2003—2020年信息技術與中學地理教學融合研究的時空熱點分析

雷驕陽 李月

摘 要：自2003年《義務教育地理課程標準（實驗）》頒布以來，信息技術與地理教學融合領域的研究成果豐碩。文章利用文獻計量和空間自相關分析的方法，從時空視角梳理了自2003年以來該領域在地理教育類三大期刊上發表的文獻。研究發現：移動互聯網的出現推動著該領域研究的逐漸深入，當前處于核心素養引領、突出學科育人價值的階段;信息化理念普及整體較好，擁有高水平師范院校的地區研究成果顯著。展望未來，該領域的研究者應立足核心素養，關注、重視并創新信息技術應用，在信息技術與教學目標、教學評價融合等領域繼續發力。

關鍵詞：信息技術;時空熱點;文獻計量;空間自相關

2003年教育部頒布《普通高中地理課程標準（實驗）》，強調“要重視地理教學信息資源和信息技術的應用，營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環境” [1]。2018年教育部頒布《普通高中地理課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標），新課標中再次強化了信息技術在地理教學中的重要地位，認為信息技術的發展是地理教學改革的助推器[2]。信息技術與地理教學融合是課程改革的必然要求，其創設環境情境化等特點與建構主義等現代學習理論不謀而合，相關研究成果豐碩。

文獻梳理的方法包括傳統的文獻綜述和新興的文獻計量法。與傳統文獻綜述不同，利用文獻計量法從實證研究的角度梳理文獻，具有較高的科學性和可視化等特點。過往的文獻梳理多從時間尺度梳理研究內容，缺乏對研究力量的空間表征[3-4] 。由于經濟基礎的差異決定了信息技術發展空間上的異質性，目前對于該領域的研究缺乏相應的梳理，基于此，本文從時空二維視角回顧該領域的研究，以期為未來該領域的研究提供參考。

一、數據來源與研究方法

1.數據來源

本文數據收集于2020年1月8日，利用中國知網的高級檢索功能，選擇“期刊檢索”，在檢索條件中，選擇“全文=信息技術”，時間尺度選擇為“2003—2020年”，來源期刊分別輸入“中學地理教學參考”“ 地理教學”“ 地理教育”。剔除無關文獻，檢索出信息技術與地理教學融合的文章共323篇，檢索結果分別以Word、Excel和Refworks格式導出并保存，將Refworks格式文件命名為download_2003.txt。

2.研究方法

（1）文獻計量法。結合可視化軟件的使用，文獻計量法可以科學直觀的呈現研究熱點和研究趨勢。 Citespace是當前文獻計量中應用較為廣泛的軟件，由美國德雷塞爾大學陳超美博士及其團隊研發[5]。本研究使用Citespace 5.6.R1版本，首先，將download_2003.txt文件中的同義詞進行合并;其次，利用Citespace數據轉換功能將保存的Refworks格式數據進行轉換，啟動Citespace軟件，新建工程并執行CNKI分析，時間區間選擇2003—2020年，切片間隔為1年，節點類型選擇關鍵詞;閥值選項選擇每個時間分區中出現頻率最高的前50個詞;最后，運行工程得到關鍵詞統計表，控制面板布局選項選擇時區視圖，最終得到時區圖譜，依據時區圖譜可得共現關鍵詞時區分布表。

（2）空間自相關分析?？臻g自相關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分析和局部空間自相關分析。全局空間自相關分析用于描述研究范圍內的各要素屬性值之間的空間特征，可以測定出變量在空間內是否存在相關性，并描述其相關程度，通常用莫蘭指數（ GlobalMorans I）進行衡量[6]。利用 ArcGIS 10.2 軟件進行全局自相關分析，分析參數的空間關系的概念化設置為反距離（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表示研究對象數量;Wij表示空間權重矩陣;Xi表示對象i的值，[X]表示所有對象平均值。莫蘭指數（GlobalMorans I）取值在[-1，1]之間，莫蘭指數的取值大于0表示空間分布趨向聚合，小于0為趨向離散。莫蘭指數越接近于 1，表示研究范圍內的空間正相關性越強;越接近于-1，表示研究范圍內的空間負相關性越強;莫蘭指數為0則為隨機分布[7]。

二、研究結果

1.研究熱點與趨勢

（1）研究熱點。通過Citespace中的關鍵詞統計表可以整體把握2003—2020年的研究熱點。中介中心性（Betweenness centrality）和引用頻次是劃分關鍵詞的兩大重要指標，中介中心性大于0.1的節點為關鍵節點，中介中心性越大，關鍵程度越高[5]。根據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”“中學地理”“地理信息系統應用”“地理信息技術”“Google Earth”等是研究的熱點關鍵詞。

