地理數(shù)字教科書開發(fā)：優(yōu)勢、挑戰(zhàn)與對策

王曉晴

摘 要：數(shù)字教科書是信息技術(shù)革新對教科書領(lǐng)域影響的產(chǎn)物，地理數(shù)字教科書開發(fā)有著獨(dú)特的優(yōu)勢，同時也有挑戰(zhàn)。地理數(shù)字教科書開發(fā)應(yīng)用人才隊(duì)伍薄弱;地理數(shù)字教科書開發(fā)存在短時性機(jī)制缺位;地理數(shù)字教科書開發(fā)成本較高;地理數(shù)字教科書開發(fā)存在認(rèn)識分歧。針對這些問題，文章提出加強(qiáng)地理數(shù)字教科書研究、培養(yǎng)地理數(shù)字教科書相關(guān)人才等對策。

關(guān)鍵詞：地理數(shù)字教科書;開發(fā);挑戰(zhàn);對策

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電子書包、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)互動平臺等數(shù)字化學(xué)習(xí)工具走進(jìn)教學(xué)，美國、韓國、日本、新加坡等國家的中小學(xué)率先提倡并使用電子書包進(jìn)行教學(xué)。在此背景下，數(shù)字教科書從擔(dān)當(dāng)紙質(zhì)教科書的補(bǔ)充走向獨(dú)立，成為顛覆教科書定義的新生事物。目前，地理數(shù)字教科書研究的相關(guān)文獻(xiàn)較少，地理電子書包、電子教材等相關(guān)概念提出已有十幾年時間，但后續(xù)研究沒有很大突破，地理數(shù)字教科書領(lǐng)域整體呈現(xiàn)實(shí)踐先行、理論后置的狀態(tài)。在實(shí)踐倒逼的形勢下，地理數(shù)字教科書開發(fā)研究已提上日程。雖然地理教科書與地理電子書包、地理電子教材的概念密切相關(guān)，但并不完全等同。嚴(yán)格意義上說，地理數(shù)字教科書的概念范圍小于地理電子書包并區(qū)別于地理電子教材，一方面，地理數(shù)字教科書的限定范圍更為嚴(yán)格，另一方面，數(shù)字教科書在教科書數(shù)字化時代具有一定權(quán)威性，但其權(quán)威性相對于紙質(zhì)教科書會有所弱化。因此，地理數(shù)字教科書開發(fā)根植于地理電子書包、地理教學(xué)互動平臺和地理電子教材，又具有其特殊性。

一、地理數(shù)字教科書開發(fā)的優(yōu)勢

1.地理學(xué)科特征有利于教科書的數(shù)字化開發(fā)

地理學(xué)科具有區(qū)域性與綜合性[1]，這使得地理教學(xué)過程中需要大量的地圖、統(tǒng)計(jì)圖、示意圖以及景觀圖等來輔助教學(xué)。自然地理知識的跨年代性、區(qū)域地理知識的跨空間性和人文地理知識的邏輯性對學(xué)生施加的思維壓力可以在地理數(shù)字教科書中得到一定的解決，地理數(shù)字教科書的直觀性優(yōu)勢使其在運(yùn)用中會減少由于地理知識的抽象性帶來的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。因此，地理教育領(lǐng)域?qū)Φ乩頂?shù)字教科書的開發(fā)有著現(xiàn)實(shí)需求。

2.地理數(shù)字技術(shù)為地理數(shù)字教科書提供資源保障

地理數(shù)字技術(shù)的發(fā)展對地理教育領(lǐng)域產(chǎn)生了持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響，“3S”技術(shù)等地理數(shù)字技術(shù)被更多地運(yùn)用于中學(xué)地理教學(xué)中。地理數(shù)字教科書在開發(fā)過程中需要配合大量的圖片、聲音、視頻，這些資源中的很大部分都可以從現(xiàn)有的地理軟件中進(jìn)行采集并運(yùn)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行處理，實(shí)時數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺篩選可以源源不斷地滿足地理數(shù)字教科書更新的需要，最大程度地發(fā)揮地理數(shù)字教科書的時效性優(yōu)勢。

3.地理電化教育發(fā)展成為地理數(shù)字教科書開發(fā)的土壤

新世紀(jì)教育信息化浪潮改變著地理教育領(lǐng)域的方方面面，如今在我國大多數(shù)城市的中學(xué)都配有多媒體教室，條件較好的學(xué)校每個班級都配有多媒體教學(xué)設(shè)備。雖然沒有達(dá)到每所學(xué)校的每個學(xué)生均配有移動設(shè)備的程度，但是多媒體教學(xué)已然融入了學(xué)校教學(xué)。在此過程中，地理電化教育軟件在適應(yīng)中學(xué)課程布局調(diào)整與中學(xué)地理教學(xué)環(huán)境變化中逐步走向成熟，地理數(shù)字教科書不僅可以建立在地理電化教育硬軟件設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行深度開發(fā)，還可以借鑒地理電化教育的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，站在一定的理論高度上有方向地出擊。

4.現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為地理數(shù)字教科書開發(fā)提供基礎(chǔ)支撐

