張弦清

一、項目式學習

項目式學習（PBL）是圍繞一個驅(qū)動性問題展開的全新教學模式，學生們自主進行分組、討論、交流、展示等學習。在知識加速生產(chǎn)的時代，大量知識可以通過網(wǎng)絡直接找到答案，教師有責任幫助學生批判性地評估各類信息，開展超越課本知識本身的學習。PBL也是一種有益且有效的教學方法，它能提高學習質(zhì)量，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，提高信息技能、職業(yè)技能等。

地理新課程改革強調(diào)學習“生活中的地理”，解決現(xiàn)實復雜情境中的問題，而PBL的基本理念就是解決生活中實際的問題，地理學科綜合性強的特點與項目式學習的跨學科特點也十分符合，兩者結(jié)合能夠促進學生地理學科的學習和綜合能力的培養(yǎng)。在項目式學習中，一切都圍繞著學生展開，所有選擇和決定都與學生需求有關，是以學生為中心的學習。中學開展地理項目式學習不僅可以學習地理知識，獲得地理分析的技能，還可以激發(fā)學生的學習樂趣和老師的教學樂趣。

二、ArcGIS Online與地理項目式學習

我們正處在一個信息化的時代，信息技術(shù)的變革正在影響教育領域。在地理教育領域，2017年版《普通高中地理課程標準》提出要深化信息技術(shù)應用，一線教師也越來越多地將地理信息技術(shù)融入教學的各個方面，如利用谷歌地球識別地形地貌、利用ArcGIS軟件分析地質(zhì)災害破壞程度及感受城市化進程等［1］。學習與運用地理信息技術(shù)有利于培養(yǎng)學生的地理思維，更好地理解地理知識及解決實際問題，是中學地理課堂的有益補充。

國外及中國港澳臺地區(qū)將地理信息技術(shù)融入中學地理教學的理論研究和實踐起步早，因此體系較完善。中國大陸地區(qū)學者對于地理信息技術(shù)應用于中學地理教學的研究較多，但實際應用時存在諸多問題。部分中學開設地理信息技術(shù)選修課，課程模式局限于教師介紹概念和原理，對操作進行分步指導，學生根據(jù)操作手冊逐步操作，但學生很難在沒有詳細指導的情況下執(zhí)行相同或類似的問題。整個學習過程中，學生被動地接受知識和技能，真正主動思考的機會較少，沒有達到預期培養(yǎng)地理思維和提升綜合能力的目標。另外，軟件使用成本較高、軟件安裝及漢化繁瑣、數(shù)據(jù)獲取途徑有限、數(shù)據(jù)分析操作復雜等問題成為地理信息技術(shù)運用于中學地理課堂的阻礙。ArcGIS Online在保證傳統(tǒng)GIS軟件制圖功能的基礎上，又包含豐富的基礎數(shù)據(jù)、簡潔的操作界面和便捷的數(shù)據(jù)分享方式等，使其更適合中學生，是學校加快地理信息系統(tǒng)實施的關鍵，能夠提高學生的空間思維，激發(fā)學習興趣。

地理信息系統(tǒng)的主要功能是存儲和分析數(shù)據(jù)，鼓勵學生和教師在課堂上以項目的形式處理現(xiàn)實生活中的問題，因此，地理信息系統(tǒng)能夠集成到項目式學習中。ArcGIS Online是一套支持地理項目式學習進行的嵌入式技能，學生不再孤立地學習技術(shù)，而是根據(jù)項目需要進行自主學習和探索。地圖是呈現(xiàn)地理信息的重要載體，通過ArcGIS Online制作各類地圖，能夠更好地展示成果。地理是一門綜合性很強的學科，通過ArcGIS Online圖層疊加，能夠培養(yǎng)學生綜合各要素分析地理現(xiàn)象的能力。綜上所述，將ArcGIS Online引入地理項目式學習中獲得知識的同時，也可以反過來掌握新技術(shù)，特別是掌握學習新技術(shù)的方法，實現(xiàn)知識與技能的共同提升［2-4］。

三、ArcGIS Online在地理項目式學習中的應用實踐

1.準備階段

地理項目式學習需要借助大量的地圖和數(shù)據(jù)作支撐。教師在項目式學習中的角色是引導者，因此，教師可借助ArcGIS Online創(chuàng)設項目情境，充分展示圖文資料，激發(fā)學生好奇心，讓學生自主發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生探索的動力。ArcGIS Online中包含了三種資源：底圖、街道和地形等在線數(shù)據(jù)；各個GIS團體、社區(qū)共享的專題內(nèi)容和數(shù)據(jù)；個人用戶發(fā)布、托管、上傳的地圖數(shù)據(jù)。當學生們在課堂中討論各類資料時，教師可以幫助學生將這些資源與課本中已有的主題和概念聯(lián)系起來。

