史煜瑾

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，信息技術(shù)的應用和發(fā)展是教學改革的助推器，借助大數(shù)據(jù)、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息技術(shù)的學習，是面向未來的學習方式之一，為學生提供自主、合作、探究學習的開放空間，促進地理學習的拓展和深入?！读x務教育地理課程標準（2022年版）》也指出，要將現(xiàn)代信息技術(shù)與地理教學充分融合。要想有效地利用信息技術(shù)支持學生的學習，除了運用常規(guī)信息化教學手段外，教師還應加強對地理信息技術(shù)課堂應用和普及的研究。這對提升地理教學效果具有重要意義。可見，地理信息技術(shù)應用課程的開設也勢在必行。

一、地理信息技術(shù)應用課程開設條件已漸趨成熟

（一）我國地理信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進

地理信息技術(shù)作為地理學的前沿分支學科，為古老的地理學注入了新的活力。我國地理信息技術(shù)發(fā)展日新月異，自主建設、獨立運行的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，以及遙感技術(shù)、地理空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)等為我國的國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展提供了重要保障。

技術(shù)的發(fā)展和人才的培養(yǎng)，需要優(yōu)質(zhì)教育的有力支持。近20年來，地理信息技術(shù)在中學教材中從無到有，再到被提出更高要求，反映出地理信息技術(shù)進入中學課堂呈現(xiàn)出常態(tài)化發(fā)展趨勢。作為一線教育工作者，教師應充分認識到教育要符合時代發(fā)展趨勢，所以嘗試開發(fā)地理信息技術(shù)應用課程，希望能夠幫助學生了解地理信息科學原理知識，初步掌握地理信息技能及其應用，完善對地理學科的認識。同時，此課程對學生的影響不僅僅體現(xiàn)在當下，更著眼于未來：一方面，與中學地理學習相輔相成，有助于發(fā)展學生的地理核心素養(yǎng)；另一方面，為學生大學的專業(yè)選擇和學習埋好種子，打下基礎，讓未來職業(yè)發(fā)展有更多的可能性。

（二）地理課程標準不斷明確和強化地理信息技術(shù)應用內(nèi)容

從2003年起，地理信息技術(shù)的應用作為一個獨立模塊成為高中地理選修課程之一?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準（2017年版2020年修訂）》指出，地理信息技術(shù)的應用體現(xiàn)在兩個層面：一是在必修課程地理1、地理2中，“探究有關(guān)自然地理問題，了解地理信息技術(shù)的應用”和“探究有關(guān)人文地理問題，了解地理信息技術(shù)應用”，可見課程標準把地理信息技術(shù)應用作為高中自然地理和人文地理學習與實踐的重要方式，以地理核心素養(yǎng)為指引，強化地理信息技術(shù)應用與教材基本知識的融合；二是作為選修課程，課程標準要求學生認識地理信息技術(shù)科學與社會各方面的密切聯(lián)系，了解地理信息技術(shù)的基本知識與原理，發(fā)展學生的地理核心素養(yǎng)與數(shù)字化生存能力。

（三）學界對地理信息技術(shù)應用類課程的嘗試研究

現(xiàn)階段，部分國家會在中學進行地理信息技術(shù)教學的初級應用嘗試，如澳大利亞、加拿大、奧地利、土耳其等國家會組織學生借助地理信息技術(shù)，開展野外考察、地理信息收集、地理信息數(shù)據(jù)繪圖等活動?？梢钥闯鲞@些國家的地理信息技術(shù)課程開設定位是“嘗試應用”。目前，我國的地理信息技術(shù)應用課程更多的是一種知識性教學，即將地理信息技術(shù)作為一種知識來介紹，讓學生從教科書和教師的案例講解中獲得基本概念認識。我國的地理信息技術(shù)應用教學實踐和研究現(xiàn)狀如表1所示。

筆者對已有文獻進行整理和分析，認為第一類研究可作為地理信息技術(shù)方面的操作指南，尤其是對技術(shù)操作尚不熟練的教師來說是有效的參考；第二類研究中涉及的教學實踐符合課程標準必修課程地理1、地理2中對地理信息技術(shù)應用的內(nèi)容要求，可在國家課程教學實踐中精選案例融入常規(guī)教學內(nèi)容；第三類研究存在較大的難度，因為課程的開展和實施對學校的軟硬件設施、教師地理信息技術(shù)應用能力、學生的層次水平要求較高。不過，第三類課程研究實踐符合課程標準中獨立選修課的內(nèi)容要求，是地理信息技術(shù)真正走入中學課堂，讓學生深入理解并深度體驗應用的有效方式，也是筆者進行實踐嘗試的類型。

（四）學校軟硬件設施的逐步完善

事實上，我國多年以來地理信息技術(shù)課程開設困境主要體現(xiàn)在師資、教學理念與教育機制等方面。目前，很多學校達到了該課程開設所需的場地和教學設備等硬件的要求。而且，隨著越來越多的高校畢業(yè)生進入中學教育系統(tǒng)，教師的地理信息專業(yè)素養(yǎng)越來越高，他們不斷學習現(xiàn)代信息技術(shù)、加強教學研討，師資問題有所緩解。隨著教育教學改革的深化推進，以生為本、重視實踐應用的理念，讓更多應用類、實踐類的課程走進中學校園。

