1.1 方案背景
黨的十八大對教育做出了戰(zhàn)略部署：全面實施素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革，著力提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。
《“十三五”規(guī)劃》要求在“十三五”期間教育現(xiàn)代化取得重要進展。
習(xí)近平總書記在《致國際教育信息化大會的賀信》中說：當(dāng)今世界，科技進步日新月異，互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)深刻改變著人類的思維、生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)方式，深刻展示了世界發(fā)展的前景。因應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展，推動教育變革和創(chuàng)新，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，建設(shè)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會，培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才，是人類共同面臨的重大課題。中國堅持不懈推進教育信息化，努力以信息化為手段擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面。我們將通過教育信息化，逐步縮小區(qū)域、城鄉(xiāng)數(shù)字差距，大力促進教育公平，讓億萬孩子同在藍天下共享優(yōu)質(zhì)教育、通過知識改變命運。
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》提出：信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。應(yīng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容和形式促進課堂學(xué)習(xí)，為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件，加強優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開發(fā)與應(yīng)用。引進國際優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源。
教育部副部長杜占元講話中指出：單純的硬件設(shè)施建設(shè)不是教育信息化的本質(zhì)，只有把信息技術(shù)與教育教學(xué)過程結(jié)合起來，根據(jù)教育教學(xué)過程中的問題，特別是學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，去開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品、建設(shè)相應(yīng)的環(huán)境、形成系統(tǒng)的解決方案，才是教育信息化的本質(zhì)。
數(shù)字化地理專用教室構(gòu)建基于現(xiàn)代信息技術(shù)的課程體系。地理學(xué)科的知識時空尺度很大，而教學(xué)環(huán)境的空間很小，這也是課程教學(xué)改革的重點、熱點，只有依托現(xiàn)代信息技術(shù)改進。
數(shù)字化地理專用教室方案集現(xiàn)代教育技術(shù)最新成果之大成，以“數(shù)字化”為主導(dǎo)，輔以常規(guī)教具模型，方便學(xué)生進行實踐活動；為探究性學(xué)習(xí)和學(xué)科實驗活動創(chuàng)造條件；為啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)創(chuàng)造條件，將科學(xué)發(fā)展前沿滲透于課程教學(xué)中。
基于這樣的時代背景，結(jié)合《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》，通過建設(shè)數(shù)字化地理專用教室，提供持續(xù)的教育信息化應(yīng)用服務(wù)。
在中學(xué)設(shè)置地理專用教室，能更好地促使地理教學(xué)目標(biāo)的達成，也是落實地理教學(xué)實踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)的必要措施。地理專用教室體現(xiàn)了現(xiàn)代地理教育的場景、理念和功能，是實現(xiàn)素質(zhì)教育，情境教育的重要措施。隨著基礎(chǔ)教育和地理教學(xué)理念的不斷更新，隨著信息技術(shù)逐漸在中學(xué)課堂中的運用，地理專用教室的建設(shè)顯得越來越重要。
