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教育数字化转型下高中生地理数字素养体系的构建与培养路径

作者

蔡金雄

莆田哲理中学

引言:教育数字化时代下的地理教学不仅要传授基本的地理知识,更需要在数字工具的使用能力、空间思维能力上进行训练,数字素养不单是对地理信息技术的应用能力,还有地理数据、分析问题、创新创造等能力。教师通过培养学生科学的数字素养,帮助学生更好地使用地理信息技术、GIS、遥感等技术对地理事物及其规律进行深入地认识和理解,可以实现对学生高中素质的全面培养。

一、高中生地理数字素养体系的构建思路

1. 构建“知识—能力—素养”递进式框架

培育高中生地理数字素养,首先要做好顶层设计,设置科学的地理数字素养教学目标,在知识—能力—素养三级递进框架下,从“点”到“线”、“线”到“面”,从数字空间现象认知,到数字工具使用,再到综合运用,低阶层次侧重数字地图阅读、数字工具使用,中阶层次增加空间分析、地理建模,高阶层次整合创新,促进学生运用数字技术解决地理问题,达到地理知识与综合技能有机融合。

2. 聚焦“五维能力模型”构建核心指标

构建地理数字素养模型,要梳理数据采集与整合、空间表达与呈现、地理问题识别与建模、数字工具迁移应用以及批判与伦理意识五个能力模型。地理数字素养模型,涉及空间思维与信息素养的地理数字素养,涉及技术应用与价值引领的数字素养,引领学生开展真实的地理任务,如通过遥感影像判读地表植被变化,GIS 绘制灾害分布地图,思考数据使用的隐私与责任,提升数字地理素养。

二、教育数字化转型下高中生地理数字素养的实践培养路径

1. 深化教学内容重构,强化数字素养导向的课程设计

教学内容重构是数字素养培育的关键,传统地理教学内容以点状知识为主,难以胜任数字时代综合能力的要求。通过重构传统的点状式教学内容为数字时代综合能力的项目化学习,将数字工具与地理知识有机结合,培养提取、分析、表达地理信息的数字工具素养,激发学生探究的兴趣,促进地理学科核心素养的发展。

例如,在“地球的圈层结构”教学部分,教师在教学中引导学生基于地球圈层互动开展项目设计,学生通过 GIS 模拟地球地壳运动、大气圈和水流等,并尝试自主采集地震、天气观测、水文等数据,通过绘制地图构建三维圈层结构并进行演示,将圈层结构互动呈现出来,最后撰写分析报告,阐述地球地壳运动对大气圈层运动、水循环等的影响,拓展学生的空间思维、数据处理等方面的能力,同时引导学生将所学知识与实践活动结合,提升综合分析和实践探究能力。

2. 创新教学方式方法,推动技术与学科的深度融合

教学方式的创新,是数字素养培育的关键。传统灌输式的教学,以教师讲、学生听为主,不能发挥学生的自主性和创新力。任务驱动法、探究法、翻转课堂等教学策略的实践,以数字化教学手段为载体,让学生积极参与地理问题的探究和解决活动,培养学生批判性思维和团队合作能力,实现学科知识和数字素养的融合,提升课堂教学效益。

例如,在“大气受热过程和大气运动”单元,教师引导学生在国家气象局网上气象数据平台查询不同地区的气温、风向、气压等实时数据,分组研究不同的大气受热状况对局地气流的流动和天气的影响,并使用数字模拟软件构建气流模型,通过翻转课堂的方式,课前自主学习基础知识;课中分组对结果进行数据分析调整、修改,最终得出较为完整的气候机制概念。教学设计有利于培养学生探索和创新精神,提高数字信息加工能力。

3. 构建支撑性教学生态,完善资源平台与环境保障

丰富的教学资源和良好的教学环境是提高高中生地理数字素养的重要保障。学校应大力引进先进的数字教学设施设备,打造集多种地理数据、教学资源于一体的数字平台,满足师生的教学与学习需求。同时,加强教师数字素养的培训与提升,促进教师之间的教研交流与经验分享,推动数字教学理念与方法不断创新,为地理数字素养的持续提升创造良好的生态环境,保障教学质量与效果的提升。

例如,在“常见地貌类型”单元,学校利用智慧教育平台收集地形地貌数字高分辨率影像图、数字三维地形图,配备多媒体教室、多媒体设备,组织学生利用数字地图,结合地理调查,分析褶皱山、断层山、侵蚀地貌的形成过程及特点。学校提供 GIS、数字教学法培训,鼓励教师校际交流、共建共享,实现数字教学内容本地化、个性化。系统化的支撑体系为数字素养培养提供了坚实基础,推动教学工作向纵深发展。

结束语:

教育数字化转型为地理教学带来新的变革,也对教师素养、教学内容和学生的素养带来新的挑战,需以“知识—能力—素养”三级递阶理念为教育变革方向,明晰地理数字素养的内涵、重构课程、丰盈边界,强调项目—技术深度

融合应用,从项目到课程,从资源到教学,形成闭环支撑,让学生在真实问题解决中,丰盈经历,提升能力,向着综合素养迈进。

参考文献:

[1] 吴祺 , 刘育蓓 . 高中地理课堂数字化转型初探——以“基于数据的天气系统探究”一课为例 [J]. 教育传播与技术 ,2023,(01):9-15.

[2] 蔡先超 . 新课标下地理信息技术在高中地理教学中的应用 [J]. 中国新通信 ,2022,24(21):215-217.