二、構(gòu)建以實踐促理論、刪繁化簡的課程整體框架

基于文獻研究和筆者自身經(jīng)驗，地理信息技術(shù)應用課程在中學階段先行，存在課程本身難度大的問題，體現(xiàn)在知識新、體系大、入門難、操作繁等方面。此課程內(nèi)容、特點決定了一線教師既不能照搬大學的課程體系，也不能守舊遵循中學常規(guī)的教學模式，要在教學目標、教學內(nèi)容、教學方式、教學評價等方面有基于實踐的創(chuàng)新。事實上，經(jīng)過多次嘗試，筆者摸索出一套初步適用于本校學生的課程整體框架，其核心理念是“兩弱兩強”，即理論概念弱化、難點具體化/簡化，實踐應用強化、重點突出強化。

（一）依據(jù)學生能力及興趣設定教學目標

確定教學目標時，教師要充分關(guān)注學情。本課程在高一、高二年級均可開設，但要根據(jù)學生學習能力和接受水平調(diào)整難度，同時采取多樣化的教學方式讓學生保持學習興趣和實踐熱情。通過前期調(diào)研，結(jié)合學生興趣及操作可行性分析，筆者設置了三方面的教學目標 ：（1）借助上機操作，實現(xiàn)理論學習和實踐的結(jié)合，幫助學生初步掌握地理信息數(shù)據(jù)獲取能力和地理信息技術(shù)分析能力，讓學生能夠在學習、生活中運用地理信息技術(shù)解決問題；（2）運用任務驅(qū)動教學法、小組合作學習法、探究學習法等，幫助學生學習并掌握專題地圖制作、地理要素分析等基本地理信息技能；（3）開展項目式學習等實踐、交流活動，培養(yǎng)學生的地理核心素養(yǎng)，增強國家領(lǐng)土主權(quán)意識、主人翁意識、愛國主義情懷和民族自豪感。

（二）教學內(nèi)容設計詳略得當、重點突出

課程標準中的內(nèi)容主要分為四部分：地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）、數(shù)字化生存。實際上，它是地理信息技術(shù)的三個核心內(nèi)容，即地理信息系統(tǒng)、遙感、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（3S），及其應用。

由于筆者開設的是校本課程，每周有2課時，整體課時（一學期共約30課時）較為充裕。在設計教學內(nèi)容時，筆者盡量做到知識體系的完整性，在涵蓋課程標準內(nèi)容要求的基礎上突出教學重點內(nèi)容。同時，對教學內(nèi)容進行分類，并根據(jù)其特點采取不同的教學策略。具體教學內(nèi)容及策略設計如表2所示。

（三）教學評價方式立體化、多樣化

課程評價以過程性評價為主，包括參與度、課堂活動完成情況、考勤、紀律等。期末考核為小組成果展示，由教師評價、自我評價和學生互評共同形成期末評價。

因為本課程實施難度較大，實踐活動較多，部分學生會在學習中遇到挑戰(zhàn)，所以教師不以絕對成績或者完成度作為考核標準，而是更加注重過程性評價，即學生的收獲與提升、探究意識和合作能力的提升。這樣較為人性化的評價標準有助于學生在實踐活動中不受束縛，消除畏難情緒，勇于嘗試。

三、落實以實踐應用促核心素養(yǎng)、層層遞進的課程實施活動

課程實施要由易到難、由發(fā)現(xiàn)到探索，學生地理核心素養(yǎng)提升貫穿教學全過程。本課程實施大致分為四個階段，分別是前期準備階段、理論知識學習階段、上機操作階段、專題實踐階段。

（一）前期調(diào)研應加強學情分析

前期調(diào)研是課程開設的準備階段，一方面包括課程準備工作，比如教學場地確認、分析硬件設備到位情況、對學校及周邊實踐活動機會進行調(diào)查摸底等；另一方面，進行學情了解，可通過問卷、訪談等形式，掌握學生對地理信息技術(shù)的認識情況、興趣點等，讓課程案例準備、實踐活動開展更為精準。

（二）理論知識學習需結(jié)合生活體驗講授

理論知識學習階段包括核心概念（地理信息、投影）講解、地理信息技術(shù)發(fā)展介紹、現(xiàn)代化技術(shù)綜合應用分析。這部分內(nèi)容雖說是理論知識學習，但教師在具體講解過程中要加入和生活相關(guān)的實踐操作或者視頻解說環(huán)節(jié)，如手機App使用解讀、各類地圖對比閱讀、我國地理信息技術(shù)發(fā)展史等。通過理論知識的學習，學生能夠更好地從技術(shù)發(fā)展及應用視角理解人類科學技術(shù)發(fā)展史也是在不斷追求可持續(xù)發(fā)展理念以及和自然和諧共處的過程，提升對人地協(xié)調(diào)觀的理解。

