融合信息技術(shù)的生活地理教育探索

姚偉國：上海市民立中學副校長，上海市特級教師，上海市地理學會理事，上海市教育委員會地理專業(yè)委員會理事，國家地理教材基地研究員，華東師范大學、上海師范大學特聘專家，第四期上海市雙名工程“攻關(guān)項目”主持人。撰寫專著《生活地理新視角》《橫看成嶺側(cè)成峰——生活地理教育求索》，先后主編《奉賢鄉(xiāng)土地理》《陜西北路文蘊探奇》等，參與編寫上海初、高中地理教材，多篇文章被人大復印報刊資料轉(zhuǎn)載。近年主持完成“基于移動終端的生活地理碎片化閱讀平臺建設(shè)研究與實踐”等市級科研項目，獲得上海市科研成果一等獎。追求“生活地理教育”思想和“生活地理、理趣施教”教學風格，注重教育生態(tài)培育，創(chuàng)設(shè)生活情境體驗問題解決，努力成就每一位學子。

生活離不開教育，教育也離不開生活，生活的土壤是滋養(yǎng)教育的沃土。生活地理是一個既立足現(xiàn)實又歷久彌新的課題，無論何時研究，人們都有不同的收獲。當前，在互聯(lián)網(wǎng)快速普及與迭代發(fā)展、人工智能嶄露頭角的時代，現(xiàn)代生活不斷被重塑，教育需要融合信息技術(shù)才能更高效地吸收生活的養(yǎng)分。信息技術(shù)與教育教學深度融合充滿潛力，而且意義重大。尤其是對于地理這門涉及面很廣的學科，信息技術(shù)表現(xiàn)出驚人的生命力，更便捷地拉近了學生與世界的距離。這樣的深度融合不僅能推動教育快速發(fā)展，還能讓學生更早地觸摸到時代脈搏，對學生未來發(fā)展起到積極的促進作用。

俞立中教授指出，地理學的應(yīng)用領(lǐng)域及其被社會關(guān)注的程度要求把我們地理科學的發(fā)展和信息時代的發(fā)展緊密聯(lián)系起來。《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》中，信息技術(shù)也是一個高頻詞。因此，教師在教育教學對于信息技術(shù)的應(yīng)用不僅要順勢而為，更要緊扣時代發(fā)展脈搏乘勢而上，找準目標，勇立潮頭。基于以上認識，我們立足立德樹人根本任務(wù)，將生活地理作為地理教育的內(nèi)涵導向，以信息技術(shù)作為地理教育的實施途徑，開展了豐富的地理教育教學實踐，以探索和重構(gòu)信息時代的中學地理教育教學體系。

一、積累地理微視頻，優(yōu)化教學資源

在數(shù)字時代的地理教學中，教師要緊跟時代發(fā)展趨勢，不斷更新教學內(nèi)容，優(yōu)化教學方式。這對地理教育教學的與時俱進提出挑戰(zhàn)。

因慕課的出現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)微視頻的教學價值得到師生的普遍認可。為了滿足師生的教學需求，我們開發(fā)出一系列用于地理教學的微視頻資源，并將經(jīng)典教材內(nèi)容用生活化的微視頻呈現(xiàn)出來，以提高教學效果。當前，微視頻的錄制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，既有拍攝式，又有錄屏式、動畫式、混合式等類型。為了兼顧內(nèi)容的實效性和操作的方便性，我們選擇制作錄屏式微視頻助力地理教學。

（一）開發(fā)生活地理微視頻

對生活地理微視頻教學資源的積累，第一階段以教師創(chuàng)作為主。我們通過調(diào)查問卷了解了學生普遍認為的地理知識學習難點，之后結(jié)合社會熱點錄制體現(xiàn)這些內(nèi)容的講解微課。在教師的精心制作和持續(xù)努力下，學生對生活地理微視頻產(chǎn)生了價值認同。第二階段是教師指導學生自主創(chuàng)作。我們開設(shè)了生活地理微視頻制作校本課程，針對性地指導感興趣的學生自主創(chuàng)作，從基于地理知識選擇合適的生活案例、撰寫微視頻腳本到錄制微視頻，在加深學生對地理知識理解的基礎(chǔ)上提升媒體素養(yǎng)和綜合能力。第三階段是教師推進學生全員參與生活地理微視頻制作。在教師和部分學生優(yōu)質(zhì)微視頻的影響下，大部分學生的參與熱情得以激發(fā)。此時，教師引導學生以長作業(yè)的形式搜集優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)微視頻，師生共同合作，積累形成生活地理微視頻資源庫（如圖1），為地理教學積累寶貴的資源。

