“大數據”助力高中地理實踐力培養分析

林錦芳

摘 要：大數據應用于教育教學已是大勢所趨?；ヂ摼W時代，大數據在慢慢地改變人類的教育方式與學習方式，信息技術下的大數據將推動未來教育越來越精準，體現教育教學的實用性。本文通過在課前、課堂教學和課后復習中應用大數據，探索高中地理課堂實踐的創新路徑，促使教師以提升學生地理核心素養為目標，準確診斷課堂問題，推進學生獨立高效學習，促使學生積極參與課堂實踐活動，積累和完善認知結構，積累實踐經驗，提升心理素質。這既有利于培養學生的地理思維能力和活動能力，又可鼓勵學生通過實踐活動獲取豐富信息，提高分析和解決問題能力，增強地理核心要素的實踐能力。

關鍵詞：大數據;地理實踐力;教學實踐環境

《普通高中地理課程標準》（2017年版，2020年修訂，以下簡稱《課標》）指出：“強調信息技術在地理學習中的應用。充分考慮信息技術對地理教學的影響，創造有利于學生地理信息意識和能力培養的教學環境?！钡乩碚n堂上，隨著信息技術與地理學科的不斷深入融合，教學手段多媒化、抽象事物生動化、復雜問題簡單化、靜物內容視頻化等趨勢，使得教學效果發生了顛覆性變化，大幅度提升了教學質量。信息技術與高中地理教學的結合越來越緊密，在教學中，教師積極運用大數據、互聯網+、人工智能等方法，為學生提供更加開放、自由、自主的學習空間。

大數據是一種信息資產，可以短時間內快速地產生海量的、有價值的、多種多樣的數據集合。地理信息技術的核心是遙感技術、資源與環境信息系統、全球定位系統和數字地面技術，以及網絡GIS等技術。隨著遙感觀測水平的不斷提高，我國北斗衛星導航系統技術不斷成熟，地理信息系統的分析、仿真、歸檔和表達能力不斷提高，可用的地理數據將日益豐富，地理大數據的價值更大程度上被挖掘。地理大數據不僅應用到軍隊、國防、測繪等部門，也為課堂數據模擬各種身臨其境教學情境提供可能。例如，地質和地貌研究、植被和氣候、城市地域空間結構等地理專題研究可以通過谷歌地球進行云端考證。天氣和氣候、洋流和海浪、空氣污染和其他相關數據可以通過中國氣象網站實時訪問和其他全球實時數據收集網站獲得，讓傳統教學中難以解釋、抽象的地理現象在大數據背景下具象化，為地理教學實踐環境創設提供技術支撐。

一、地理實踐力核心內涵和大數據概述

《課標》指出：“地理實踐力指人們在考察、實驗和調查等地理實踐活動中所具備的意志品質和行動能力。”實踐力指的是學生能夠利用地理規律和原理，在認識生活現象、解決實際問題過程中所表現出來的操作力、認知力和堅持力等內在品質[1]。

實踐研究、實驗模擬和實地研究不僅是地理課程學習的重要手段，也是地理研究的重要形式。從這里可以看出，在定義和描述方面，地理實踐力是實踐能力和意志力。解決問題也是一種實踐活動，不僅對改善學生的認知結構至關重要，對提高學生的認知能力也尤為必要;在實踐培訓方面，它更注重學生地理實踐在課堂（如模擬地理實驗）和戶外（如實地研究和探索）中的應用和改進。

事實上，課堂是地理教師培養學生實踐能力的重要舞臺。教師是策劃者和引導者，但不是主導者。為了充分發揮課堂的作用，教師應首先選擇和創造具有實踐特色的教學環境，實現這一目標的途徑如下：

（一）在課堂上創設與學生生活實際相關的情境，通過觀察、調查等方法引導學生收集和處理地理信息，激發學生發現和探索問題的興趣。

（二）在激發學生興趣的前提下，通過創設行動情境，促進學生實踐行動習慣養成，提升學生自主學習、思考和體驗的能力。

（三）科學指導實踐活動方案實施，促進學生在體驗和反思中不斷學習，克服困難、尋求方法，實事求是地探索真理。

創造教育實踐環境的最終目的是培養學生遷移知識的能力，促使學生將地理知識應用于生產和生活的實際，努力運用所形成的地理原理、地理規律解釋生活現象，體現實踐原則，實施知識轉移。

