2003—2020年信息技術(shù)與中學(xué)地理教學(xué)融合研究的時(shí)空熱點(diǎn)分析

雷驕陽(yáng) 李月

摘 要：自2003年《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》頒布以來(lái)，信息技術(shù)與地理教學(xué)融合領(lǐng)域的研究成果豐碩。文章利用文獻(xiàn)計(jì)量和空間自相關(guān)分析的方法，從時(shí)空視角梳理了自2003年以來(lái)該領(lǐng)域在地理教育類(lèi)三大期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)推動(dòng)著該領(lǐng)域研究的逐漸深入，當(dāng)前處于核心素養(yǎng)引領(lǐng)、突出學(xué)科育人價(jià)值的階段;信息化理念普及整體較好，擁有高水平師范院校的地區(qū)研究成果顯著。展望未來(lái)，該領(lǐng)域的研究者應(yīng)立足核心素養(yǎng)，關(guān)注、重視并創(chuàng)新信息技術(shù)應(yīng)用，在信息技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)評(píng)價(jià)融合等領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);時(shí)空熱點(diǎn);文獻(xiàn)計(jì)量;空間自相關(guān)

2003年教育部頒布《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》，強(qiáng)調(diào)“要重視地理教學(xué)信息資源和信息技術(shù)的應(yīng)用，營(yíng)造有利于學(xué)生形成地理信息意識(shí)和能力的教學(xué)環(huán)境” [1]。2018年教育部頒布《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新課標(biāo)），新課標(biāo)中再次強(qiáng)化了信息技術(shù)在地理教學(xué)中的重要地位，認(rèn)為信息技術(shù)的發(fā)展是地理教學(xué)改革的助推器[2]。信息技術(shù)與地理教學(xué)融合是課程改革的必然要求，其創(chuàng)設(shè)環(huán)境情境化等特點(diǎn)與建構(gòu)主義等現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論不謀而合，相關(guān)研究成果豐碩。

文獻(xiàn)梳理的方法包括傳統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述和新興的文獻(xiàn)計(jì)量法。與傳統(tǒng)文獻(xiàn)綜述不同，利用文獻(xiàn)計(jì)量法從實(shí)證研究的角度梳理文獻(xiàn)，具有較高的科學(xué)性和可視化等特點(diǎn)。過(guò)往的文獻(xiàn)梳理多從時(shí)間尺度梳理研究?jī)?nèi)容，缺乏對(duì)研究力量的空間表征[3-4] 。由于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的差異決定了信息技術(shù)發(fā)展空間上的異質(zhì)性，目前對(duì)于該領(lǐng)域的研究缺乏相應(yīng)的梳理，基于此，本文從時(shí)空二維視角回顧該領(lǐng)域的研究，以期為未來(lái)該領(lǐng)域的研究提供參考。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.數(shù)據(jù)來(lái)源

本文數(shù)據(jù)收集于2020年1月8日，利用中國(guó)知網(wǎng)的高級(jí)檢索功能，選擇“期刊檢索”，在檢索條件中，選擇“全文=信息技術(shù)”，時(shí)間尺度選擇為“2003—2020年”，來(lái)源期刊分別輸入“中學(xué)地理教學(xué)參考”“ 地理教學(xué)”“ 地理教育”。剔除無(wú)關(guān)文獻(xiàn)，檢索出信息技術(shù)與地理教學(xué)融合的文章共323篇，檢索結(jié)果分別以Word、Excel和Refworks格式導(dǎo)出并保存，將Refworks格式文件命名為download_2003.txt。

2.研究方法

（1）文獻(xiàn)計(jì)量法。結(jié)合可視化軟件的使用，文獻(xiàn)計(jì)量法可以科學(xué)直觀的呈現(xiàn)研究熱點(diǎn)和研究趨勢(shì)。 Citespace是當(dāng)前文獻(xiàn)計(jì)量中應(yīng)用較為廣泛的軟件，由美國(guó)德雷塞爾大學(xué)陳超美博士及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)[5]。本研究使用Citespace 5.6.R1版本，首先，將download_2003.txt文件中的同義詞進(jìn)行合并;其次，利用Citespace數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能將保存的Refworks格式數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，啟動(dòng)Citespace軟件，新建工程并執(zhí)行CNKI分析，時(shí)間區(qū)間選擇2003—2020年，切片間隔為1年，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇關(guān)鍵詞;閥值選項(xiàng)選擇每個(gè)時(shí)間分區(qū)中出現(xiàn)頻率最高的前50個(gè)詞;最后，運(yùn)行工程得到關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)表，控制面板布局選項(xiàng)選擇時(shí)區(qū)視圖，最終得到時(shí)區(qū)圖譜，依據(jù)時(shí)區(qū)圖譜可得共現(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)分布表。

