数字化教学工具赋能综合高中地理核心素养培养的路径与实践研究

引言

新地理课程标准把培育核心素养（区域认知、综合思维、人地协调观、地理实践力）当作中心任务，以大数据VR为首的数字化技术，给解决传统地理教学里知识抽象，实践困难等难题带来了新契机，尤其在重视应用能力培育的综合高中，怎样把数字化工具有机融合到教学当中，从而有效地赋能地理核心素养，这成了重要课题。本研究想要全面探寻其有效途径和实施策略，进而塑造起高效，深入的数字化地理教学新范式。

1. 数字化工具在地理教学中的应用：机遇与挑战

数字化教学工具的应用，大大拓宽了地理教学的时空边界，把宏观的宇宙天体、微观的分子运动、难以企及的地理环境等都以可视化、动态化的形式展现在学生面前。如地理信息系统软件ArcGIS、QGIS和“天地图”、“谷歌地球”等数字地球平台，让学生可以多尺度、多角度地观察和分析地理空间数据，把抽象的地图知识转化为可操作、可探索的空间分析工具，为“区域认知”素养的培养提供了无限可能。 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术可以营造出身临其境的地理情景，无论是地质考察、灾害模拟还是城市规划，都可以让学生在身临其境的体验中完成探究任务，极大地提高了“地理实践力”。但是技术的应用并不是一帆风顺的，它也带来了一些新的问题。部分教师存在“技术崇拜”倾向，重工具展示轻思维引导；数字化资源鱼龙混杂，加重了教师筛选整合的负担；如何防止学生“浅阅读”，引导学生深入探究、建构知识，是数字化教学要破解的难题[1]。

2. 赋能“区域认知”：从静态图示迈向动态交互

区域认知是地理的基本视角。要了解特定区域的位置、地理环境要素的特征、地理空间结构以及形成原因。传统区域学习主要以静态地图、文字形式展开，学生处于“背地图”的被动局面。数字化工具则可以实现“死”地图变“活”情景。利用GIS的图层叠加技术教师指导学生分析研究区域内地形、气候、水文、交通、人口等因素之间的相互联系，使学生能够自己探究区域特征成因。 举个例子，学习中国西北地区的干旱特性时，学生可以把年降水量图，地形图和盛行风向图叠放起来，从而很直观地认识海陆位置和地形对气候的重大影响。再者说，借助数字地球软件做虚拟飞行，从宏大的全球视角慢慢缩放到细致的城市肌理，或者用历史影像对比功能看城市扩张，海岸线改变之类的，就能在动态的时空变化里形成起对一个区域的总体的和发展的认识。如此一来，对区域的独特性和差异性就有很深的理解，而且，可以有效地破除死记硬背的毛病[2]。

3. 赋能“综合思维”与“人地协调观”：从单向灌输转向多维探究

综合思维要求学生能全面联系动态地思考地理问题，人地协调观要求学生在分析时树立正确的价值观。数字化工具尤其是各种地理数据可视化平台和在线模拟实验室是培养这两类高阶素养的最佳探究场所。教师可以设计以真实问题为驱动的PBL，如“某城市热岛效应成因与缓解对策研究”，学生要在线地理数据平台获取该城市多年气象数据、土地利用类型数据、建筑密度数据等，用数据处理软件和GIS空间分析软件制作专题地图，找出热岛效应分布规律。 在此基础上，学生分组讨论不同下垫面性质对热温的贡献，用城市规划模拟软件，试着增加绿地，规划通风廊道等，看这些做法能否减轻热岛效应，在这整个自主探究的过程中，学生不仅要综合运用很多学科的知识来分析复杂的人地关系，而且还能在模拟决策和结果反馈里，切实感受到人类活动对环境的影响，从而自觉地树立起尊重自然，谋求可持续发展的“人地协调观”，做到知识学习和价值引领的统一。

4. 赋能“地理实践力”：从间接验证迈向虚拟体验

地理实践力是学生在地理考察、社会调查、实验操作等实践活动过程中解决地理问题的能力，是沟通理论与现实的桥梁。由于安全、经费、时间等原因，综合高中很少有机会开展野外实践，而虚拟仿真技术则能对此加以补充。如在学习喀斯特地貌时，教师可以带领学生进入“虚拟地质公园”。借助VR设备“亲自动手”摸一摸岩石样本，看看溶洞是如何形成的，甚至可以模拟不同降水和温度条件下岩溶速率的变化。这种沉浸式、可交互的体验，远比书本上的图片更立体。 对于人文地理的实践，可以用在线协作电子地图和问卷工具，做“校园周边商业网点布局调查”之类的微型课题，学生用手机APP采集兴趣点（POI），在线标注、分类，对商家、消费者做线上问卷调查。最后在云端平台上一起做数据分析、写报告，这种“数字足迹”式的实践活动，既锻炼了学生的数据获取、处理和表达能力，又培养了他们的团队协作和解决问题的能力，让地理实践真正走进学生的日常生活中[3]。

结束语

数字化教学工具成为赋能综合高中地理核心素养培养的强大力量，它借助技术手段，把复杂的地理世界变成可感知、可探究、可创造的学习场所，给因材施教和个性化学习带来宽广天地。不过，技术只是手段而不是目的，教师在实际操作时，要从“育人”这一基本目标出发，防止为了技术而技术，要用心规划教学活动，把数字化工具和地理学科本身的逻辑以及育人价值融合起来。 未来的地理课堂，应该是技术赋能的师生互动、生生合作的学习共同体，学生在数字化的环境中主动探究、深度思考，成为具有扎实地理知识、开阔国际视野、强烈社会责任感的新时代公民，教育者要不断提升自身的信息素养和教学设计水平，才能驾驭住这股数字化的浪潮，推动地理教育走向新的高度。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. (2018). 普通高中地理课程标准（2017 年版）. 人民教育出版社.

[2] 王民, 张亚南, & 胡文华. (2020). 地理信息技术支持下的地理核心素养培育路径研究. 地理教学, (12), 4-8.

[3] 李家清, & 刘艳. (2021). 虚拟现实技术在高中地理教学中的应用模式与策略探析——以“人地协调观”培养为例. 中国电化教育, (7), 116-122.

作者简介：李军、1979 年 11 月、男、汉、吉林省白山市、副高级、硕士、主要研究方向：学科教学（地理）