地理信息技術與中學地理教學融合策略研究

盧世妹

在當今社會,信息技術已經在教育教學等各方面得到了廣泛的運用,這也是時代發展的需要。21世紀的教學離不開信息技術,中學的地理教學必須適應信息技術的發展,積極探索融入中學地理的教學中,充分利用信息技術獲取信息、共享資源、多重交互等優勢,促進中學地理教學的改革與發展。

一、 信息技術下的中學地理教學設計內涵與模式分析

(一)信息技術下的中學地理教學設計內涵

教學設計以學習、傳播、教學等理論為依據,注重理論聯系實際,從學生的知識認知和情感需求出發,根據教學目的,對教學內容進行合理的規劃和編排;建構一個最優化的、可操作的體系流程,幫助學生有效地完成預先設定的學習任務。在現代信息化背景下,中學地理教育是以傳統的教育設計為指導,運用現代信息技術,以中學的地理專業特點為依據,以培養學生的基本素質為主要內容;地理教學應采用地理教學的方式來調動學生的內在學習動力,科學預設和安排教學過程的每一個環節和要素,為他們創造一個有利的信息環境,使他們的地理素養、信息素養和創造力得到提高,提高其對地理信息的探索和構建能力,實現教與學最優化的系統過程。

(二)現代信息技術下的中學地理教學設計模式

在信息技術飛速發展的今天,中學地理教學的教學模式和教學手段的變革日益受到重視。在現代信息技術的背景下,中學地理教育教學是基于信息的傳播途徑和學生的學習心理特點,將信息化的教學手段與策略相結合,在老師的指導下,發揮學生的主動性和創造力,建立起一套完整的課程體系。基于信息化的教育平臺與手段,在現代化的信息技術背景下,中學地理教育的教學與設計呈現出多元化的教學設計方式。

1. 中學地理網絡課程教學設計模式

中學地理網絡課程的教學設計,是一種以現代信息化為基礎的網上教學方法。它的設計模型都是以學生為本,以地理教師的組織、指導和輔助作用為基礎,利用信息技術的優點,根據學生的需要,制定相應的教學程序,以最大限度地適應不同學生的個性化學習目的。

2. 中學地理移動教學設計模式

中學地理移動教學設計是在網絡技術的基礎上進行的,它的發展可以看作是網絡技術發展的一個新的發展時期,它的主要特征和優越性表現在移動性、便攜性和自主性上;還包括虛擬化、智能等。由于手機教學的優點,可以有效地將課余的學習轉化為終身學習。在現代信息技術的飛速發展下,各類初中地理教學的設計方法層出不窮,但歸納起來整個教學設計流程如圖1所示。

圖1 中學地理移動教學設計模式流程

二、 中學地理學科與信息技術的融合現狀

(一)地理學習與信息技術融合的方式

把信息技術與中學地理課結合起來,一般有兩種方法。第一種是,地理學的教學內容包含或涉及信息技術。就拿遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位技術(GPS)等地理信息技術來說,這十多年來一直被作為地理教科書的重要組成部分。2017中學地理新課標實施后,增加了“探索地理知識,理解應用”的需求,增加了“解讀地圖的數字化進程,學習如何構建GIS的資料表格”“講解遙感影像的理論與方法,以及對某地區的影像進行識別”等內容。3S技術既是中學課程的必修課,又是初中生必須學習的知識。地理任課教師要引導學生進行教學,其著眼點不在于3S技術的講述,而在于將3S技術運用到實際的教學過程中去。

第二種是將信息技術融入地理教育的設計中。目前,翻轉課堂、微課、情景導入等課堂教學已經得到了越來越多的教師的重視。將GIS、數字地圖、數字地球儀等地理信息技術運用于課堂,能為學生提供全新的視覺感受。在具備條件的中學,地理課通常都會安裝電子白板、地月儀、行星地球儀。課堂中,教師可以利用各種模型的自動化展示工具進行課程教學,從而促進學生更好地了解地理知識信息。