第一階段（2003—2011年）：初步探索，以計算機為載體?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準（實驗）》在實施建議部分提出“在有條件的地方，要積極利用網絡中的地理信息資源、電子地圖和信息技術優化地理教學” [1]。從表2中可知，該階段的文章數量較少，關鍵詞零星分布，研究內容較為單一，尚處于初步探索階段。這一時期我國的信息技術發展迅速，但是在信息技術與中學地理教學融合領域研究成果較少。該時期的信息技術主要以計算機為載體，ArcGIS系列軟件和Google Earth都是基于計算機系統的地理信息技術應用軟件。

第二階段（2012—2016年）：研究趨熱，逐漸走向移動終端。2012年，教育部頒布《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》，首次提出了“信息技術與教學深度融合”的概念，隨著第三代、第四代移動通訊技術的普及，信息技術與中學地理教學的融合逐漸成為研究熱點。這一階段該領域文章數量大幅度增長，2016年該領域的文章數量達到頂峰。關鍵詞覆蓋課堂教學的四個組成要素，即教師、學生、教學內容和教學媒體[8]。這一時期出現了“手機App”“App”等關鍵詞，移動互聯網的普及讓更多的地理教學類App被開發應用于地理課堂教學中，并表現出顯著的優勢。首先，相較于計算機而言，智能手機、平板電腦等移動設備使用門檻更低，具有更高的普及性，便于教師隨時隨地使用。其次，諸如“MeteroEarth”等App操作容易，方便抽象知識的講授，實用價值突出。此外，手機等移動設備的交互功能降低了學生探究學習的門檻，“翻轉課堂”“MOOC”“自主學習”等關鍵詞的出現體現了信息技術凸顯學生主體地位的重要價值。

第三階段（2017—2019年）：核心素養引領，突出學科育人價值。新課標提出了地理學科核心素養的課程培養目標，關鍵詞統計表中的“地理核心素養”“地理實踐力”的出現標志著學科核心素養引領著新的研究方向。在新課標的指引下，延續了上一階段以移動設備為載體的特點，強調探究式學習、自主學習等學習方式，同時這一時期更加突出地理學科的育人價值。信息技術與地理教學融合的核心要義在于學生綜合素養尤其是信息素養的提升。學生在利用信息技術學習時，學會在海量的資訊信息中使用信息技術整理資料并進行綜合分析、學會利用網絡技術手段突破時空限制認識區域、學會在虛擬現實技術的輔助下真切感受人類活動對地理環境的影響，在此過程中滲透核心素養培育，對學生必備品格和關鍵能力的形成具有重要作用。

2.發文量空間分布

（1）發文數量空間上趨向聚合，高水平的師范院校輻射影響較大。利用ArcGIS的空間自相關功能進行分析，得到莫蘭指數結果為0.09，大于0，表明發文數量在空間上整體趨向聚合狀態。結合表3可知，蘇、滬、粵、鄂等地區發文數量較多，研究水平處于領先地位。這些地區普遍擁有國內領先的師范院校，首先，華東師范大學、南京師范大學、華中師范大學、華南師范大學等師范類高校在地理教育研究領域具有較高的水平，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了大量具有一定科研意識與專業技能的教師人才。最后，高校研究者與本地中學教師之間良好的互動交流促進中學地理教研活動的開展。

（2）信息化理念普及較好，局地研究水平有待提高。結合表4、表5可知，經假設檢驗后得到P值為0.059，大于 0.05;檢驗統計量Z得分為1.88，大于1.65，表明整體上雖趨向聚合，但未出現顯著的高值和低值聚集區。進入21世紀，信息技術的變革深刻影響著地理教學實踐，同時也悄然改變著該領域科研工作者的思想觀念，無論是初、高中地理課程標準還是《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》，均強調信息技術應用于中學地理教學的重要性，要求地理教師轉變教學觀念，優化教學方法、提高信息技術應用水平。在此背景下，各地區的地理教師、專家、學者等紛紛開展信息技術與中學地理教學融合的研究。但青、藏等地在該領域的研究仍有待加強，未來應健全青藏等地的研究體系建設，營造良好的學術氛圍，加強中學與高校之間的交流與協作。