在中學(xué)所開設(shè)的理科課程中，物理、化學(xué)、生物均有實驗室，唯獨地理被當(dāng)做文科課程而無專用教室，從地理學(xué)科自身特點來看，地理教學(xué)需要大量的圖片、模型、實物來增強其直觀性，加深學(xué)生對概念、規(guī)律的理解和認識，從而實現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的提高學(xué)生地理科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。
實踐和應(yīng)用是地理教學(xué)亟待重視的環(huán)節(jié)，切實加強這一環(huán)節(jié)，是我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)課程教材改革的重要突破口之一。在實施地理基礎(chǔ)型課程、拓展型課程、研究（探究）型課程中，地理專用教室具有落實地理觀察、地理觀測、地理演示、地理實驗和制作等實踐與應(yīng)用要求的功能。
目前，北京、江蘇、浙江、山東、廣東、上海、遼寧等省份高中地理專用教室建設(shè)基本普及，青海省在2015年財政拿出5000余萬專項資金普及了全省高中階段地理數(shù)字化專用教室建設(shè)，成都市教育裝備中心在2013-2015年也安排專項資金建設(shè)了一批數(shù)字化地理專用教室。
2017年高考改革備受關(guān)注，北京、天津、河北、江蘇、浙江、山東等全國31個省份將從2017年秋季入學(xué)的高中一年級學(xué)生開始啟動高考綜合改革。從全國來看，除上海、浙江這兩個高考改革試點于2014年最先啟動外，其余省份的高考改革啟動時間集中于2017年。在新的改革方案中，高考考試科目文理不再分科，將采用“3+1+2”模式，即除語數(shù)英3個主要科目外，在物理、歷史中首選一科，地理、生物、化學(xué)、思想政治中選2門為選考科目。從以往文科生傾向于歷史、思想政治等純文類的學(xué)科，而理科生則傾向于物理、化學(xué)或生物等純理學(xué)科，“3+1+2模式”開啟后，地理亦文亦理、綜合性較強的特性勢必成為備選科目首選。隨著新的高考改革有序推進，前期試點的浙江及上海兩地高中學(xué)生選報地理的比例達到80%，這也凸顯出地理專用教室建設(shè)的迫切性！
1.2 建設(shè)意義
地理專用教室體現(xiàn)了現(xiàn)代地理教育的場景、理念和功能，是實現(xiàn)素質(zhì)教育，情境教育的重要措施；數(shù)字化地理專用教室方案集現(xiàn)代教育技術(shù)最新成果之大成（教學(xué)資源信息化、運用AR、3D等技術(shù)），以“數(shù)字化”為主導(dǎo)，輔以探究實驗設(shè)備及資源，方便教師教學(xué)、方便學(xué)生進行實踐活動；提供豐富的專用設(shè)備和資源（持續(xù)升級更新），為探究性學(xué)習(xí)和學(xué)科實驗活動創(chuàng)造條件；為啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)創(chuàng)造條件，將科學(xué)發(fā)展前沿滲透于課程教學(xué)中；能更好地促使地理教學(xué)目標(biāo)的達成，也是落實地理教學(xué)實踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)的重要措施。
（一）、注重理論教學(xué)和實踐活動的有機結(jié)合，著力構(gòu)建全面提高教育教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)體系。本項目在產(chǎn)品配置上，不僅能滿足地理學(xué)科理論教學(xué)，更為學(xué)生開展實驗及相關(guān)實踐活動提供了全面豐富的資源保障和廣泛靈活的活動空間。注重開放式教與學(xué)的平臺建設(shè)；注重學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求；注重教、學(xué)、考的有機銜接。在該深化教育教學(xué)改革的體系下，通過地理的教與學(xué)，有利于全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育。
（二）、強化實驗教學(xué)體系的完善及實驗教學(xué)方式的創(chuàng)新，大力創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)實踐要素：本建設(shè)項目注重完善實驗教學(xué)體系，一方面，按照國家課程標(biāo)準(zhǔn)，配置滿足實驗教學(xué)要求的教育裝備。同時注重基礎(chǔ)性實驗和拓展性實驗（含探究性實驗、創(chuàng)新性實驗、綜合性實驗等），注重加強實驗教學(xué)與多學(xué)科融合教育，注重校本課程建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，本建設(shè)項目更加重視實驗教學(xué)方式創(chuàng)新。在資源及空間上，努力為學(xué)生開展研究型、任務(wù)型、項目化、問題式、合作式學(xué)習(xí)等方面創(chuàng)設(shè)條件。豐富的實驗教學(xué)形式，有利于學(xué)生創(chuàng)新精神及實踐能力的培養(yǎng)。
