第一章绪论
教育部颁布的地理课程标准都突出了信息技术在地理教学中的作用。《义务教育地理课程标准（年版》在课程资源开发与利用建议部分，要求利用计算机网络辅助资源辅助初中地理教学。《普通高中地理课程标准（实验》也要求重视信息技术在地理学习中的应用，考虑信息技术对地理教学的影响，营造有利的教学环境。课程改革提倡将实验室作为学生学习的重要场所之一，通过训练有素的实验教学，使学生在获取地理知识的同时，潜移默化地形成良好的科学素养。一些专家学者也认识到中学地理教学应该顺应现代潮流的发展趋势，让科学技术助力我们的地理教学。俞立中教授认为，当今中学地理教育出现了一定的困境，但信息技术的发展也为地理教育的发展带来机遇。数字化技术与地理教育的结合可以启发培养学生观察、想象、探宄和自主学习的能力。段玉山教授对信息技术尤其是技术辅助地理教学的功能进行了切实研宄，认为地理信息技术辅助教学是地理教学方法改革亟待解决的课题，并分别对技术如何辅助地理教学进行了论述。
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第二章国内外研究现状
第一节关于数字化学习的国内外文献综述
越来越多的研宄者意识到计算机可以作为一个有用的数字化工具来发展学生的知识或认知技能，很多教育技术设计者相信，建立在建构方法上的计算机学习环境是未来学习的一种趋势。⑤因为通过计算机数据的处理和存储可以记录学习者的在线学习行为，从而有助于培养学生的反思能力和元认知能力。为了区别于真实课堂中的学习环境，研宄者把利用信息技术构建的、虚拟的学习环境称为纯粹的（数字化学习环境，这是学习环境数字化的一般手段。数字化学习环境是经过数字化信息处理，具有信息显示多媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和教学环境虚拟化的特征。数字化的环境下，使得学生与教师之间，学生同伴之间的交流变得更加顺畅。有研究者认为理想的数字化学习环境需要包括很多在线软件工具（电子邮件、论坛、搜索引擎等、在线资源、其他‘的协助工具（在线字典、导航、可编辑的软件、讨论工具、在线笔记本）等，使得学习者能够主动学习，并且增加与其他人沟通交流的机会。②数字化地理实验教学是计算机辅助教学发展过程中较为高级的阶段，因为数字化地理实验教学不再单纯地将计算机作为辅助学生学习的演示工具，而是把基于十算机的信息技术作为一种认知工具，为学生构建实验环境，促进学生认知发展。
第二节关于数字化实验的国内外文献综述
在初始阶段最主要的是关注学生对学习模型的一种心理倾向性选择，如果学生从第一眼看到设计界面就没有继续探究下去的欲望，那会对其产生倾向性排斥。所以实验界面要符合学生的审美，让学生在第一眼见到的时候就能从心里接受，并且乐意继续探索下去。对于维持学生的学习动机，仅仅从第一印象上吸引学生是不够的，要引起学生持久的兴趣，就需要从各方面刺激学习动机，通过多种手段来改变学生对学习环境和学习感觉的不同体验。例如，在不同学习活动中变换不同的学习背景，采用多样化的奖励和惩罚手段来刺激学生学习，从而达到对学习兴趣的保持。
第三章关于数字化地理实验的调查与分析......40
第一节从传统实验走向数字化实验的现状调查.......40
第二节关于对数字化地理实验的访谈调查.........46
第三节问卷调查与访谈的基本结论....54
第四章数字化地理实验的整体设计.......57
第一节数字化地理实验的分类............57
第二节数字化地理实验的特点...........61
第五章地理过程型数字化实验设计...........88
第一节地理过程型数字化实验设计思路....................88
第二节地理过程型数字化实验的学习模式..............98
第七章地理空间型数字化实验设计
第一节地理空间型数字化实验设计思路
地理空间性数字实验也可以成为学生能力获得的评价工具。评价是一个很重要的环节，其作用是检验学生学业能力的获得。在课堂教学屮，根据实验屮学生在分析、综合、评价、创造、反思等方面的表现，评价其学业能力的获得情况。例如在学习后地貌类型、气候类型、年降水量、洋流等空间分布知识后，某学生为了评估自己对上述空间分布知识的习得，将不同类型的地图地形图、气候类型图、有经韩网的地图、区域的气温分布图、年降水量和洋流分布图整合到地理空间型的数字化实验中，让学生基于对不同类型地图空间认知以及实验中所给出的线索进行实验，最终判断出正确的地理位置。
第二节地理空间型数字化实验层次与学习模式
大气各层特点的传统教学策略是教师列出一张表格，与学生共同分析比较不同层的特点。在这部分知识的学习中，学生很少有机会通过自己探索并获得数据来了解不同大气层之间的空间关系的奥秘。本实验属于简单探索层次，实验中只有一个变量即高度，学生自由调节高度，观察随着高度变化大气密度、气压和温度的相应变化，同时记录数据并在录课本上图表的形式表示出来，最终发现和提出问题。例如学生会提出为什么在对流层随着高度的增加温度不断降低，而在平流层却相反？通过学生记录的信息和语音内容，让学生尝试探索分析。这样的实验教学，教师的角色是引导并提供相应的补充材料，整个过程以学生的自主探索为主，使学生充分体验学习的愉悦感。
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第八章问题讨论与研究结论
本文基于沉浸理论、情境理论、内部动机理论和支架理论，运用问卷调查法、访谈法、文献分析、案例分析法等方法对中学数字化地理实验进行了研宄，得出了以下结论。
结论一，数字化地理实验在我国地理课堂教学中尚属极度缺乏且极不完善。根本原因是关于数字化地理实验的研究在我国为数极少，说明这方面的研究还处于萌芽期。如前所述我国政府已经开始认识到地理实验教学数字化的发展趋势并制定了相关政策，但是政策要求与实践之间尚存在不小差距，此外从概念论证到整体设计和应用也有很长的路要走，因此对数字化地理实验的研究亟需建立成熟的概念体系和开发设计策略，以及在理论研究的基础上大力推动实践应用和反思。
结论二，从地理学科研究对象的研究维度，数字化地理实验可以分为过程型、机理型和空间型三类，在此基础上提出了数字化地理实验设计的原则。因此本研究可以作为中学数字化地理实验设计的整体概念框架。
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参考文献（略）