例如，加州帕薩迪納市政府在ArcGIS Online平臺公開發(fā)布了城市各類交通事故的發(fā)生時間、地點、原因及傷亡情況（圖1）。這是具體真實的情境，提供了最新實時的數(shù)據(jù)，擁有清晰簡潔的界面。教師在第一課時，可提供給學生該數(shù)據(jù)資源和故事背景，引導學生回憶課堂學習的內(nèi)容，學生從已有的知識出發(fā)，通過各種途徑獲取相關信息，思考發(fā)現(xiàn)自己想要探究的問題，并在小組內(nèi)討論項目主題。

2.實施階段

地理項目式學習學生是主體，但部分學生受常規(guī)學習方式的約束，不習慣項目式學習，易出現(xiàn)散漫的情況。在實施階段，教師應充分發(fā)揮引導作用，積極調(diào)動學生的積極性，引導學生進行選題和解決問題。

選題分為兩種形式——教師定題或?qū)W生自主定題。兩種方式都應注意以下兩點：①正式開始項目之前，充分挖掘ArcGIS Online已有的基礎資源，在其基礎上進行數(shù)據(jù)處理與分析，必要時進行實際數(shù)據(jù)調(diào)查，充分分析可行性。教師可針對學生確定的選題，先行探索，才能在學生討論時給出恰當?shù)闹笇?，對于不可行的項目可以以問題的形式引導學生自行發(fā)現(xiàn)，避免項目開始階段打擊學生探索積極性。②選擇的題目要具有一定的難度。一方面，要適合課程總時長；另一方面，要能夠通過項目學習地理知識和提升能力。除以上兩點外，教師定題時，在學生知識和能力培養(yǎng)的基礎上，應充分評估題目的驅(qū)動性，即能否讓學生產(chǎn)生好奇心，讓學生產(chǎn)生認知和探索的需求。學生自主定題時，教師應充分引導，當學生無選題方向時，應引導學生關注日常中的現(xiàn)象，激發(fā)學生興趣點；當學生題目過于簡單或困難時，應引導學生小組討論，修正題目。如通過帕薩迪納市的交通事故地圖，教師可以引導學生思考“這么多交通事故，哪些與我們息息相關？”學生聯(lián)系生活，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常有小學附近發(fā)生交通事故的報道，自然產(chǎn)生探究事實情況的興趣，將項目選題定為“通往學校的安全道路”。

解決問題時，先制定項目方案，再以ArcGIS Online平臺為基礎，根據(jù)項目進行中的需求自主探索ArcGIS Online平臺，進行數(shù)據(jù)獲取、處理與分析，有任何技術(shù)問題，學生需要查找平臺提供的指導手冊，根據(jù)數(shù)據(jù)分析和圖像處理的需求學習技能。在操作環(huán)節(jié)，學生會遇到很多難題，整個項目重復“遇到問題—尋求解決途徑—嘗試解決—解決問題”的環(huán)節(jié)，最終實現(xiàn)目標?？紤]到提出問題的開放性，有效的小組合作與管理是項目順利完成的必要條件。學生需要有效地與他人溝通，考慮小組中其他人的意見，理解其他人的看法觀點，積極傾聽、討論和分享想法與經(jīng)驗。

教師可以在ArcGIS Online平臺建設班級群組，充分利用其開源功能，讓各小組將作品進度實時發(fā)布在班級群組中，教師掌握學生項目進度，觀察問題，做出必要反饋。

3.展示階段

地理項目式學習鼓勵學生進行多樣性的成果展示，但建議學生以ArcGIS Online為基礎進行展示。如利用單值專題圖展示某城市土地利用類型；利用分段專題圖展示某省降雨量分布；利用統(tǒng)計專題圖展示中國各地區(qū)農(nóng)業(yè)人口比例；利用多張專題圖進行對比分析等。對于以地理信息技術(shù)為基礎的項目式學習，項目分析過程常與地理數(shù)據(jù)和圖像處理過程相一致，學生可以專題圖為基礎，輔助其他資料，講述項目的選題、實施過程及結(jié)果等，進行成果匯報。

展示平臺除專題圖外，還可通過Story Map進行項目展示，Story Map是ArcGIS Online上建立互動式Web地圖的應用程式之一，可以將地圖、文本、圖像等多媒體內(nèi)容相結(jié)合，用地圖講述故事，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的幻燈片放映展示形式，用更具地理特色的方式進行展示（圖2）。