二、大數據在地理實踐能力培養中的優勢

（一）豐富學生獲取信息的渠道，提高學生地理實踐能力

隨著大數據時代的到來，互聯網技術飛速發展，獲取知識的渠道越來越多。課堂外，一部智能手機、一臺平板電腦便可以幫助學生獲取大量知識，并實現遠程交流和合作，擺脫了課堂時空的束縛性，大幅度提高學生的認知力、操作力、實踐力。比如，在區域認知這一節中，教師設計“尋橋探地”地理研學活動，要求小組合作討論探究橋的詳細位置，寫出此次實踐活動的報告。在傳統教學中，這是一個有趣但難以完成的任務，但借助大數據，這一切迎刃而解。學生可以根據相片中植被——竹子，判斷出是在南方地區，再根據圖中石拱橋的特點，打開圖片搜索軟件，找圖并據圖片找出原文章，發現拍攝對象是浙江松陽縣;再用利用北斗導航系統，對照實際景觀和相片，很快找到準確地點浙江松陽縣松莊村。

“尋橋探地”這一研學實踐活動的設計，體現了《課標》“學習對生活有用的地理”“創造有利于學生地理信息意識和能力的學習環境”的相關要求，使地理核心素養培養落地生根。普普通通的橋，學生在探究實踐中卻發現蘊藏大學問、大奧秘，學會用地理視角深層次審視建筑民居差異、山川河流特征，辨識地理事物空間位置，分析自然現象存在及成因。借助互聯網，地理實踐活動在學科中得到了有效開展，地理辯證思想在學生頭腦中形成，立德育人價值觀在學生心中內化[2]。

（二）資源推送數據化，利于創設地理新實踐課堂

傳統課堂中創設真實情境的功能相對較弱，往往是以教師教學為中心，所強調的是理論不是實踐，相對空洞抽象。此外，由于校園空間場所的限制和安全責任約束，許多高中地理實踐活動無法有效開展。以信息技術為支撐的新課程可以很好地解決這一矛盾。新資源推送的數據具有立體教學、師生互動、生生交流的特點，實現了教學內容的優化呈現、學習資源的便捷獲取、課堂教學的深度互動等功能。改變了基于教師獨特教學的傳統高中地理教學方法，豐富了學生課堂學習的方法、內容和渠道。示例：在高三二輪復習天氣系統專題講解中，學生利用手持平板電腦就可以創造真實的地理場景。教師將中央氣象臺網站上最近的衛星云圖和等壓分布圖推送到學生的平板電腦上，并利用2106號臺風“煙花”登陸現場網絡視頻進行小組討論：臺風發源地，主要路徑，風向和風力大小的變化，深入分析原因和對人類活動的影響，生成臺風監測和探索活動報告。在實踐中，教師利用情境中的各種信息引導學生發現和思考問題，使學生在合作、討論和探索中“體驗知識形成的全過程”，激發學習地理的興趣，鍛煉地理表達能力和知識判斷應用能力。

（三）多元化的海量大數據，利于學生構建完善的地理學科知識體系

基于大數據資源，引人入勝的場景、優美的音樂和豐富的色彩為學生提供了生動的學習內容;通過分析和處理，可以生成逼真的模擬情境，增強學生的多感官體驗，激發學習主動性和創造性;將抽象概念可視化，降低學習的難度，提高教學質量，完善學生的地理知識體系[3]。例如，在地質地貌一節教學中，教師可以利用谷歌地圖將長江各種河流地貌展示給學生，增加學生的地理感知，借助實景幫助學生理解各種河流地貌成因、特點及分布特征。又如，在高中地理必修二第二章“地域文化與城鄉景觀”講到“北京四合院”，這時候可以利用360全景圖片和VR技術使學生在課堂上身臨其境，北京古民居特色一目了然，北京的街道盡收眼底。大數據分析作為理論與現實連接的有效通道，可以引導學生自主學習和探究學習。在教育數字化的背景下，“教育+云計算”教育云模式不僅推動“寬帶網絡學校聯盟”完成數據中心的建設和服務，還倡導“人人都能進入在線學習空間”，推動教學方法的改革。通過智能傳感技術、可穿戴設備等，可實時收集、監測各種實體課堂外的動態信息，并結合線上學習數據加以處理分析，促進了教與學、課堂和課外的有機整合，并有針對性地向學生輸出服務，不斷完善學生的知識結構，使學生的地理核心素養得到真正提高。

（四）大數據技術的成熟應用顯著促進了教學觀念和方法的變革

通過課前學習和數據分析，教師可以真正做到“學以致用”，探索學科本質，廣泛利用實踐資源，打造生動、活躍、實用的學校地理課堂。彈幕發送功能可以在大屏幕上即時呈現課堂上每個學生產生的新問題和想法。實時數據傳輸促進思想流動和沖突，提高課堂開放性。網絡平臺上的互動學習使學習過程數據具有可記錄性、可重復性和可比性，學生可以在一定程度上根據自己的問題和節奏進行個性化學習。通過對課堂評價數據和教學大數據的對比分析和評價，教師可以發現學生常見的、個性化的問題，并有針對性地進行教學改進。上述變化突出了學生在課堂教學中的問題導向和主導地位，促進了教與學的有效聯系[4]。

