课内显现出它的阶段性效果，所以我们打破一课时一课时思考的备课及课件制作程式，强调进行阶段的整体设计和时间的整体安排。

图8  阶段性学习主题整合实践（农业生产）
 
如在“农业生产及其地域类型”一节教学活动中，精心设计制作了“格致中学农业信息网”，见图8：
 (2)拓展型课程的教学实践
我校利用计算机的辅助功能开设一些深受学生喜爱的地理选修课，如天文、旅游地理等，还把地理学科最新的技术引入中学课堂，与华东师大地理系合作把3S（GIS、GPS、RS）的教学引入中学，开设《数字地球》选修课，指导学生进行小课题研究，为学生服务好。
(3）研究性学习的指导实践
高二第一学期我们进行的为期四周的以“天文”为主题的研究性学习，第二
图10  研究性学习案例（苏州河综合整治）

 
学期开展的以“苏州河综合整治”为主题的研究性学习，“苏州河”专题研究性学习活动。以地理学科为主，结合化学与生物学科。在指导学生进行研究性学习过程中，充分开发和应用数字化地理学习资源。如在以“天文”为主题的研究性学习活动中，精心设计制作格致中学天文网站并指导学生访问英特网收集大量资料，师生利用网上论坛和电子邮件交流，学生的研究成果以演示文稿或自制网站交流和答辩，效果显著；在以“苏州河综合整治”为主题的研究性学习活动中，也充分利用了自己制作的“格致中学环保信息网”（图9）。

四、数字化地理学习研究成果显著
一份耕耘一份收获，经过全体地理教师的努力，我校地理组取得了丰硕的成果：
地理特级教师向学禹老师和地理教研组长吴照老师分别被中国地理学会评为第一届和第二届“全国优秀中学地理教育工作者”。
制作的课件多次获上海市一等奖，有的已收入《中学优秀教学软件》（中学地理）CD-ROM光盘，或被上海市科协推荐参加“全国教师科技成果评比”。
已在《地理教学》、《地理课程与教学论》、《信息技术与课程整合》电子期刊等刊物上发表了论文7篇。
我校向学禹老师被国家教育部聘为全国地理新教材评审组成员，参与全国教材评审；吴照老师编写了（合作）全国地理新课程教师辅导丛书之一《信息技术
辅助地理教学》一书和基于新课程标准的全国高中地理新教材《地理信息技术应用》，并应邀为全国新课程标准教师培训录制音像光盘。
还多次应邀参加学术交流，并在全国地理教学研究会第三届信息技术地理教育应用研讨会上、在华东地区“资源库在信息技术与课程整合中的应用”研讨活动中、在国家教育部委托清华同方举办的暑期基础教育信息化交流活动中等作了多种类型的专题报告。
向学禹老师领衔的市级课题《上海市中学天文教育及其资源利用的调查和研究》已于2003年6月结题，获多方好评；吴照老师承担的上海市青年教师教育教学课题《演示与网络相结合的计算机辅助地理教学研究》已于2003年9月递交结题报告。还向市内外开设数字化教学展示课数十节，起到了很好的示范辐射作用。

【更新时间】2004年1月6日