例如，教學“地域文化”時，我們指導學生以身邊的海派文化為主題錄制走進地域文化的微視頻，然后和學生進行頭腦風暴，選擇有代表性的海派文化元素。為了體現(xiàn)海派文化生活化的特點，我們設(shè)計了學生實景走訪的活動，比如從校門走到靜安別墅、張園、太陽公寓、陜西北路等上海地標；接著，將這些素材按照地域文化構(gòu)成維度制作課件，并用問題鏈串聯(lián)撰寫微視頻腳本引導學生深入思考；隨后，進行微視頻拍攝和錄制，反復加工以優(yōu)化視頻效果；最后，將微視頻發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)平臺上，和眾多生活地理微視頻一起供學生觀看，進行地理學習。經(jīng)過選題選材、課件與腳本制作、音視頻錄制、視頻加工等環(huán)節(jié)，一節(jié)微視頻就錄制完成了。微視頻的錄制考驗教師的數(shù)字素養(yǎng)，如何使用同樣考驗教師的教育智慧，且影響著微視頻運用于教學的效果。

講授新課時，我們將學生自主錄制的《身邊的海派文化》微視頻作為課堂導入資源，引導學生從身邊的案例思考地域文化的構(gòu)成與特點，較好地激發(fā)了學生的學習興趣。我們也將節(jié)選的不同地域文化特色的網(wǎng)絡(luò)視頻穿插在各個教學環(huán)節(jié)中使用。這不僅豐富了教師的教學資源，優(yōu)化了學生的學習體驗，還激發(fā)了學生學習的積極性，讓學生更主動地投入學習，提高了學生的綜合能力。我們還對相關(guān)生活地理微視頻資源進行分類匯編，根據(jù)教材知識設(shè)置分成28個專題，并將其上傳到視頻網(wǎng)站與云盤等平臺，供學生自主學習，大大開闊了學生視野。

（二）微視頻分享時事地理

當前，地理教學中，教師更重視對學生學以致用能力的培養(yǎng)，希望學生能夠應(yīng)用所學知識更好地解決真實問題。地理測試中，教師也融入了大量的時事背景素材。它們以時事為情境，考查學生的真實問題解決能力。對于學生來說，了解社會時事新聞尤為重要。為此，我們會給學生布置梳理時事地理內(nèi)容的學習任務(wù)。在學生參與生活地理微視頻制作的基礎(chǔ)上，教師會引導學生認領(lǐng)篩選、分析、解讀、制作不同時間段時事地理新聞的學習任務(wù)，還會引導學生根據(jù)時事新聞和地理內(nèi)容自主命制測試題目，發(fā)展學生的高階思維。然后，運用錄屏軟件，引導學生錄制時事地理微視頻。最后，將自己所錄制的微視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺形成當年度的時事地理微視頻庫，方便全體學生自主瀏覽和學習（如圖2）。

由于每個班級學生都要完成此項任務(wù)，所以各時間段會有多名學生制作，這樣就積累了多元化的時事地理案例。即使有學生選擇了相同的時事新聞，也會呈現(xiàn)出差異化的分析和解讀。這個活動也為教師的課堂教學提供了豐富案例。課堂上，教師能夠結(jié)合社會中的真實情境和學生分享中的生成性問題進行解讀，更能調(diào)動學生的學習熱情。

二、構(gòu)建融合平臺，提升教學效能

當代學生作為互聯(lián)網(wǎng)時代的原住民，對互聯(lián)網(wǎng)支持下的教學有需求，更有要求。教師在教學中運用信息技術(shù)，不僅能夠激發(fā)學生的學習熱情，還能提升教學效率。地理是一門綜合性很強的學科，需要教師不斷開闊學生的地理視野；它也是一門實踐性很強的學科，需要為學生提供交互體驗的機會。為此，我們進行了融合信息技術(shù)的地理教學探索。

