信息技術(shù)在高中地理課堂教學中的應(yīng)用研究

隨著新高考政策的推進，高中地理教學面臨新挑戰(zhàn)。地理從傳統(tǒng)文理分科變?yōu)檫x考科目，要求學生不僅掌握知識，還需具備分析、實踐等綜合能力。過去的地理課依賴課本講解，學生被動學習，難以適應(yīng)新高考對思維能力和實際問題解決的要求。信息技術(shù)的發(fā)展為教學改革提供了突破口。通過數(shù)字工具，教師能設(shè)計互動課堂，將復雜的地理過程可視化，激發(fā)學生主動探索。本文重點研究如何將信息技術(shù)與地理教學深度結(jié)合，分析當前存在的問題，并提出優(yōu)化策略，旨在為教師提供符合新高考要求的教學方法參考，促進地理教育質(zhì)量提升。

一、新高考視域下高中地理的特點

（一）地理成為選考科目

在新高考背景下，地理學科從邊緣科目轉(zhuǎn)變?yōu)檫x考科目，教師需要重新構(gòu)建教學策略。過去，地理課堂以背誦知識點為主，學生被動接受教師灌輸?shù)膬?nèi)容。如今，教師必須借助信息技術(shù)工具改變這一模式。例如，通過動畫軟件展示地殼運動過程，用互動地圖讓學生親手標注氣候帶分布，將抽象的地理概念轉(zhuǎn)化為直觀的視覺體驗。這種方式不僅能吸引學生主動參與課堂，還能幫助教師更高效地培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。課堂上，教師利用多媒體課件整合圖文素材，將原本枯燥的課本內(nèi)容轉(zhuǎn)化為動態(tài)演示。例如，講解季風形成原理時，教師可以設(shè)計一個模擬軟件，讓學生拖動不同氣壓帶圖標，觀察季風方向的變化。這種互動式教學讓學生在操作中理解地理規(guī)律，同時培養(yǎng)其分析能力。此外，教師通過在線學習平臺布置分層任務(wù)，允許學生根據(jù)興趣選擇探究方向。比如有的學生研究家鄉(xiāng)河流污染問題，有的關(guān)注城市熱島效應(yīng)，教師則通過平臺實時批改作業(yè)并反饋指導，使每個學生都能在自主學習中提升地理實踐能力[]。

（二）地理教學更加多樣化

面對新高考對綜合能力的要求，教師需要打破傳統(tǒng)講授模式。信息技術(shù)為多樣化教學提供了支撐工具。例如，在講解人口遷移時，教師可以引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓學生“走進”不同年代的村落，觀察房屋布局、農(nóng)田開墾的變化，進而分析人口流動與自然環(huán)境的關(guān)系。這種沉浸式體驗讓知識理解更加深刻。同時，教師通過數(shù)字地球軟件展示實時氣象云圖，引導學生根據(jù)衛(wèi)星圖像預測降雨區(qū)域，將課堂內(nèi)容與實際生活緊密相連。探究式學習中，教師利用數(shù)據(jù)可視化工具設(shè)計案例庫。例如，提供某地區(qū)十年間氣溫、降水、植被覆蓋率的動態(tài)圖表，要求學生分組討論生態(tài)變化趨勢。學生通過拖拽時間軸、疊加數(shù)據(jù)圖層，自主發(fā)現(xiàn)氣候與植被的關(guān)聯(lián)性。教師則扮演引導者角色，通過屏幕共享功能即時點評各組的分析思路。這種方式既保留了知識系統(tǒng)性，又強化了學生的信息處理能力。課后，教師還可通過短視頻平臺發(fā)布三分鐘地理常識科普，講解“為什么山頂比山腳冷”等生活現(xiàn)象，持續(xù)激發(fā)學習興趣。