（2）空間自相關(guān)分析。空間自相關(guān)分析可以分析事物分布的聚集程度，其包括全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析。全局空間自相關(guān)分析用于描述研究范圍內(nèi)的各要素屬性值之間的空間特征，可以測(cè)定出變量在空間內(nèi)是否存在相關(guān)性，并描述其相關(guān)程度，通常用莫蘭指數(shù)（ GlobalMorans I）進(jìn)行衡量[6]。利用 ArcGIS 10.2 軟件進(jìn)行全局自相關(guān)分析，分析參數(shù)的空間關(guān)系的概念化設(shè)置為反距離（INVERSE_ DISTANCE） 、距離法采用歐式距離（EUCLIDEAN_DIS TANCE），從而得到Morans I 值[7]：

I = [N ΣiΣjwij（Xi-X）（Xj-X）（ΣiΣjwij）Σi（xi-x）2]

公式中N表示研究對(duì)象數(shù)量;Wij表示空間權(quán)重矩陣;Xi表示對(duì)象i的值，[X]表示所有對(duì)象平均值。莫蘭指數(shù)（GlobalMorans I）取值在[-1，1]之間，莫蘭指數(shù)的取值大于0表示空間分布趨向聚合，小于0為趨向離散。莫蘭指數(shù)越接近于 1，表示研究范圍內(nèi)的空間正相關(guān)性越強(qiáng);越接近于-1，表示研究范圍內(nèi)的空間負(fù)相關(guān)性越強(qiáng);莫蘭指數(shù)為0則為隨機(jī)分布[7]。

二、研究結(jié)果

1.研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)

（1）研究熱點(diǎn)。通過(guò)Citespace中的關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)表可以整體把握2003—2020年的研究熱點(diǎn)。中介中心性（Betweenness centrality）和引用頻次是劃分關(guān)鍵詞的兩大重要指標(biāo)，中介中心性大于0.1的節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，中介中心性越大，關(guān)鍵程度越高[5]。根據(jù)中介中心性和引用頻次排序得到表1，從表1可以看出，“地理教學(xué)”“中學(xué)地理”“地理信息系統(tǒng)應(yīng)用”“地理信息技術(shù)”“Google Earth”等是研究的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞。

第一階段（2003—2011年）：初步探索，以計(jì)算機(jī)為載體?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》在實(shí)施建議部分提出“在有條件的地方，要積極利用網(wǎng)絡(luò)中的地理信息資源、電子地圖和信息技術(shù)優(yōu)化地理教學(xué)” [1]。從表2中可知，該階段的文章數(shù)量較少，關(guān)鍵詞零星分布，研究?jī)?nèi)容較為單一，尚處于初步探索階段。這一時(shí)期我國(guó)的信息技術(shù)發(fā)展迅速，但是在信息技術(shù)與中學(xué)地理教學(xué)融合領(lǐng)域研究成果較少。該時(shí)期的信息技術(shù)主要以計(jì)算機(jī)為載體，ArcGIS系列軟件和Google Earth都是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的地理信息技術(shù)應(yīng)用軟件。

第二階段（2012—2016年）：研究趨熱，逐漸走向移動(dòng)終端。2012年，教育部頒布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，首次提出了“信息技術(shù)與教學(xué)深度融合”的概念，隨著第三代、第四代移動(dòng)通訊技術(shù)的普及，信息技術(shù)與中學(xué)地理教學(xué)的融合逐漸成為研究熱點(diǎn)。這一階段該領(lǐng)域文章數(shù)量大幅度增長(zhǎng)，2016年該領(lǐng)域的文章數(shù)量達(dá)到頂峰。關(guān)鍵詞覆蓋課堂教學(xué)的四個(gè)組成要素，即教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體[8]。這一時(shí)期出現(xiàn)了“手機(jī)App”“App”等關(guān)鍵詞，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及讓更多的地理教學(xué)類(lèi)App被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于地理課堂教學(xué)中，并表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，相較于計(jì)算機(jī)而言，智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備使用門(mén)檻更低，具有更高的普及性，便于教師隨時(shí)隨地使用。其次，諸如“MeteroEarth”等App操作容易，方便抽象知識(shí)的講授，實(shí)用價(jià)值突出。此外，手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的交互功能降低了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的門(mén)檻，“翻轉(zhuǎn)課堂”“MOOC”“自主學(xué)習(xí)”等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)體現(xiàn)了信息技術(shù)凸顯學(xué)生主體地位的重要價(jià)值。