（一）建設(shè)地理微信公眾平臺

為了更好地打造地理融合教學平臺，我們先創(chuàng)建了“吾遙地理”微信公眾號。一方面，將公眾號菜單欄打造成傳播地理知識的窗口，借助3個一級菜單與13個二級菜單，較為全面地覆蓋地理教學維度，著力提升學生地理素養(yǎng)（如圖3）；另一方面，嘗試挖掘微信公眾號輔助課堂教學的功能。如教學“中緬油氣管道工程”時，我們運用微信公眾號的消息自動回復、關(guān)鍵詞回復、圖文推送、投票、寫留言等功能優(yōu)化課堂交互活動，借助后臺數(shù)據(jù)收集與分析了解學生學習情況，大大提升課堂交互效率。

面對走班教學的需求，我們還應(yīng)用微信公眾號進行班級教學管理和學生拓展練習。教師可以在后臺設(shè)置一些關(guān)鍵詞，不同班級學生輸入所在班級信息、日期或相應(yīng)需求，就能夠獲取有針對性的資源，方便學生了解作業(yè)、獲取課件和訂正錯題等，優(yōu)化了走班教學效果（如圖4）。為了提升學生作答客觀題的正確率，我們還在微信公眾號中整合了一些提供專項練習的小程序與應(yīng)用軟件，方便學生利用碎片化時間練習。

（二）打造地理融合教學平臺

雖然微信公眾號平臺在地理內(nèi)容傳播方面有較突出作用，但是在交互體驗方面，它還達不到我們的預期。為了進一步優(yōu)化融合教學平臺的交互功能，我們再次走上探索之路。

最初，我們依靠第三方平臺獨立創(chuàng)建了“吾遙地理”App和“易自學”微信小程序，旨在為學生提供更加專業(yè)的地理學習工具。然而，由于第三方平臺模塊功能的局限性，基于此開發(fā)的應(yīng)用程序未能達到我們預期的課堂交互優(yōu)化效果。

通過廣泛嘗試，我們隨后找到了專注于提升交互體驗的優(yōu)幕（UMU）互動平臺。它的討論、提問、考試等互動功能更加強大，而且可以通過大屏幕將師生的實時互動數(shù)據(jù)與詞頻等進行展示，方便教師分析應(yīng)用（如圖5）。例如，在教學“自然災害與防災減災——洪澇災害”時，教師根據(jù)教學要求選擇合適的互動功能與之匹配。洪水和澇災是本教學內(nèi)容的重要概念，為了考查學生的理解與掌握情況，教師使用優(yōu)幕的互動功能，讓學生選擇自己不太了解的災害現(xiàn)象類型。學生作答結(jié)束，優(yōu)幕后臺能夠?qū)崟r反饋學生選擇的數(shù)據(jù)，方便教師進行針對性講解，調(diào)整教學進度。由于本課學習中，學生需要分析較多的專題地圖等信息，但僅僅在教室中展示紙質(zhì)地圖，部分細節(jié)信息顯示不清楚，我們便運用優(yōu)幕的圖文功能將地圖上傳至教學平臺，讓學生在移動端對其進行縮放操作，大大增強資料閱讀體驗。課堂上，在優(yōu)幕互動平臺的支持下，師生還能夠更為便捷地進行線上與線下的交互學習，更好發(fā)揮信息技術(shù)與課堂教學深度融合的優(yōu)勢。我們還將它與微信公眾平臺進行整合，搭建了融合教學平臺，實現(xiàn)“1+1＞2”的效果。

為了充分發(fā)揮混合教學平臺的價值，在小步子、多環(huán)節(jié)設(shè)計原則的指導下，我們對已有教學流程進行解構(gòu)并將其應(yīng)用于混合教學平臺中，方便學生課后根據(jù)需要自主學習。到目前為止，我們創(chuàng)建了100多節(jié)混合教學課程，影響了近4000名學生。

由于優(yōu)幕互動平臺本身就專注交互提升，結(jié)合其他教學平臺優(yōu)勢，我們能夠擁有更加豐富的社會化功能與應(yīng)用，拓展混合教學平臺的使用場域，讓學生走出課堂，延伸到綜合實踐活動中。比如，在學校人文節(jié)“地上說政”專場活動中，我們就運用過該平臺服務(wù)于知識競賽、項目化活動組織等。