三、研究結論與展望

1.研究結論

本文利用文獻計量、空間自相關分析的方法分別對信息技術與中學地理教學領域的研究熱點與趨勢以及各省級行政區發文數量空間分布進行可視化分析，發現2003—2020年信息技術與中學地理教學的融合研究聚焦于對教學內容與策略的研究，信息化背景下教學方式的諸多關鍵詞始終是熱點關鍵詞，研究內容逐漸覆蓋教師、學生、教學過程、教學媒體四大教學基本要素[8]。移動互聯網的普及推動著該領域文章數量的大幅增加。依據文章發表數量和研究內容將這一時期分為三個階段，當前的研究階段具有核心素養引領，突出學科育人價值的特點，同時，也存在一定的空白，信息技術與教學目標和教學評價的融合研究較為薄弱。

從空間上看，發文數量整體趨向聚合狀態，有高水平師范院校的地區研究成果較多。高水平師范類院校在科研氛圍、人才輸出等方面優勢顯著，對本地區的信息技術與地理教學融合領域研究影響深遠。信息技術與地理教學融合理念在全國普及較好，但多因素影響導致青、藏等地研究成果較少，未來應加強該地區的研究體系建設。

2.研究展望

（1）關注新興技術，重視成熟的信息技術、創新傳統信息技術。從共現關鍵詞時區統計表來看，信息技術與地理教學融合的研究具有滯后性和過程性的特點，一種信息技術流行一段時間之后才會出現該信息技術與地理教學融合的應用性研究。筆者依據信息技術與地理教學融合發展的三個階段將其劃分為三種不同的類型（表6），“新興的信息技術”指在教學中尚未應用，但在社會其他領域部分應用的技術，如5G技術（第五代移動通訊技術）。研究者應當關注新興技術的發展趨勢，挖掘新興技術與地理教學融合的可行性與育人價值?！俺墒斓男畔⒓夹g”指相關研究已經在教育教學中開展，并在地理教學實踐中得到應用的信息技術，如手機App，平板電腦等，此類技術相比新興的技術具有更加豐富的理論與實踐基礎，應成為該領域研究者關注的重點?！皞鹘y的信息技術”指在地理教學中已經廣泛應用，受到廣大一線教師好評的信息技術應用，如微軟公司的PowerPoint演示軟件，Google Earth軟件等。傳統的信息技術應用廣泛，廣大教師較為熟悉，研究者應當深入挖掘，思考傳統信息技術的創新性應用。

（2）圍繞核心素養，開展教學評價、教學目標與信息技術的融合。新課程改革基本理念引領該領域研究順應信息技術發展的趨勢，地理核心素養是未來該領域研究的中心。當前該領域在教學評價、教學目標與信息技術的融合研究方面較為薄弱。教學目標對地理教學具有導向性，地理教師在制定教學目標時需要依據課標、教材、學情等要素綜合分析，隨著研究的深入，信息技術將是未來教學目標科學高效制定的工具之一。教學評價的方法多樣，FLAS、ITIAS等課堂行為觀察方法提升了教學評價的客觀性與科學性，但由于其操作的復雜性，在教學實踐中并未廣泛應用，未來該領域研究者應當致力于科學、簡便的教學評價軟件的研究與開發，便于一線教師借助信息化手段進行教學評價。

（3）向高校“取經”，向“同行”學習，提高教育科研能力。2019年《教育部關于加強新時代教育科研工作的意見》提出要構建全面覆蓋、立體貫通、分工明確、優勢互補的教育科研體系[9]。中學教師與高校師生是地理教學研究的“主力軍”，對該領域研究的空間分布分析發現師范類高校對本地區的教研工作影響較大。因此，應當充分發揮本地師范類高校的資源優勢，中學可以邀請高校學科專家和教育專家利用講座、微信群等方式指導中學的地理教研工作，營造良好的學術研討氛圍，調動中學教師開展教育研究的積極性，提高中學教師的研究能力。教師也可利用學術年會等機會與其他地區教師交流分享經驗，提高科研水平?！?/p>

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（實驗） [M].北京：人民教育出版社，2003.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

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[4] 劉偉，劉育蓓.2018年高中地理教研熱點與啟示——基于中國知網的文獻計量分析[J].地理教育，2019（07）：9-12.

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[6] 熊昌盛，韋仕川，欒喬林，等.基于 Morans I 分析方法的耕地質量空間差異研究——以廣東省廣寧縣為例[J].資源科學，2014，36（10）：2066-2074.

[7] 林錦耀，黎夏.基于空間自相關的東莞市主體功能區劃分[J].地理研究，2014，33（02）：349-357.

[8] 何克抗.如何實現信息技術與學科教學的“深度融合”[J]. 教育研究，2017，38（10）：88-92.

[9] 中華人民共和國教育部.關于加強新時代教育科學研究工作的意見[J].西藏教育，2019（12）：3-6.