展示形式除課堂展示外，還可將成果發(fā)布在ArcGIS Online平臺上，供全球用戶觀看，由此形成基礎信息來源于網(wǎng)絡，分析成果又分享到網(wǎng)絡的互動形式。學生探索的部分項目成果可以給有關部門或群體提出建議。如“通往學校的安全道路”項目式學習中，分析數(shù)據(jù)并制圖得出通往學校的安全路段和危險路段。對于最危險的學區(qū)，將交通事故原因進行歸類、實地觀察、調(diào)研等，向當?shù)卣岢鼋ㄗh，如對高風險學區(qū)的車輛限速、增加高風險區(qū)域的紅綠燈和人行橫道數(shù)量等。通過這些活動，學生們認識到地理研究對社會的重要性，認識到利用地理信息系統(tǒng)可以解決社會問題。

4.評價階段

項目式學習的評價具有主體多元性和方式多維性等特征。評價主體可包括自我評價、小組內(nèi)部互評、各小組互評、教師評價、家長評價等。評價形式可使用評語、等級賦分、過程記錄表、測試卷等。

項目進行過程中，教師可以建立項目小組、班級和學校群組，根據(jù)各小組提交在群組的項目了解進展，觀察并分析存在的問題，實時給予線上和線下反饋，實現(xiàn)過程性評價。項目完成后，除教師評價和學生自評、互評外，還可邀請社會公眾進行評價。同時，可分享到互聯(lián)網(wǎng)平臺或發(fā)送給項目相關的專家、組織等，獲得來自多方的評價。如“通往學校的安全道路”項目式學習中，學生可以收到來自城市居民的評論，不用實地調(diào)查，便可以獲取最新數(shù)據(jù)和反饋。

5.完善階段

在獲得多方評價之后，學生可對項目進行反思和完善。學生的反思水平受環(huán)境影響明顯，常規(guī)教學中學生的反思主要來自自我反思、教師及家長督促。在ArcGIS Online進行地理項目式學習時，學生收到來自多方的實時反饋，教師再加以引導和鼓勵，如此以往，可以強化學生的反思意識與反思能力。ArcGIS Online屬于線上平臺，數(shù)據(jù)儲存于云端，學生對于項目的修改和完善可以隨時隨地進行，完善后的項目依然可以分享到平臺，繼續(xù)收到來自多方的反饋。學生需要分析多方來源的信息，提取有所幫助的建議，有理有據(jù)地回應不認可的評價，實現(xiàn)項目的逐步完善。

四、結(jié)語

項目式學習把“問題”放在了中心位置，強調(diào)學生的自主性，尊重學生的探索興趣，把課堂中的知識看成是底線而不是天花板，鼓勵學生成為“終身學習者”，在解決問題的過程中鞏固已有知識，學習新的知識與技能。傳統(tǒng)地理課堂通常分章節(jié)教學，如區(qū)位、交通和城市形態(tài)等知識分別存在于不同章節(jié)，但現(xiàn)實生活不是整齊地劃分成離散的章節(jié)，而是復雜的有機體。地理學科通過項目式學習能夠使學生探索主題之間的相互聯(lián)系，提出更深的觀點，得到更清晰的理解并有效運用知識。

本文提出將ArcGIS Online嵌入到PBL框架的課程設計理念，學生可以進行地理數(shù)據(jù)及圖像處理與分析，為地理項目式學習提供了很好的平臺。ArcGIS Online界面操作相對簡單，網(wǎng)站上已有的基礎數(shù)據(jù)和圖像充足，中學生可操作性高，因此可以培養(yǎng)空間思維，同時自主探索的過程激發(fā)學習興趣。開源平臺帶來的海量信息、多元評價途徑等都符合項目式學習的理念，將其應用于中學地理項目式學習準備、實施、展示、評價、完善五個環(huán)節(jié)中，能夠培養(yǎng)學生解決現(xiàn)實情境中復雜問題的能力，有效建立學生之間、學生與教師及社會公眾之間的聯(lián)系。

參考文獻：

［1］ 衛(wèi)建文，涂杰楠.遙感技術(shù)與GIS在中學地理教學中的應用研究［J］.教學與管理，2019（21）：110-112.

［2］ 袁文容.基于GIS技術(shù)開展項目式學習探析——以初中鄉(xiāng)土地理實踐活動為例［J］.地理教育，2023（S2）：89-92.

［3］ 黃向標，高福平，施純林等.基于項目式學習的高中多學科融合研學活動設計——以“觀紅磚古厝，品傳統(tǒng)文化”主題研學為例［J］.地理教育，2022（11）：66-70.

［4］ 李梁輝.基于項目式學習的地理實踐力培養(yǎng)探索——以“校園植被調(diào)”為例［J］.地理教育，2022（6）：54-57.