（三）地理考試有所創(chuàng)新

新高考地理試題注重解決實際問題，教師需要利用信息技術(shù)重構(gòu)備考方式。針對開放性試題增多的特點，教師在日常教學中引入模擬答題系統(tǒng)。例如，設(shè)計虛擬科考任務(wù)，讓學生在電子沙盤上規(guī)劃考察路線、選擇裝備物資，系統(tǒng)會根據(jù)選擇結(jié)果生成不同的得分評價。這種訓練方式幫助學生理解“答案不唯一”的解題思維。對于材料分析題，教師使用智能批改軟件展示典型答案，用不同顏色標注得分點與失分項，使學生直觀掌握答題邏輯。在知識整合環(huán)節(jié)，教師通過思維導圖軟件動態(tài)演示知識網(wǎng)絡(luò)。例如，將氣候類型、地形特征、農(nóng)業(yè)分布等模塊進行關(guān)聯(lián)重組，學生點擊任意節(jié)點即可展開子級知識點。這種方式突破了教材章節(jié)限制，強化綜合運用能力。針對跨學科命題趨勢，教師可聯(lián)合其他學科開發(fā)融合課程。例如，地理與生物教師共同制作濕地生態(tài)模擬程序，學生既要分析濕地形成的地理條件，又要觀察候鳥遷徙的生物特征，在跨學科實踐中提升解決復雜問題的能力[2]。

二、高中地理教學與信息技術(shù)融合中存在的問題

在推進信息技術(shù)與地理課堂結(jié)合的過程中，教師常常陷入“為用技術(shù)而用技術(shù)”的誤區(qū)。例如，部分教師將大量動畫、視頻堆砌在課件中，學生雖然被絢麗的畫面吸引，但課后回憶時只能記得“火山噴發(fā)的特效很壯觀”，卻無法解釋地殼運動的根本原理。這種現(xiàn)象源于教師對技術(shù)工具的過度依賴，將信息技術(shù)的價值簡單等同于“讓課堂熱鬧起來”。有的教師在講解洋流分布時，花費二十分鐘播放三維模擬視頻，卻未引導學生結(jié)合地圖冊自主標注暖寒流走向，導致學生停留在被動觀看層面，未能建立地理空間思維。更嚴重的是，某些教師直接將網(wǎng)絡(luò)下載的成品課件照搬進課堂，未根據(jù)本校學生認知水平調(diào)整內(nèi)容難度，使得技術(shù)資源與教學目標產(chǎn)生錯位。

信息技術(shù)的單一化使用成為制約教學效果的瓶頸。部分教師將多媒體教學簡單理解為“用投影儀播放PPT”，整堂課機械地切換幻燈片頁面。例如，在分析人口密度分布時，僅展示靜態(tài)柱狀圖對比，未利用GIS軟件動態(tài)調(diào)取不同年份數(shù)據(jù)，錯失培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)解讀能力的機會。有的教師常年使用固定教學平臺，即便遇到需要實時互動的教學環(huán)節(jié)，依然強制學生通過文字框提交答案，而不會嘗試手寫板標注、語音討論等更直觀的交流方式。這種單一的技術(shù)路徑導致課堂互動模式僵化，學生逐漸失去探究熱情。

技術(shù)工具的引入無形中加重了學生的認知負荷。教師在設(shè)計數(shù)字化任務(wù)時，往往忽視操作門檻對學習效率的影響。例如，要求學生使用專業(yè)制圖軟件繪制等高線圖，但未預留足夠時間講解軟件基礎(chǔ)功能，導致學生耗費大量精力研究如何調(diào)整圖層透明度，反而忽略了對地形特征的深度分析。在開展線上小組合作時，教師同時開放多個互動平臺，如在線文檔、即時通訊、文件共享空間等，部分學生因不熟悉平臺切換規(guī)則，將討論時間浪費在文件上傳失敗等技術(shù)問題上。更值得關(guān)注的是，教師布置的課外探究任務(wù)常包含復雜技術(shù)操作，如制作三維地理模型并錄制解說視頻，這類作業(yè)往往需要家長協(xié)助完成，背離了培養(yǎng)學生獨立實踐能力的初衷。