（三）開發(fā)地理圖層疊置學件

經(jīng)過初期的融合實踐，我們在課堂改進和技術(shù)助力師生教學方面取得了一定的成效，但是地理學科特性尚顯不足。為此，我們將目光轉(zhuǎn)向?qū)W生地理核心素養(yǎng)的培育，以更深入地挖掘融合技術(shù)的地理教學價值。

在深度解讀地理核心素養(yǎng)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)，圖層疊置操作在培養(yǎng)學生地理核心素養(yǎng)方面具有重要意義。例如，將某一空間區(qū)域的不同地理要素進行拆分和提取，教師能夠引導學生更精細地理解人類生存的復雜地理環(huán)境。這種過程有助于培養(yǎng)學生運用空間—區(qū)域視角認識地理環(huán)境，是實現(xiàn)區(qū)域認知思維可視化的有效方式。相反，進行不同維度的疊加操作，教師能夠引導學生綜合地認識人類生存的地理環(huán)境，培養(yǎng)學生運用綜合視角來認識地理環(huán)境，是實現(xiàn)綜合思維可視化的重要表現(xiàn)。

由于常規(guī)的實體地圖無法達到上述期望的效果，為了克服使用上的不便，我們發(fā)掘了PPT中iSpring Suite插件的潛力。在常見的PPT中，教師可以根據(jù)學生的認知邏輯和核心素養(yǎng)培養(yǎng)需求，根據(jù)圖層動畫預設(shè)和語音指令錄制設(shè)計出交互的學習環(huán)節(jié)。隨后，借助iSpring Suite插件將PPT轉(zhuǎn)化為HTML5的交互式學習網(wǎng)頁，供學生線上進行圖層疊加等操作。

例如，教學“農(nóng)業(yè)區(qū)位”時，教師可以引導學生在圖層操作的交互式學件中，通過對不同要素主題圖層的疊加與拆分操作，如通過將澳大利亞的地形、氣候、人口密度、植被覆蓋、降水量等專題地圖與澳大利亞的小麥牧羊帶進行圖層疊加和相關(guān)性分析，然后將認為有關(guān)的圖層拖曳疊加進行驗證，在闖關(guān)式的學習交互中實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)區(qū)位的分析。由于這種交互式學件的制作主要依賴師生熟悉的PPT及相關(guān)插件，它不僅降低了師生的操作難度，還激發(fā)了教師的創(chuàng)作熱情和學生參與的積極性。

三、開展學生論壇，集聚教育智慧

由于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的快速普及，各個場景下涌現(xiàn)出豐富的教育教學應(yīng)用案例，這些差異化的案例都有值得我們借鑒的價值。在立德樹人根本任務(wù)的引領(lǐng)下，為了培養(yǎng)學生借助情境解決真實問題的能力，提升學生地理核心素養(yǎng)，并為學生的信息技術(shù)應(yīng)用提供展示交流的平臺，我們在上海市地理學會的指導下組織了基于問題解決的“地理情境+信息技術(shù)”青少年創(chuàng)客論壇。

該論壇吸引了來自上海市靜安、黃浦、閔行、奉賢等多區(qū)師生的積極參與。學生在教師的指導下借助信息技術(shù)解決真實情境中的地理問題，并在論壇中進行了交流。這讓我們看到了ArcGIS軟件、無人機、谷歌地球等信息技術(shù)軟硬件在不同地理情境中的應(yīng)用成果。雖然很多信息技術(shù)已經(jīng)在地理教學中得到推廣，但是由學生作為主體應(yīng)用并解決真實問題的案例并不多見。這次論壇還匯集了多區(qū)的優(yōu)秀案例，既為教師教學積累了豐富的素材，也給參與師生團隊帶來了啟發(fā)與鼓勵。論壇還得到高校專家的點評，使參與師生團隊得到專業(yè)的指導，收獲遠超預期。