三、大數據提升地理實踐力的策略

課堂上教師將網絡信息作為地理教學的案例資源，構建中學地理新課堂，能調動學生的學習興趣，提高學生的核心素養，幫助學生建立地理知識體系，提高學生的地理實踐力。在地理教學活動中，信息技術的直觀交互、體感交互、虛擬場景練習等情境教學為地理教學注入了新的活力，為地理實踐素養的培養創造了良好的環境。大數據環境下的新型教學實踐環境創設將會大放光彩。

（一）準備階段——制訂目標和計劃

實踐教學應有明確的目標和行動計劃。在開展地理實踐時應詳細說明行動安排、操作流程、注意事項等，在此基礎上才能指導學生收集、處理信息，以便減少實踐行動的盲目性。實踐活動的目的、流程，以及學生任務單等，都應獲得數據的支持，讓實踐活動有的放矢。

（二）設計階段——信息技術融合

為保障實踐活動的有序開展，教師應為學生呈現較為詳細具體的行動安排和實現步驟，還需充分發揮學生的自主性，向學生提供各種信息獲取的途徑和方法，輔助學生自主收集信息，為學生創造良好環境。強化信息技術與學科的融合是新課改的要求。為實現教學的信息化，教師在教學中應充分使用信息軟件，提升學生的地理實踐能力。在地理實踐活動中可以使用“兩步走”“star+”等App，根據環境不同指導學生運用不同的信息平臺，以提高實踐行動的效率[5]。

（三）實施階段——指導數據記錄

地理事物的形成往往是多重元素共同作用的結果，地理學科與其他學科的重要區別在于其綜合性。要準確理解地理現象的本質，需要從地理思維和全局意識的角度進行觀察和分析。在實踐活動中，教師應從多層次多角度給學生設置活動任務，引導學生從不同角度觀察同一現象。比如，在筆者指導學生調查小巷旅游業的發展現狀時，可以從游客、商家、本地人等多重視角進行觀察，每一視角可以有不同的側重點，注意重點觀察對象，記錄重點現象，全面提升學生的觀察與記錄能力，提升學生的地理綜合思維。

（四）總結階段——豐富數據評價工具

新課程改革要求更加重視學生的行為評價，將過程性評價與總結性評價相結合。在具體的評價地理實踐力方面，除了定性評價，還應該更注重定量評價，需要豐富數據評價工具[6]。為便于對學生進行定量的數字化評價，教師需要針對學生在地理實踐中的綜合表現，建立多層次的實踐成果評價體系，了解學生具體是哪些方面存在不足，可以精確指導學生進一步的發展。

（五）遷移階段——提升思維品質

“生活即學?！保瑢W習的最終目標不僅是了解知識，而是利用所學解決問題。遷移是把所學知識運用到具體的新環境中，利用知識解決生活中的問題。教師一方面應引導學生發現生活中的地理問題，另一方面引導學生利用知識解決生活中的地理問題。具體教學中，教師也可以通過呈現情境材料的方式，引導學生對多種材料進行探究，自主發現、提出問題，并進行解答，實現對實踐活動的遷移學習。

結束語

地理實踐力是新課程改革的重點之一，是培養學生地理核心素養和地理空間思維的重要途徑。大數據應用于教育教學已是大勢所趨，未來教育也將朝著可視化不斷發展，如何利用大數據支持地理實踐力的培養、如何使地理實踐力可視化，是每個一線教師必須面對的問題。

參考文獻

[1]喻衣鑫.大數據分析對提升教學質量的積極作用探究[J].科技資訊，2020，18（31）：50-52.

[2]農曉蕾.核心素養理念下信息技術與高中地理教學融合探究[J].廣西教育，2019（42）：94-95.

[3]胡峰博.例析基于大數據的地理課堂精準教學[J].成才，2019（7）：44-46.

[4]樊艷麗.例談高中地理核心素養中學生實踐能力的培養[J].學周刊，2019（28）：106.

[5]尹厚霖.基于互聯網思維的地理實踐力培養策略初探[J].地理教學，2019（21）：35-36，44.

[6]吳光明.基于信息技術下高中地理實踐力的培養[N].中學生學習報·教研周刊，2019-6-7（60）.

本文系福州市教育信息技術研究課題“基于大數據的地理教學診斷與應對研究”（課題編號：FZDJ2020A17）的主要研究成果。