三、新高考視域下高中地理教學與信息技術(shù)的有效融合路徑

（一）創(chuàng)設(shè)虛擬情境，提升學生興趣

在新高考改革背景下，地理教育需主動推進數(shù)字化教學實踐。教師可借助多媒體工具構(gòu)建動態(tài)模擬場景，將氣候演變、地形運動等抽象概念轉(zhuǎn)化為可視化影像，通過互動式學習界面展現(xiàn)自然規(guī)律與人文現(xiàn)象。學生在沉浸式數(shù)字環(huán)境中觀察板塊漂移過程，分析季風形成原理，自主探索生態(tài)保護方案，借助三維動態(tài)模型直觀感知地理空間關(guān)系。這種技術(shù)賦能的認知模式能激發(fā)學生主動思考，通過人機交互操作驗證假設(shè)，在問題解決過程中深化對學科原理的認知。教師通過搭建虛擬實驗平臺，將數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與探究式學習結(jié)合，使復雜的地理過程轉(zhuǎn)化為可操作的觀察對象，幫助學生在實踐操作中建立系統(tǒng)性思維，提升空間分析能力與綜合應(yīng)用水平[3]。

例如，針對2016年全國I卷37題的教學設(shè)計，教師可依托數(shù)字化教學工具構(gòu)建沉浸式學習場景，以提升學生的空間認知與創(chuàng)新思維。在教學實施過程中，教師可借助三維建模技術(shù)動態(tài)還原堪察加半島地形全貌，通過全息投影將傳統(tǒng)平面地圖轉(zhuǎn)化為可交互的地理模型。在課堂導入環(huán)節(jié)，指導學生佩戴VR設(shè)備進行虛擬實地考察，通過角色代入激發(fā)空間想象，使學生身臨其境地觀察半島東西兩側(cè)分別毗鄰鄂霍茨克海與太平洋的地理特征。在情境建構(gòu)階段，系統(tǒng)設(shè)置可觸發(fā)式知識節(jié)點：當學生視線聚焦河谷區(qū)域時，自動彈出鮭魚洄游的三維動畫，直觀呈現(xiàn)熊類生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程；通過手勢識別技術(shù)，學生可自主縮放觀察火山地貌的構(gòu)造細節(jié)，或調(diào)取不同海拔植被帶的分布數(shù)據(jù)。教學平臺內(nèi)置的智能引導模塊，會依據(jù)學生操作軌跡推送相關(guān)地質(zhì)演變史料，輔助理解冰川作用對地形塑造的影響機制。在探究式學習環(huán)節(jié)，教師在虛擬情境中圍繞試題核心設(shè)計探究性問題鏈。例如，當學生穿越針葉林帶時觸發(fā)氣候類型辨析任務(wù)，在考察海岸線輪廓時激活地形形成機制分析模塊。通過分層設(shè)置的挑戰(zhàn)任務(wù)，促使學生綜合運用等高線判讀、氣候因子分析等地理技能，逐步建構(gòu)區(qū)域認知框架。

特別是在火山地貌觀察點，系統(tǒng)同步呈現(xiàn)板塊運動模擬視頻，幫助學生建立宏觀地質(zhì)過程與微觀地形特征的邏輯關(guān)聯(lián)。這種虛實融合的教學模式，通過多模態(tài)信息呈現(xiàn)與交互式操作界面，將抽象的地理原理轉(zhuǎn)化為可感知的具象化場景。在完成虛擬考察后，教師組織學生通過思維導圖軟件重構(gòu)知識體系，對比實測數(shù)據(jù)驗證假設(shè)，最終形成具有地理實踐力特征的解題策略。這種教學創(chuàng)新不僅強化了學生對圖文資料的解析能力，也促進了綜合思維能力的形成，有效對接新高考對區(qū)域認知、人地協(xié)調(diào)觀等學科核心素養(yǎng)的考查要求。