(二)中學地理教師對信息技術的使用現狀

經過多年的課堂調查、教師訪談、查閱相關文獻等調查,我們可以看到,大部分地理教師在教學中還沒有由“使用觀”向“融合觀”過渡,也沒有“利用信息化改變課堂教學模式”這一具體的教學目的。通過調查,我們可以看到,在教學過程中,最常用的是預習和新課程的引入。教師可以在網上搜索到相關的資料,并能使用PPT、Word、Excel等工具進行教學準備。然而,很少有教師通過個人制作的動畫或軟件來獲取課堂教學素材。除了教學環節,課堂上的探究、實驗和討論環節中使用信息技術的比重明顯下降。僅有少數地理教師可以利用各種比較專業化的軟件,如Focusky、ArcGIS、Google Earth、MapGIS、3S技術,把信息化技術融入教學的各個方面。

在教學方式上,新課教學中應用最多的是采用情境式、問題式和探究式教學,在溫習和實踐性教學中應用很少。有些教師在課堂上不能全面把握好課堂教學的總體布局,對“信息化”與“地理學”的結合,缺乏對“信息化”與“地理學”相結合的重要性的認識,導致了“資源浪費”“教育質量差”等問題。

三、 信息技術融入地理教學存在問題

在實踐中,我們看到了信息技術的開放性、海量的信息存儲、傳統教學的不可比擬性,信息呈現方法具有多種形式。但是,這并不意味著信息技術就無所不能,我們也看到,有些教師的課堂上還存在問題,甚至有些教師已經步入了錯誤的軌道。作為一名地理教學的一線教師,在面對“信息化”與“地理學”相結合的問題時,始終存在諸多疑問和看法,顯然,二者之間的整合還未達到理想的程度,更無法從根源上改變教師的教學模式。

(一)地理教師的信息技術使用技能欠缺

科學技術日新月異,那些在學校接受過一些基本的信息技術知識的教師,在工作中都無法跟得上信息技術的發展。很多工作十年以上的教師都表示,到了工作崗位后,沒有經過特別的信息技術訓練,做不好微課程,也沒有用到專業的地理信息專業軟件。縣級及以下中學普遍缺乏信息科技裝備、缺乏專門的地理教室、缺乏對信息科技的訓練和輔導,難以進行信息技術與地理相結合的教育。市區中學的教學環境相對好,新入職的教師會接受有關信息技術的訓練。少數教師是靠“自我摸索”才能熟練運用地理信息系統,但是還不能很好地運用。缺乏信息技術能力,導致了地理學與信息化教學的深入結合無法有效開展。

(二)教師對信息技術與地理課程融合的目標不明確

地理學的各個元素是錯綜復雜的,信息技術與地理課程融合的深入結合可以為學生提供一個創新的、開放的學習氛圍,讓學生“沉浸”于問題的情景中,培養學生的批判思考能力,改變課堂講法,加強學生的自主學習和合作探究,讓學生與別人進行資源和資訊的交流,進而建立起自身的知識系統,進而提高學生的綜合素質。但目前絕大部分教師都認為,在地理教學中運用信息技術可以激發學生的學習興趣,提高他們的教學效果。但也僅僅是如此,它無法影響到教育的組織和方法。另一些教師則認為信息技術的運用就是“多媒體教學”,雖然提高了學生的學習效能,卻也加重了他們的工作壓力。使用課件不僅耗費時間,而且還會妨礙學生思考。上述的看法表明,當前我國中學信息技術在與地理學科的整合中,仍處于“塞入”和“嵌入”的狀態,對“融合”的深層目的并不清晰。“融合”并不只是單純地運用課堂教學,也沒有局限于教學的運用方式,而要在教學的各個環節、教師的教學理念以及地理課堂的結構中,與信息技術的互動與滲透。

(三)教師對地理課程與信息技術深度融合缺乏策略

很多教師沒有正確地認識“深度融合”的含義,以為利用信息化可以實現“融合”。在課程內容方面,教師不經過過濾就把視頻素材和圖片等通過互聯網和資源平臺進行簡單的利用,忽視了它與課程的適應性。在教育方式上,由于信息化技術只用于某個特定的教學過程中,缺少對課程的主體和整個課程的策劃。僅有少部分教師可以將信息技術全面運用于課前翻轉、課中探究、課后評估等各個方面。通過工作中的一些了解,我們可以看到,在我國,相關深度融合的成果論文主要以浙江、江蘇和安徽為代表,可以將單元專題和信息化技術相結合。這表明大多數的地理教師在教學中缺少與信息技術相結合的策略。