（三）上機操作要目標突出、指令明確

上機操作階段以地理信息專業(yè)軟件ArcGIS為主要平臺，引導學生熟悉軟件基本操作。在這一階段，課程教學重難點較多，需要學生花費大量的時間消化吸收，它對后續(xù)的應用實踐環(huán)節(jié)產(chǎn)生較大的影響。因此，教師教學時要慢且細，如目標要少而精，教學指令要盡可能簡化且明確，減少學生的信息處理量，避免學生出現(xiàn)迷茫感，從而聚焦上機操作，提高學習效果。

這一環(huán)節(jié)中，教師可以采取示范操作、提供過程提示文檔、學生小組合作相結(jié)合的方式，從多角度指導學生高質(zhì)量地完成上機操作。同時，教學案例應盡可能選取學生熟悉的、有現(xiàn)實感的內(nèi)容，如北京市的道路數(shù)據(jù)、中國的省份數(shù)據(jù)、中國氣候類型分布數(shù)據(jù)，這樣有助于學生將抽象的地理信息數(shù)據(jù)和實際生活環(huán)境相結(jié)合，形成地理數(shù)據(jù)的空間感知，累積使用經(jīng)驗，強化區(qū)域認知能力。上機操作設計框架如表3所示。

（四）專題實踐可融合項目式學習

專題實踐階段，教師要結(jié)合學生興趣、生活經(jīng)歷，配合中學地理學習內(nèi)容，提供選題，由學生自主完成或者小組合作完成。筆者在專題實踐部分共設計了10個專題，內(nèi)容主要涉及中國地圖的進階操作、專題地圖的繪制、個性化地理要素的呈現(xiàn)、三維地圖設計、實際地理問題的解決和處理（見表4）。其中，前7個專題以上機實踐為主，輔以學科融合和統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集活動；專題8結(jié)合常規(guī)地理教學案例開展；專題9、10是地理項目式學習中對地理信息技術(shù)的應用。

專題實踐活動尤其是解決實際問題活動，能夠極大地提高學生的地理實踐力和綜合思維。學生可根據(jù)個人興趣，結(jié)合擅長的技術(shù)能力，自主選擇區(qū)域和時間，不局限于課堂，以小組活動形式完成實踐專題。在這一過程中，學生要自主設計實踐方向，合理分工，明確成果內(nèi)容，進行成果匯報。在學生遇到數(shù)據(jù)收集、操作方向、技術(shù)難點、實踐調(diào)查等難題時，教師可提供建議，進行方向性引導，但絕不能親自操作幫助學生解決問題。這樣，在學生完成專題實踐活動后，他們也完整地體驗了一次解決問題的思維活動和實踐活動，有效提升了綜合思維能力和地理實踐力。

四、課程成果指向項目式學習體驗和地理核心素養(yǎng)提升

地理信息技術(shù)應用課程為學生提供了一個發(fā)展的平臺，讓很多對地理感興趣、對信息技術(shù)感興趣、對實踐感興趣的學生有了提升綜合實踐能力的機會，也為學科實踐活動、項目式學習的開展輸送了技術(shù)力量。

以地理項目式學習為例，當想要解決一個真實的地理問題時，學生借助地理信息技術(shù)進行項目調(diào)研會更加便利。比如，在“北京城區(qū)特色騎行路線設計”項目中，學生進行實地調(diào)研和騎行路線勘測時，借助電子地圖和手機定位功能，能夠快速有效地記錄輔助要素和騎行線路的空間分布特征。

呈現(xiàn)項目式學習產(chǎn)品時，也需要地理信息技術(shù)的幫助。比如，在“新生寶典”項目中，新生校園導覽圖就是基于地理信息技術(shù)的專題地圖進行呈現(xiàn)的（如圖1）。又如，“北京城區(qū)特色騎行路線設計”項目中的騎行路線展示、要素查詢展示、分層立體展示，也是基于地理信息軟件的功能應用，由學生繪制而成的（如圖2）?？梢?，地理信息技術(shù)為學生提供了一種深度探索、精彩呈現(xiàn)的重要方式。

在課程尾聲，每個學生都有獨立制作的專題地圖，每個小組都有實踐成果。學生強化了對地理要素空間分布的基本分析能力，能夠理解諸多地理要素間的空間關(guān)聯(lián)，并初步建立了綜合看待地理環(huán)境的視角，區(qū)域認知、綜合思維、地理實踐力等地理核心素養(yǎng)得到提升。

當然，筆者在嘗試開設地理信息技術(shù)應用課程的過程中也存在不足，未來會不斷調(diào)整改進，如進一步豐富完善地理信息數(shù)據(jù)和案例資源庫，設計實踐活動時兼顧真實性和趣味性，實現(xiàn)學生實踐活動管理的高效化和規(guī)范化等。

注：本文系國家新聞出版署出版融合發(fā)展（人教社）重點實驗室、人民教育出版社人教數(shù)字教育研究院?2021 年度重點課題“基于?Web 二三維地理信息技術(shù)的地理學科工具與數(shù)字教材的融合研究”（課題編號：RJA0121002）的階段性研究成果。

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（作者系北京師范大學附屬中學教師，中小學一級教師）

責任編輯：孫建輝