（二）豐富教學方式，提高教學效率

在深化高中地理教學與信息技術(shù)融合的實踐探索中，創(chuàng)新教學路徑需以翻轉(zhuǎn)課堂為重要載體。該模式依托短視頻資源庫實現(xiàn)知識傳遞的前置化：教師將學科重難點拆解為微專題，通過智能化學習平臺推送至學生終端，要求其完成預設(shè)任務(wù)并梳理知識盲區(qū)。在課堂實施環(huán)節(jié)，教學重心轉(zhuǎn)向分層化的問題解決，教師借助學情分析系統(tǒng)精準定位認知堵點，通過協(xié)作探究、虛擬仿真實驗等方式構(gòu)建深度學習場域。從時間維度劃分，該模式涵蓋知識內(nèi)化（課前）、能力建構(gòu)（課中）、素養(yǎng)遷移（課后）三個環(huán)節(jié)，各階段通過數(shù)據(jù)追蹤形成教學閉環(huán)。

例如，在高中地理《洋流》章節(jié)的教學實踐中，教師可采用混合式教學模式實現(xiàn)知識建構(gòu)與能力培養(yǎng)的雙重目標。具體實施過程中，依托智能教育平臺搭建“三段遞進”教學框架，通過數(shù)字化工具重構(gòu)傳統(tǒng)教學流程。在預學習階段，教師運用GIS動態(tài)地圖與流體力學模擬軟件，開發(fā)主題式學習單元《海洋信使的環(huán)球之旅》。該資源包以虛擬漂流瓶的運動軌跡為敘事主線，整合氣壓帶風帶可視化模型與洋流循環(huán)系統(tǒng)三維動畫。學生在移動終端完成軌跡預測任務(wù)時，需同步提交包含科氏力作用分析、密度流形成機制等問題的電子學案。平臺內(nèi)置的認知診斷系統(tǒng)將自動生成學習熱力圖，為課堂精準教學提供數(shù)據(jù)支撐。課堂教學環(huán)節(jié)聚焦概念轉(zhuǎn)化與思維進階。教師借助智慧教室的多屏交互系統(tǒng)，將學生預學階段繪制的洋流分布草圖與NASA實時洋流監(jiān)測數(shù)據(jù)進行疊加比對。針對“漂流瓶回歸可能性”的核心議題，組織學生通過虛擬航海沙盤進行多情景推演。在探究北大西洋暖流與秘魯寒流的相互作用時，系統(tǒng)同步調(diào)取厄爾尼諾現(xiàn)象的歷史氣象云圖，引導學生建立大氣環(huán)流與洋流系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)認知。課后拓展環(huán)節(jié)注重知識遷移與素養(yǎng)提升。教師利用數(shù)字孿生技術(shù)還原鄭和船隊七下西洋的航海場景，學生通過頭戴式設(shè)備在虛擬甲板上觀察季風洋流變化，并利用航海日志數(shù)據(jù)庫反推歷史航線的規(guī)劃邏輯。平臺設(shè)置的“洋流生態(tài)影響”研究性學習模塊，要求結(jié)合NOAA海洋溫度數(shù)據(jù)與漁業(yè)資源分布圖，完成秘魯漁場形成機制的論證報告[4]。

（三）應(yīng)用信息工具，強化學生認知

在新高考改革背景下，地理學科與智能教育技術(shù)的整合成為教學轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑。教師可依托多維數(shù)字教學系統(tǒng)，將地理空間認知培養(yǎng)融入可視化教學實踐。以智能交互屏為載體開展地形剖面動態(tài)繪制，借助三維地理建模系統(tǒng)還原褶皺山脈形成過程，通過增強現(xiàn)實地理演示儀實現(xiàn)大氣環(huán)流立體觀測，此類技術(shù)手段有效突破地理過程性知識的認知壁壘。針對高考命題中遙感影像判讀、等值線分析等新型題型的變化趨勢，教師可利用地理信息系統(tǒng)云平臺設(shè)計分層訓練模塊，通過圖層疊加、空間量算等交互操作，系統(tǒng)提升學生的空間結(jié)構(gòu)能力。

