Mozaik3D软件在高中地理课堂教学中的应用研究

胡 伟

（广西柳州高级中学, 广西 柳州 545006）

《普通高中地理课程标准（2017年版）》（以下简称“新课标”）强调信息技术与地理课程的整合，深化信息技术在地理教学过程中的应用，信息技术辅助教学是未来地理教学的趋势。地理学看世界的方法除了必备的综合观，还必须要有空间表述。3D演示动画能够从多个空间角度展示地理过程与地理现象，Mozaik3D提供的3D全息演示动画能够增强学生空间立体感、交互式体验，激发学生学习地理知识的兴趣，进而加深学生对地理必备知识的理解与掌握，提高课堂效率，培养学生地理学科核心素养。

一、Mozaik3D功能介绍

Mozaik3D是由Mozaik教育集团开发的软件，与其配套的MozaLearn、MozaBook、MozaWeb、MozaLibrary、MozaTools等软件共同构成Mozaik教育软件系统。Mozaik3D拥有生物、地理、物理、化学、数学、历史、信息技术等学科1200多个3D场景的演示动画，可裸眼或者使用VR眼镜观看。

Mozaik3D地理模块包括182个3D场景演示动画，基本涵盖了高中自然地理的绝大部分内容。每一个3D场景演示动画，均有由简单到复杂的分阶段3D场景演示动画，同时每个3D场景演示动画可以实时操作，配有讲解，支持多种语言。部分3D场景演示动画还配有一定数量的测试题，便于检测学习效果。Mozaik3D功能强大、操作方法简单，只需使用者根据提示点击相应的内容即可。同时该软件每周每个账号可以免费使用五次，基本能够满足师生授课与学习的需要。

二、Mozaik3D应用实践

Mozaik3D为高中地理教学提供了很大的便利，特别是在“双减”背景下的翻转课堂和自主课堂，使用空间巨大。学生可以根据教师布置的学习任务，课前提前观看学习相应的3D场景演示动画，课内只需解决最核心的内容，能够有效的提升课堂效率。通过Mozaik3D中的3D场景演示动画等多媒体资源，借助电子终端设备创设情境，以问题为驱动的教学设计，能够将资源最大化利用，激活课堂。下面介绍几种该软件在自然地理教学内容中的应用案例。

1.地球运动

“地球运动”对学生的空间想象能力要求极高，学生对于该部分内容总是存在疑惑。例如，地球运动中太阳的视运动比较抽象，黑板绘图与枯燥的讲解很难清晰、直观地呈现这部分内容。授课前让学生在电子终端观看Mozaik3D提供的3D场景演示动画“太阳围绕主要纬度圈的运行轨迹”（见图1、图2），通过设置问题，引导学生观察回归线、赤道、极圈同一时间太阳周日视运动中日出、正午、日落的方位，分别观察同一地点不同时间太阳周日视运动中日出、正午、日落的方位，让学生通过观察得出结论。教师在课堂上的重点变为强化学生对太阳视运动的理解，解决教学难点。

图1 不同时间太阳视运动动画侧视截图

图2 不同时间太阳视运动动画北极俯视截图

Mozaik3D提供的3D场景演示动画基本涵盖必修《地理一》和《选择性必修1》的“地球”部分的所有内容。教师通过演示地球圈层结构，播放不同地质时期场景动画，多维度演示地球自转、经纬网、晨昏线，可以极大的提高学生的空间感知能力和区域认知能力。

2.大气运动

“大气运动”中“气压带与风带”是高中自然地理部分的重点与难点内容。通常教师讲解三圈环流主要是结合地球仪演示，整个过程略显枯燥。新课标要求运用示意图，说明气压带和风带的分布。教科书给出的示意图是从二维平面角度出发，三个环流圈的模式图是侧视图，实际上该侧视图是投影而来，与三维空间视角下的模式图存在差异。教师可以通过Mozaik3D提供的3D场景动画实时演示，向学生展示三维空间视角下的三圈环流，例如中纬度环流圈（见图3）。除此之外，也可以给学生展示不同空间维度下的风带，例如风带的北极俯视图（见图4），再结合典型的练习题予以检测反馈，激发学生学习兴趣，强化学生空间感知能力，既能强化学生对必备知识的理解，也能提升学生地理学科核心素养。

图3 三维空间视角下的中纬度环流圈

图4 三维空间视角下风带的北极俯视图

Mozaik3D提供的3D场景演示动画还可以用于天气系统的演示。锋、气旋与反气旋三种常见的天气系统存在于三维空间，教材中原理图的展示则基于二维平面，与实际天气系统存在差异，不利于学生的理解。采用Mozaik3D提供的3D场景演示三维空间下天气系统，能够更好的让学生联想实际的天气系统，有助于学生的理解。

3.陆地水与洋流

地球上的各种水体是相互联系的，单纯的绘图讲授难以展示其动态变化和联系。通过3D场景演示动画可以展示水循环的动态过程（见图5），加深学生对水循环示意图的认知，强化对水循环意义的理解。对于洋流部分的内容，通过洋流的3D场景演示动画(见图6），结合地图讲解洋流名称与性质，既能提高学生空间定位能力，也能加深关于洋流对地理环境影响的理解。

图5 水循环的3D场景演示动画

图6 洋流的3D场景演示动画

4.自然环境的整体性与差异性

自然环境的组成要素之间相互影响、相互制约，在不同的时间与空间尺度上影响地理环境的形成与演变。不同空间尺度、不同地方背景下自然环境要素存在差异。学生要掌握这部分内容必须具备一定的空间想象能力。在讲授该节内容时，借助Mozaik3D提供的3D场景（见图7）。通过该场景为学生展示同一景观在不同纬度分布的差异，或者不同纬度山麓景观的差异，让学生对比分析不同纬度之间山地垂直自然带的差异与成因，直观感受垂直带谱的特点是随着海拔变化、等高线延伸。实际操作过程中，学生对于这种演示感兴趣，有助于发现与总结规律，提升解决问题的能力。

图7 不同温度带山地垂直地带性对比

三、结束语

Mozaik3D中的3D场景演示动画有助于高中地理课堂教学，能够激发学生学习兴趣，增强学生的空间感知能力，提高课堂互动性。使用与Mozaik3D配套的软件能够在丰富地理教学资源的同时，一定程度上减轻教师备课的压力。在实践过程中，信息技术融入课堂的目的是辅助教学，是达成教学目标的工具和手段。Mozaik3D软件设计是基于国外的背景，教师需要辨别哪些场景适用于课堂教学，以免出现教学误区。