第三階段（2017—2019年）：核心素養(yǎng)引領(lǐng)，突出學(xué)科育人價(jià)值。新課標(biāo)提出了地理學(xué)科核心素養(yǎng)的課程培養(yǎng)目標(biāo)，關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)表中的“地理核心素養(yǎng)”“地理實(shí)踐力”的出現(xiàn)標(biāo)志著學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)著新的研究方向。在新課標(biāo)的指引下，延續(xù)了上一階段以移動(dòng)設(shè)備為載體的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式，同時(shí)這一時(shí)期更加突出地理學(xué)科的育人價(jià)值。信息技術(shù)與地理教學(xué)融合的核心要義在于學(xué)生綜合素養(yǎng)尤其是信息素養(yǎng)的提升。學(xué)生在利用信息技術(shù)學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)會(huì)在海量的資訊信息中使用信息技術(shù)整理資料并進(jìn)行綜合分析、學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段突破時(shí)空限制認(rèn)識(shí)區(qū)域、學(xué)會(huì)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的輔助下真切感受人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地理環(huán)境的影響，在此過(guò)程中滲透核心素養(yǎng)培育，對(duì)學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力的形成具有重要作用。

2.發(fā)文量空間分布

（1）發(fā)文數(shù)量空間上趨向聚合，高水平的師范院校輻射影響較大。利用ArcGIS的空間自相關(guān)功能進(jìn)行分析，得到莫蘭指數(shù)結(jié)果為0.09，大于0，表明發(fā)文數(shù)量在空間上整體趨向聚合狀態(tài)。結(jié)合表3可知，蘇、滬、粵、鄂等地區(qū)發(fā)文數(shù)量較多，研究水平處于領(lǐng)先地位。這些地區(qū)普遍擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的師范院校，首先，華東師范大學(xué)、南京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、華南師范大學(xué)等師范類(lèi)高校在地理教育研究領(lǐng)域具有較高的水平，科教氛圍濃厚，在校師生研究成果顯著。其次，本地高水平的師范院校為該地培養(yǎng)了大量具有一定科研意識(shí)與專(zhuān)業(yè)技能的教師人才。最后，高校研究者與本地中學(xué)教師之間良好的互動(dòng)交流促進(jìn)中學(xué)地理教研活動(dòng)的開(kāi)展。

（2）信息化理念普及較好，局地研究水平有待提高。結(jié)合表4、表5可知，經(jīng)假設(shè)檢驗(yàn)后得到P值為0.059，大于 0.05;檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量Z得分為1.88，大于1.65，表明整體上雖趨向聚合，但未出現(xiàn)顯著的高值和低值聚集區(qū)。進(jìn)入21世紀(jì)，信息技術(shù)的變革深刻影響著地理教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)也悄然改變著該領(lǐng)域科研工作者的思想觀念，無(wú)論是初、高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)還是《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，均強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的重要性，要求地理教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，優(yōu)化教學(xué)方法、提高信息技術(shù)應(yīng)用水平。在此背景下，各地區(qū)的地理教師、專(zhuān)家、學(xué)者等紛紛開(kāi)展信息技術(shù)與中學(xué)地理教學(xué)融合的研究。但青、藏等地在該領(lǐng)域的研究仍有待加強(qiáng)，未來(lái)應(yīng)健全青藏等地的研究體系建設(shè)，營(yíng)造良好的學(xué)術(shù)氛圍，加強(qiáng)中學(xué)與高校之間的交流與協(xié)作。

三、研究結(jié)論與展望

1.研究結(jié)論

本文利用文獻(xiàn)計(jì)量、空間自相關(guān)分析的方法分別對(duì)信息技術(shù)與中學(xué)地理教學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)以及各省級(jí)行政區(qū)發(fā)文數(shù)量空間分布進(jìn)行可視化分析，發(fā)現(xiàn)2003—2020年信息技術(shù)與中學(xué)地理教學(xué)的融合研究聚焦于對(duì)教學(xué)內(nèi)容與策略的研究，信息化背景下教學(xué)方式的諸多關(guān)鍵詞始終是熱點(diǎn)關(guān)鍵詞，研究?jī)?nèi)容逐漸覆蓋教師、學(xué)生、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)媒體四大教學(xué)基本要素[8]。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及推動(dòng)著該領(lǐng)域文章數(shù)量的大幅增加。依據(jù)文章發(fā)表數(shù)量和研究?jī)?nèi)容將這一時(shí)期分為三個(gè)階段，當(dāng)前的研究階段具有核心素養(yǎng)引領(lǐng)，突出學(xué)科育人價(jià)值的特點(diǎn)，同時(shí)，也存在一定的空白，信息技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)評(píng)價(jià)的融合研究較為薄弱。

從空間上看，發(fā)文數(shù)量整體趨向聚合狀態(tài)，有高水平師范院校的地區(qū)研究成果較多。高水平師范類(lèi)院校在科研氛圍、人才輸出等方面優(yōu)勢(shì)顯著，對(duì)本地區(qū)的信息技術(shù)與地理教學(xué)融合領(lǐng)域研究影響深遠(yuǎn)。信息技術(shù)與地理教學(xué)融合理念在全國(guó)普及較好，但多因素影響導(dǎo)致青、藏等地研究成果較少，未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)該地區(qū)的研究體系建設(shè)。