例如：在高中地理《荒漠化的防治》專題教學中，教師可構(gòu)建“數(shù)據(jù)驅(qū)動一情境浸潤”的教學模型，依托數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)生態(tài)治理教育的多維突破。以西北地區(qū)為研究樣本，教學設(shè)計分為認知建構(gòu)、過程解析、實踐遷移三大模塊，通過智能教學系統(tǒng)實現(xiàn)地理核心素養(yǎng)的階梯式培養(yǎng)。在認知啟動階段，教師運用時空大數(shù)據(jù)可視化平臺，動態(tài)呈現(xiàn)“三北”防護林工程實施前后NDVI指數(shù)變化。通過對比1950-2020年遙感影像的時空拼圖，學生可直觀觀察毛烏素沙地植被覆蓋率的演變軌跡。智慧教室的多屏聯(lián)動系統(tǒng)同步展示牧民生態(tài)移民的紀實影像，使學生既能從宏觀尺度把握荒漠化空間格局，又能微觀感知人地關(guān)系矛盾，觸發(fā)生態(tài)保護的責任意識。過程解析環(huán)節(jié)采用三維地理模擬系統(tǒng)，構(gòu)建包含氣候因子、地表覆被、人類活動等多要素的荒漠化動力模型。學生通過調(diào)節(jié)降水、蒸發(fā)、載畜量等參數(shù)滑塊，實時觀測地表粗化過程的數(shù)值模擬結(jié)果。當輸入近三十年烏蘭布和沙漠擴張數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)自動生成土壤風蝕速率的熱力圖譜，配合LiDAR掃描的沙丘移動軌跡動畫，幫助學生理解荒漠化正反饋機制的形成原理。在實踐能力培養(yǎng)層面，教師選取2018年海南高考地理卷第21題作為典型例題，依托GIS云平臺開展探究式學習。學生通過疊加分析功能，將試題涉及的定位區(qū)域與全球干旱區(qū)分布圖、中國土地利用現(xiàn)狀圖進行空間關(guān)聯(lián)。平臺內(nèi)置的虛擬考察模塊，允許學習者調(diào)取目標區(qū)域的月均降水等值線、地下水埋深監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合MODIS植被指數(shù)時序變化曲線，綜合研判荒漠化防治措施的有效性。

（四）完善教學評價，構(gòu)建智慧課堂

在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，地理教學評價體系的智能化重構(gòu)對于落實核心素養(yǎng)至關(guān)重要。教師可以利用智能教育平臺，構(gòu)建多維度的評價矩陣，克服傳統(tǒng)紙筆測試的局限性。通過多模態(tài)學情采集系統(tǒng)，實時獲取學生的課堂交互數(shù)據(jù)、虛擬實踐操作記錄和云端作業(yè)軌跡，形成三維評價檔案。教師使用智能終端的眼動追蹤模塊記錄視覺焦點分布，分析區(qū)域認知的思維路徑。地理模擬實驗平臺自動生成學生操作三維地形模型的數(shù)據(jù)，量化地理實踐力的發(fā)展水平。數(shù)據(jù)經(jīng)過清洗后，形成可視化成長曲線和能力雷達圖。系統(tǒng)基于機器學習算法識別知識薄弱點，推送個性化補償學習包。教師通過著板掌握班級整體學情，調(diào)整教學策略，開展沉浸式教學。這種形成性評價機制通過過程性數(shù)據(jù)建模與動態(tài)干預，實現(xiàn)從經(jīng)驗判斷向證據(jù)支持的范式轉(zhuǎn)換，為精準教學提供技術(shù)支撐[5]。

