实验专题 | 初中地理实验实操攻略4——“模拟演示地球的自转运动”

在前面我们转载了教育部教育技术与资源发展中心（中央电化教育馆） 制定 的《中小学实验教学基本目录》2023版中，有初中地理实验教学基本实验活动41个和高中地理实验教学基本实验活动39个，共计80个实验活动。

本期跟大家分享“认识全球”-“地球的运动”-“地球自转”第一个实验活动：模拟演示地球的自转运动。

实验四：模拟演示地球的自转运动

• 课标要求：运用地球仪或软件，演示地球的自转运动，说出地球的自转方向、周期。

• 活动目的：通过实验形象感知地球的自转运动特征及规律，并理解对生活的影响。

在传统的教学环境中，演示地球运动的手段多种多样，基础课堂上普遍采用地球仪作为直观教具，有效地模拟展现地球的自转与公转等动态过程。随着数字技术的发展和普及，教育方式也步入了数字化时代，教师不仅能够运用Flash动画等多媒体工具生动形象地呈现地球运动原理，还能够借助于专门设计的地球运动模拟软件，这些软件能提供更精细、交互性更强的学习体验。

如今，数字化地理教室配备了一系列先进的专用设备，如全息投影教学系统、数字星球展示系统以及虚拟现实（VR）教学系统等，它们都能够以更为立体、沉浸式的方式进行地球运动的模拟实验，大大提升了学生对复杂地理现象的认知理解能力。

每种工具都具有其独特的优势和适用的教学情境，例如，地球仪便于实体操作，有助于培养空间思维；而数字化工具则可以模拟难以直接观察到的现象，并提供实时交互功能。因此，各位教师可以根据教学内容、目标、资源条件以及学生的学习需求，灵活选取不同类型的演示工具，以达到优化教学效果和提升教学质量的目的。

（1）实物模型或自制教具

自制模型：这个实验小工具可以直观演示昼夜现象，用LED灯等模拟太阳光，白天灯亮时照射到地球的昼半球，另一侧没有光线照射的就是夜半球。使用简易材料制作小型地球模型，并用发光元件或手电筒代表太阳，手工模拟地球自转。优势在于成本低廉，适合动手实践的教学场景，有助于培养学生的动手能力和创新思维。

地球运行仪：又称地平式天球仪或地平经纬仪，是一种专门用于模拟和演示地球运动的教学仪器。它主要用于展示地球围绕太阳公转以及地球自转的过程，帮助人们直观理解昼夜交替、日地运动等天文现象。地球运行仪通常由固定在支架上的球体模型组成，并且该模型能够在两个轴线上旋转以模拟地球的自转和公转运动。相对而言，该仪器比较适合用于教具讲解和科普展示。

（2）动态演示软件

许多老师讲解地球运动的时候，除了借助实物教具，很多时候会使用动态演示软件，来呈现地球运动的自转和公转，辅助学生理解这一空间概念。例如早期使用flash软件制作的地球运动软件，后期用Google Earth或者编程软件设计的一些专门程序演示地球运动效果也非常直观，尤其是可以基于真实的遥感影像和地球运动的数据，来辅助课程讲解和学生理解。只是部分网站陆续出现国内无法浏览或使用的问题，需要经常去查找和更新哪些网站可以使用。

（3）全息教学系统

全息教学系统：也可以用来模拟地球的自转现象，通过三维投影技术，将画面呈现在观察者面前，并且可以根据需要播放和暂停画面，放大或者缩小图像，以及进行旋转等。学生可以360度全方位观察地球的自转运动，从不同视角理解地球围绕地轴旋转的现象及由此产生的昼夜更替现象。

（4）数字星球系统

数字星球系统：作为比较成熟的代表性的数字化教学仪器，也可以用来模拟演示地球的自转现象，图像较大，利于学生直观观察，同时也可以根据教学的需要，切换不同的球面图像进行课程讲解，比较适合于教师的演示教学。曾经有许多老师使用数字星球系统进行地球的运动部分的教学，在启星学苑平台上有相关的示范课例录像可以观摩。

（5）寰宇地理VR教学系统

寰宇地理VR教学系统：是中教启星在VR技术成熟之后研发的最新产品，借助zspaceVR设备，实时模拟地球自转的速度、角度变化以及由此产生的昼夜更替等现象，让学生在动态演示中理解自转原理。学生可以在虚拟环境中亲手操作，比如调整时间、视角或速度，观察地球自转对不同纬度地区日照时间的影响，从而加深对知识点的理解。VR设备可以连接教室端大屏，方便演示讲解，比较适合国内的教学实际需求。

青岛崂山一中隋老师使用VR教学系统进行课堂教学