（三）、深化信息技術(shù)應(yīng)用，助推地理學(xué)科教學(xué)改革。本項目在教學(xué)方式的建構(gòu)上，充分考慮到地理學(xué)科教學(xué)（特別是實驗教學(xué)）的特點，深化了信息技術(shù)的應(yīng)用。針對因受時空限制而在現(xiàn)實世界中無法觀察和控制的事物和現(xiàn)象、變化太快或太慢的過程，以及有危險性、破壞性和對環(huán)境有危害實驗的實際情況，應(yīng)用了增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)呈現(xiàn)手段。讓師生享有公平而有質(zhì)量的地理教育，有利于改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式及教師教學(xué)方式，增強教學(xué)的趣味性和吸引力，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。
1.3 設(shè)計思路
數(shù)字化地理專用教室方案遵循教育部《中學(xué)地理專用教室建設(shè)規(guī)范》，集現(xiàn)代地理教育技術(shù)最新成果之大成，以“數(shù)字化”為主導(dǎo)，為學(xué)校地理教學(xué)創(chuàng)設(shè)良好環(huán)境，以方便學(xué)生查閱各種地理信息資料及課標(biāo)教材涉及的地理案例資料，方便學(xué)生進行實踐活動，為探究性學(xué)習(xí)和學(xué)科實驗活動創(chuàng)造條件；為啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)創(chuàng)造條件，將地理科學(xué)發(fā)展前沿技術(shù)應(yīng)用于課程中，融合實用性與易用性，打造新一代數(shù)字地理教學(xué)系統(tǒng)。
結(jié)合地理學(xué)科課程及科學(xué)教育的特點和當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展的趨勢和潮流，在設(shè)計數(shù)字化地理專用教室時遵循如下思路：
1.以滿足實際教學(xué)為主，兼顧研究性學(xué)習(xí)、校本課程開發(fā)和興趣小組活動；
2.突出地理學(xué)科的前沿及科學(xué)教育特點，突出自然地理與人文地理相結(jié)合的特點；
3.充分運用現(xiàn)代教育技術(shù)，以“數(shù)字化”為主導(dǎo)，突破時間與空間的限制，為學(xué)生提供更多高質(zhì)量的、更新的科學(xué)信息，及時將最新成果納入教學(xué)過程；
4.滿足學(xué)生不同的地理學(xué)習(xí)需要，建立富有多樣性、選擇性的地理教學(xué)環(huán)境，滿足學(xué)生探索自然奧秘、認識社會生活環(huán)境、掌握現(xiàn)代地理科學(xué)技術(shù)方法等不同學(xué)習(xí)需要；
5.合理利用空間，為日常教學(xué)、公開課、評課、集體備課提供必要條件。支持、支撐由過去依托于傳統(tǒng)的課堂和傳統(tǒng)的媒體與技術(shù)的講授式教學(xué)模式，轉(zhuǎn)向依托于數(shù)字化信息技術(shù)環(huán)境的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的發(fā)展式教學(xué)模式。
因此，功能上應(yīng)達到如下要求：
能夠滿足地理教育教學(xué)要求，方便學(xué)生熟悉、接觸與操作常規(guī)地理教學(xué)儀器與現(xiàn)代地理信息技術(shù)；學(xué)會運用地球儀和球幕系統(tǒng)來定位并獲取有關(guān)人、區(qū)域和環(huán)境的信息；會使用和構(gòu)建地圖；學(xué)會選擇和使用恰當(dāng)?shù)膱D表技能來呈現(xiàn)地圖和圖表中的證據(jù)；學(xué)會選擇和使用間接證據(jù)——衛(wèi)星遙感影像和其他資料（儀器、模型、標(biāo)本等）來進行學(xué)習(xí)；學(xué)會使用現(xiàn)代地理信息技術(shù)獲取地理動態(tài)變化信息，掌握運用3S技術(shù)處理、呈現(xiàn)和分析地理證據(jù)；了解如何創(chuàng)建虛擬真實的三維地理空間環(huán)境，分析地理問題。
1.4 參考效果圖