在高中地理《交通運輸布局與區(qū)域發(fā)展》單元的教學實踐中，教師可構(gòu)建“數(shù)據(jù)驅(qū)動一精準干預”的智慧教學模式，依托智能教育系統(tǒng)實現(xiàn)教學評一體化的閉環(huán)管理。該模式以數(shù)字孿生技術(shù)為支撐，貫穿課前診斷、課中優(yōu)化、課后拓展全流程，形成動態(tài)調(diào)整的教學生態(tài)系統(tǒng)。依托區(qū)域經(jīng)濟地理數(shù)據(jù)庫，教師通過智能教育云平臺向?qū)W生推送差異化學習包。每個資源包包含長三角城市群、成渝經(jīng)濟區(qū)等典型案例的交通網(wǎng)絡(luò)時空演變數(shù)據(jù)，配套AR實景地圖與產(chǎn)業(yè)分布熱力圖。學生需運用GIS空間分析工具，完成“港站區(qū)位熵計算”“多式聯(lián)運成本建模”等實踐任務(wù)，系統(tǒng)自動記錄操作軌跡并生成認知圖譜。教學系統(tǒng)通過自然語言處理技術(shù)解析學生提交的交通經(jīng)濟關(guān)聯(lián)性論述，識別出“可達性計算偏差”“產(chǎn)業(yè)集聚機制理解缺失”等共性問題。教師據(jù)此在智慧教室中啟動分層教學模塊：針對空間分析薄弱組，推送交通網(wǎng)絡(luò)拓撲特征識別訓練；對經(jīng)濟影響理解不足組，則開放區(qū)域生產(chǎn)總值與物流強度關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)實時監(jiān)測學生修正過程，當檢測到軌道交通站點選址正確率達85% 時，自動解鎖TOD模式仿真實驗。整合學生在虛擬規(guī)劃沙盤中的決策記錄、交通流量模擬實驗的優(yōu)化次數(shù)、區(qū)域發(fā)展評估報告的創(chuàng)新指數(shù)等28項過程性數(shù)據(jù)，構(gòu)建包含空間思維、系統(tǒng)認知、決策能力的素養(yǎng)評價模型。基于區(qū)塊鏈技術(shù)建立學生數(shù)字成長檔案，對鄭渝高鐵沿線城鎮(zhèn)體系分析的思維路徑進行溯源。當系統(tǒng)檢測到某生在交通經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移分析中持續(xù)出現(xiàn)要素關(guān)聯(lián)缺失，即觸發(fā)智能輔導引擎，推送包含產(chǎn)業(yè)梯度系數(shù)計算教程、企業(yè)遷移決策樹模型的補償學習包。教師通過三維數(shù)據(jù)駕駛艙觀測班級空間建模能力的群體分布，對標準差超過閾值區(qū)間的小組啟動增強現(xiàn)實協(xié)作學習。這種深度融合信息技術(shù)的教學模式，通過交通地理大數(shù)據(jù)的深度挖掘與智能系統(tǒng)的持續(xù)迭代，實現(xiàn)從經(jīng)驗導向到證據(jù)驅(qū)動的教學轉(zhuǎn)型。特別是在分析“滬蘇通長江公鐵大橋”等新型基建項目時，學生可通過數(shù)字孿生系統(tǒng)模擬不同選址方案對沿江城市群產(chǎn)業(yè)重構(gòu)的影響，這種虛實結(jié)合的探究過程，顯著提升了應(yīng)對新高考中“復雜情境問題解決”類試題的核心能力。

結(jié)束語

綜上所述，新高考背景下，高中地理教學與信息技術(shù)的結(jié)合是提升教育質(zhì)量的關(guān)鍵。通過創(chuàng)設(shè)虛擬學習場景，教師能讓學生更直觀地理解地理現(xiàn)象；多樣化的數(shù)字教學方法能提高課堂效率；智能工具的應(yīng)用可強化學生對知識的深度理解；而數(shù)據(jù)化的評價體系則能精準追蹤學習效果。這些策略解決了傳統(tǒng)課堂枯燥、知識抽象等問題，幫助學生在應(yīng)對開放性試題和跨學科問題時更有優(yōu)勢。未來，教師需持續(xù)探索技術(shù)與教學的融合方式，讓地理課堂既符合新高考要求，又能培養(yǎng)學生終身學習的能力，為其全面發(fā)展提供支持。

參考文獻

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[4]張仲景.信息技術(shù)在高中地理課堂教學中的應(yīng)用[J].中國新通信，2024，26（16）：242-244.

[5]李念.現(xiàn)代信息技術(shù)在高中地理教學中的應(yīng)用實踐：以“地表形態(tài)與人類活動”為例凹地理教育，2024（S1）：82-83.