受此次論壇成功舉辦的鼓勵，在地球日活動中，我們不僅指導本校學生參加，還面向全市學生發(fā)出邀請，在云端共同參與。它吸引了上海多區(qū)的學生踴躍報名。運用互聯(lián)網(wǎng)直播技術(shù)，我們擴大了活動的學生參與規(guī)模。經(jīng)過協(xié)調(diào)，我們的地球日活動分為初中、高中學段分別進行，還設(shè)置了主會場和分會場，指導學生創(chuàng)作圖文、音視頻等作品宣傳地球日，并邀請專家開設(shè)講座與學生交流（如圖6）。在學生作品展示環(huán)節(jié)，學生通過無人機航拍校園植被覆蓋情況、創(chuàng)作環(huán)保視頻趣配音、用電腦繪制環(huán)保海報等方式，表達自己保護地球的倡議；在線知識競賽環(huán)節(jié)，各校學生團隊激烈比拼，深化自己對環(huán)保理念的認知和對環(huán)保知識的理解；講座宣傳中，專家介紹了在線的虛擬碳足跡游戲，引導學生養(yǎng)成減排的生活習慣……云端地球日活動的開展，不僅有助于向?qū)W生宣傳地球保護理念，還讓教師搜集了豐富的信息技術(shù)教育教學應(yīng)用案例，將其更好地用于地理教學中。

四、應(yīng)用人工智能技術(shù)，探索教育未來

當前，人工智能迅速吸引了全世界人們的目光。自然語言理解、計算機視覺、語音識別、圖像描述、視頻生成等技術(shù)難題相繼有所突破，為未來教育的發(fā)展打開了想象空間。在全球競逐通用人工智能技術(shù)的背景下，我國提出要開展“人工智能+”行動。這也為我們的地理教育教學指明了探索的方向。

地理主觀題批閱中，很多教師發(fā)現(xiàn)，它普遍存在缺乏個性化反饋、難以避免的主觀判斷，以及教師時間和精力成本過高等問題。為了優(yōu)化地理主觀題批閱效果，我們積極探索運用生成式人工智能批閱地理主觀題的可行性。

生成式人工智能在理解語言方面有一定的優(yōu)勢，但在主觀題批閱中，則需要提高對所理解內(nèi)容的精確性。為了避免人工智能理解偏差，我們調(diào)整運用策略，嘗試采取對比學生答案與標準答案的方式批閱，旨在最大限度地發(fā)揮人工智能在文本理解方面的優(yōu)勢。為了提升主觀題批閱的準確率，我們?yōu)槊康李}目制定了詳細的批閱規(guī)則和賦分標準。在確保批改準確的同時，為了給學生提供個性化反饋，我們還指示人工智能給出針對性的回答指導和查漏補缺建議。這樣，學生在看到批改分數(shù)的同時，也能獲得具體的指導建議，從而極大地增強了批改體驗。

通過精心策劃的批閱策略，包括文本比較、細則撰寫以及指令下達等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們已初步構(gòu)建了生成式人工智能應(yīng)用于批閱主觀題的體系。為了全面評估這一體系的實際效果，我們將標準答案依據(jù)不同的語言結(jié)構(gòu)進行分類，并在人工智能完成批閱后再次進行人工驗證。結(jié)果表明，雖然生成式人工智能在理解過程中表現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性，但總體上已能滿足師生批閱的基本要求。此外，通過合理的算法匹配、充分的預訓練，以及對批閱細則的不斷優(yōu)化，我們可以顯著提高批閱的準確性。基于這些實踐經(jīng)驗，我們總結(jié)出針對不同語言結(jié)構(gòu)題目的差異算法批閱建議（見表1）。

生成式人工智能在為教師帶來批閱便利的同時，也帶來了新的挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，學生獲取知識變得更為容易。他們在人工智能的幫助下能更輕松地完成學習任務(wù)，甚至學習效果比教師的預設(shè)更好。此時，教師需要進階思考，傳授給學生的是解決問題的方法。這更加考驗教師的智慧。教師應(yīng)該將生成式人工智能的出現(xiàn)作為寶貴的教育契機，深化信息技術(shù)與地理教育的進階融合，將其指向立德樹人，開展有溫度、有智慧的地理教育教學。未來，人工智能將相伴學生左右。教師不僅要鼓勵學生使用，更應(yīng)指導學生用好，從而更高效地學習和生活。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，生活地理教育將擁有更加廣闊的發(fā)展空間和更加豐富的內(nèi)涵。在立德樹人根本任務(wù)的指引下，我們將繼續(xù)以生活地理為內(nèi)涵建設(shè)方向，促進地理教育與信息技術(shù)深度融合，探索新的教學方式和方法，為學生全面發(fā)展和教育高質(zhì)量發(fā)展做出更大貢獻。

責任編輯：孫建輝