地理實踐教學如何突破“做實驗難”的困局?中教啟星推出地理虛擬實驗教學系統初中版和高中版，以虛實融合技術打造40+地理主題實驗，覆蓋四季成因、災害避險、農業區位等核心場景，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，助力學生地理實踐力核心素養提升！

【研發背景： 課標要求：從“知識本位”到“素養導向”】

《普通高中地理課程標準(2017/2020年版)》與《義務教育地理課程標準(2021年版)》明確提出，地理教學需以“人地協調觀、綜合思維、區域認知、地理實踐力”四大核心素養為培養目標。其中，“地理實踐力”被定義為學生通過實驗、考察、調查等活動，運用地理工具解決實際問題的能力。

然而，傳統教學面臨三大痛點：

場地限制：野外考察成本高、風險大，實驗器材操作繁瑣；

時空局限：大尺度地理現象(如地球公轉、水循環)難以直觀呈現；

安全隱憂：地震、泥石流等災害實驗無法真實模擬。

中教啟星的破局之道

中教啟星聯合全國地理教研專家、一線教師，歷時3年研發，推出地理虛擬實驗教學系統初中版和高中版。產品以“廣義地理實驗”為核心理念，將實驗范疇從傳統實驗室拓展至虛擬野外、文化場景與社會實踐，通過3D建模、動態交互、數據可視化技術，實現“理論—實踐—探究”閉環，真正落實新課標“做中學”的要求。

【產品內容：40+主題實驗，覆蓋初高中地理實踐全場景】

一、自然地理實驗：探索地球科學奧秘

地球運動與宇宙環境

四季成因實驗：模擬地球公轉軌道，動態演示黃赤交角與太陽直射點移動規律，學生可一鍵切換“二分二至”觀察晝夜長短、正午太陽高度變化。

月相觀測實驗：還原地月系運動軌跡，結合古詩詞意境(如“月上柳梢頭”)，引導學生分析月相變化與時間、方位的關系。

地貌與自然災害

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

災害避險實訓

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

泥石流應對：虛擬山區暴雨環境，學生需根據等高線地形圖規劃逃生路線，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、有機質含量差異。

二、 人文地理實驗：解碼人地關系密碼

農業區位與產業升級

傳統果園經營：學生化身農場主，從選址(地形、氣候)、種植(品種、技術)到銷售(交通、市場)，動態調整變量，生成個性化收益報告；

現代農業溫室：通過調節光照、溫濕度、智能灌溉系統，探究科技如何突破自然條件限制。

工業區位與綠色轉型

工業區位升級實驗：從傳統鋼鐵廠(依賴礦產、污染嚴重)到現代科技園(靠近市場、綠色生產)，動態呈現產業轉型中的區位因素變遷。

地域文化與城鄉景觀

蒙古包搭建實踐：還原游牧民族生活場景，學生需按順序組裝“哈那(木架)”“烏耐(頂架)”，理解圓形結構抗風、易拆裝的環境適應性；

自然資源與環保教育

垃圾分類與資源管理：結合北京市分類標準，模擬社區垃圾投放場景，分析可再生資源利用與可持續發展路徑。

三、 跨學科融合實驗

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

【產品亮點：科學設計×深度交互×文化浸潤】

100%對標新課標：

該產品系列實驗依據教育部發布的《中小學實驗教學基本目錄》中的初中地理實驗活動和高中地理實驗活動主題，嚴格依據新課程標準要求，精心選擇需要用技術來突破的核心知識點，滿足目前初中地理實驗和高中地理實驗教學的基本需求。

一線教研參與設計

實驗設計經北京、上海等地特級教師多輪驗證，確保原理嚴謹、案例典型(如“農業實驗”參考煙臺蘋果、阿克蘇冰糖心等真實產區數據)。

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象；

時間壓縮：將46億年地球的演化濃縮為時間軸動態演示，直觀展示古生代→中生代→新生代的環境特征。

智能交互系統

數據記錄：自動生成實驗報告(如《日影觀測記錄表》《土壤PH值對比分析》)，支持導出PDF用于實驗數據記錄；

動態建模：在“熱力環流實驗”中，學生拖拽冷熱源模塊，實時生成氣流運動動畫并形成氣壓梯度圖。

立德樹人，文化傳承

傳統文化融合：五色土、古觀星臺、蒙古包等場景設計，潛移默化滲透中華優秀傳統文化；

家國情懷培養：通過“水土流失”“災害避險”等實驗，引導學生理解國家戰略與安全責任。

【應用場景：從課堂到課外，滿足師生教與學】

該產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生終端，靈活用于課堂教學、模擬實驗、演示實驗、學生實驗、興趣小組、研學實踐、課后拓展等多個場景，充分發揮虛實結合的優勢，先讓老師和學生真正動起來，理解地理實驗的意義和價值，從而提升地理教學效率。

該產品推出后，許多一線老師在參加省市“中小學實驗教學說課大賽”過程中，應用中教啟星地理虛擬實驗教學系統輔助地理實驗教學比賽，取得較好的成績。

天津某重點中學老師：“學生通過‘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’的演變規律，極大的提高了教學效率，突破教學的難點”。

貴州某重點中學老師：“虛擬野外考察彌補了實地資源不足，學生第一次‘登上’青藏高原采集土壤標本，穿越時空，仿佛成為科學家開展科學考察!”

教育部專家也評價到：“該系統將地理實踐力培養從‘紙上談兵’推向‘虛實共生’，為新課標落地提供了創新范式。”

【結語】

地理虛擬實驗教學系統目前已經隨著數字化地理教室的建設和普及，逐漸走進更多的中學，中教啟星在此基礎上，在2024年還全新升級研發了全沉浸式VR地理虛擬實驗教學系統，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系統系列產品感興趣，可以咨詢中教啟星客服(wx:zjqxkf)，咨詢熱線：400-086-2828。

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