2.研究展望

（1）關(guān)注新興技術(shù)，重視成熟的信息技術(shù)、創(chuàng)新傳統(tǒng)信息技術(shù)。從共現(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)統(tǒng)計(jì)表來(lái)看，信息技術(shù)與地理教學(xué)融合的研究具有滯后性和過(guò)程性的特點(diǎn)，一種信息技術(shù)流行一段時(shí)間之后才會(huì)出現(xiàn)該信息技術(shù)與地理教學(xué)融合的應(yīng)用性研究。筆者依據(jù)信息技術(shù)與地理教學(xué)融合發(fā)展的三個(gè)階段將其劃分為三種不同的類(lèi)型（表6），“新興的信息技術(shù)”指在教學(xué)中尚未應(yīng)用，但在社會(huì)其他領(lǐng)域部分應(yīng)用的技術(shù)，如5G技術(shù)（第五代移動(dòng)通訊技術(shù)）。研究者應(yīng)當(dāng)關(guān)注新興技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，挖掘新興技術(shù)與地理教學(xué)融合的可行性與育人價(jià)值。“成熟的信息技術(shù)”指相關(guān)研究已經(jīng)在教育教學(xué)中開(kāi)展，并在地理教學(xué)實(shí)踐中得到應(yīng)用的信息技術(shù)，如手機(jī)App，平板電腦等，此類(lèi)技術(shù)相比新興的技術(shù)具有更加豐富的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，應(yīng)成為該領(lǐng)域研究者關(guān)注的重點(diǎn)?！皞鹘y(tǒng)的信息技術(shù)”指在地理教學(xué)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，受到廣大一線教師好評(píng)的信息技術(shù)應(yīng)用，如微軟公司的PowerPoint演示軟件，Google Earth軟件等。傳統(tǒng)的信息技術(shù)應(yīng)用廣泛，廣大教師較為熟悉，研究者應(yīng)當(dāng)深入挖掘，思考傳統(tǒng)信息技術(shù)的創(chuàng)新性應(yīng)用。

（2）圍繞核心素養(yǎng)，開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)目標(biāo)與信息技術(shù)的融合。新課程改革基本理念引領(lǐng)該領(lǐng)域研究順應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，地理核心素養(yǎng)是未來(lái)該領(lǐng)域研究的中心。當(dāng)前該領(lǐng)域在教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)目標(biāo)與信息技術(shù)的融合研究方面較為薄弱。教學(xué)目標(biāo)對(duì)地理教學(xué)具有導(dǎo)向性，地理教師在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)需要依據(jù)課標(biāo)、教材、學(xué)情等要素綜合分析，隨著研究的深入，信息技術(shù)將是未來(lái)教學(xué)目標(biāo)科學(xué)高效制定的工具之一。教學(xué)評(píng)價(jià)的方法多樣，F(xiàn)LAS、ITIAS等課堂行為觀察方法提升了教學(xué)評(píng)價(jià)的客觀性與科學(xué)性，但由于其操作的復(fù)雜性，在教學(xué)實(shí)踐中并未廣泛應(yīng)用，未來(lái)該領(lǐng)域研究者應(yīng)當(dāng)致力于科學(xué)、簡(jiǎn)便的教學(xué)評(píng)價(jià)軟件的研究與開(kāi)發(fā)，便于一線教師借助信息化手段進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。

（3）向高?！叭〗?jīng)”，向“同行”學(xué)習(xí)，提高教育科研能力。2019年《教育部關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代教育科研工作的意見(jiàn)》提出要構(gòu)建全面覆蓋、立體貫通、分工明確、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的教育科研體系[9]。中學(xué)教師與高校師生是地理教學(xué)研究的“主力軍”，對(duì)該領(lǐng)域研究的空間分布分析發(fā)現(xiàn)師范類(lèi)高校對(duì)本地區(qū)的教研工作影響較大。因此，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮本地師范類(lèi)高校的資源優(yōu)勢(shì)，中學(xué)可以邀請(qǐng)高校學(xué)科專(zhuān)家和教育專(zhuān)家利用講座、微信群等方式指導(dǎo)中學(xué)的地理教研工作，營(yíng)造良好的學(xué)術(shù)研討氛圍，調(diào)動(dòng)中學(xué)教師開(kāi)展教育研究的積極性，提高中學(xué)教師的研究能力。教師也可利用學(xué)術(shù)年會(huì)等機(jī)會(huì)與其他地區(qū)教師交流分享經(jīng)驗(yàn)，提高科研水平?！?/p>

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