四、 信息技術與中學地理教學深度融合的對策

(一)課前融合

在課前階段,首先要對地理教學目標、任務、特點等進行全面的研究,在明確教學目標的前提下,合理選擇和整合地理教學資源,并在地理教學中配置地理教學信息平臺。其次,教師要為學生準備參考書籍、電子課件和教學計劃、視頻教程等。將有關的課程資料如專題研習網頁等進行分級,為不同的學習者提供各種資料,預先將資料上傳至信息系統,讓學生能夠在資訊系統中預先選取資料,并自行設定預習時間。最后,利用翻轉課堂,教師在課前把要學到的材料以“微視頻”的形式預先發送到學生手中,并把他們的思考安排到教學中。比如,在執教“天氣與氣候”課程時,先讓學生在線看“天氣與氣候變化”的微課程,再收集有關的材料圖片,分析天氣與氣候變化對人們生活造成的影響;要求學生自行選擇能夠反映“天氣與氣候”的素材,并將其制作為錄像教學。筆者在調研中,搜集了大量將信息技術運用于課堂教學活動中的案例,如學生組團實地考察水質、河流落差的動力實驗等,以及在城市規劃館拍攝的城市工業集群發展計劃。

(二)課中融合

在課中階段,首先教師建立情景引導式的課堂,激發學生對后面的教學活動的興趣。其次,通過網絡教學、合作研討、互動性提問等方式,加強對地理教學中關鍵知識的認識,加深對地理信息的認識,并把握它們的內部關系,懂得學習遷移,運用相關知識,在現實中處理問題。

1. 采用問題式、探究式、項目式的教學方式

信息技術的優勢是能夠使學生對某些問題情景進行形象地重現,使其能夠在情景中自行產生問題,并利用智慧課堂的智能終端進行自動查閱,收集和整合有用信息,最終得到解答。例如,“撒哈拉以南的非洲”中,教師運用信息技術展現了非洲的風景、豐富的資源,特別是鉆石和黃金的產出,以及非洲的GDP與環境。要求學生先提問,再進行分組討論。在進行探究時,可以將信息技術與之相融合,以求有所依,合作探究。

2. 在地理課堂中創設信息技術環境

教師可以事先列出所有適合于地理課堂或地理信息場館內的課程清單,并在課堂中進行適當的信息技術預習,并在課堂中引導學員進行“沉浸式”的體驗。例如,在進行“等高線地形圖”課程時,可以使用Google Earth軟件來真實地重現等高線;在談到“自然災害”的時候,利用衛星云圖的遙感圖像,獲得它的實時分布,并利用不同時段衛星云圖的遙感圖像進行比較,指導學生進行預測臺風發展的路徑及結果。講解“地球的運動”時,可以在天象館內進行地球軌道運動的仿真,提高學習的直觀程度,并能更好地了解這些信息。通過信息技術的情境,使學生能多個感官與全身心地投入,培養學生的創造性思考能力,提高課堂的學習效率。

(三)課后融合

信息技術在課后的融合主要表現為作業的編排與教學評估。教師可以為學生安排一些簡單的地理信息查詢、搜索、錄像等任務,為學生安排PPT報告材料制作,實驗技術設計,GIS繪制,AR技術經驗及其他有關的學習任務。在課后階段,教師安排地理課外活動,讓學生把作業上傳到網上,加強學習。教師可以利用課外的作業來測試課堂教學效果。對不懂的課程,運用信息化平臺與學生進行溝通,并及時收集教學中的反饋,對相應的教學環節進行修正。

課后階段的信息技術融合到作業的布置與批改中,可以診斷學生的學習效果,也能有效地促進教師對教學方法的改進。目前有許多智能化的軟件,可以計算出學生的作業準確率、學業成績等,教師可以針對這些問題進行有針對性的解釋,并通過這些分析來判斷學生的學業水平。運用信息技術,有利于教師及時給出學生表現性評價和探索學生的增值性評價。

五、 結論

隨著現代信息技術的飛速發展,未來中學地理教學方式必將更加智能、多元和靈活,地理教師要想真正掌握現代信息技術環境下中學地理教學設計的基本理論方法,必須對現代信息技術環境下中學地理教學的內涵、模式等問題有清晰的認知。在此基礎上,中學地理教師也要同社會、學校和家長一起,共同營造良好的信息化環境,有效利用多樣化的信息資源,更好地為教學服務。