從3G到4G再到如今5G商用牌照的頒發(fā)，移動通信技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)。5G技術(shù)高數(shù)據(jù)速率、延遲縮短、節(jié)省能源、系統(tǒng)容量大以及允許大規(guī)模設(shè)備連接的特征將會使人們的生活發(fā)生翻天覆地的改變。在這樣的背景下，教育領(lǐng)域也將產(chǎn)生巨大變革，地理數(shù)字教科書在使用過程中群體數(shù)量大，對設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求高，地理數(shù)字教科書開發(fā)程度越深入產(chǎn)生的數(shù)據(jù)越多。5G技術(shù)可以為地理數(shù)字教科書深度開發(fā)提供保障，同時，可提升數(shù)字教科書使用地點(diǎn)的靈活性。

二、地理數(shù)字教科書開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)

1.地理數(shù)字教科書開發(fā)及應(yīng)用人才隊(duì)伍薄弱

（1）地理數(shù)字教科書開發(fā)人才缺乏。相比單純的地理教科書編寫人才和數(shù)字技術(shù)開發(fā)人員，地理數(shù)字教科書開發(fā)所要求的人才是二者的結(jié)合，其人才培養(yǎng)難度較高。將這兩種人才納入地理數(shù)字教科書開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以解決一定的問題，但不是地理數(shù)字教科書開發(fā)人才組合的最佳形式。培養(yǎng)同時具有地理教育綜合素養(yǎng)和數(shù)字教科書開發(fā)技術(shù)素養(yǎng)的復(fù)合型人才是數(shù)字地理教科書開發(fā)的長遠(yuǎn)之計(jì)。由于時代限制，地理數(shù)字教科書編寫人員的地理教育背景大多以使用紙質(zhì)教科書為主，而許多數(shù)字教科書開發(fā)人員的地理教育素養(yǎng)未能達(dá)到編寫地理教科書的要求，因此，短時間內(nèi)培養(yǎng)復(fù)合型人才的難度較大。將這兩種人才進(jìn)行組合仍是地理數(shù)字教科書開發(fā)團(tuán)隊(duì)的主要人才結(jié)構(gòu)。隨著地理數(shù)字教科書的發(fā)展，“數(shù)字土著”一代會有效地改善這樣的情況[2]，但在此之前人才組合問題會一定時期內(nèi)存在。

（2）地理數(shù)字教科書科研人員較少?？傮w來說，我國高校專門從事地理教育研究的人員缺乏、地理教育相關(guān)學(xué)術(shù)型研究生數(shù)量較少，受導(dǎo)師數(shù)量不足以及其他諸多原因的影響，地理教育的博士點(diǎn)數(shù)量較少，這使得許多地理教育領(lǐng)域想繼續(xù)深造的碩士研究生被迫將目光轉(zhuǎn)向其他的學(xué)科領(lǐng)域。與此同時，與地理數(shù)字教科書開發(fā)密切相關(guān)的電化教育研究過于集中于一兩所高校，沒有形成廣泛分布或集團(tuán)性的研究重鎮(zhèn)。在每一個成熟的學(xué)科領(lǐng)域中，科研都是實(shí)踐的利劍，地理數(shù)字教科書研究人員的缺乏是阻礙地理數(shù)字教科書開發(fā)的重要因素之一。

（3）地理教師熟練運(yùn)用數(shù)字教科書尚有難度。地理數(shù)字教科書開發(fā)的另外一大阻礙是地理教師熟練運(yùn)用數(shù)字教科書尚有難度。不可否認(rèn)，許多地理教師在教育信息化變革中開始嘗試地理信息化教學(xué)，運(yùn)用電化教育設(shè)備輔助地理教學(xué)并進(jìn)行地理微課制作，但是其課程安排是基于紙質(zhì)地理教科書的，傳統(tǒng)的師生關(guān)系、課程與教學(xué)的關(guān)系、教科書與使用者的關(guān)系沒有顯著的、根本性的變化，紙質(zhì)地理教科書的權(quán)威性以及應(yīng)試教育的背景導(dǎo)致地理教師對紙質(zhì)地理教科書的使用粘性。地理教師自身的教育與工作背景導(dǎo)致其使用地理數(shù)字教科書的難度較大。

2.地理數(shù)字教科書開發(fā)存在短時性機(jī)制缺位

相比于傳統(tǒng)的紙質(zhì)地理教科書，地理數(shù)字教科書是新鮮事物，其開發(fā)不可避免地存在短時性機(jī)制缺位。首先，地理數(shù)字教科書研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)缺位，包括內(nèi)容審定標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字教科書編程標(biāo)準(zhǔn)、出版發(fā)行標(biāo)準(zhǔn)的缺乏等[3];其次，地理數(shù)字教科書監(jiān)督機(jī)制缺位，包括數(shù)字教科書質(zhì)量檢測、學(xué)校準(zhǔn)入制度缺乏等;最后，地理數(shù)字教科書反饋機(jī)制缺位，從表面來看，數(shù)字化教科書在使用過程中會產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)，這有利于進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析并獲得數(shù)字教科書的使用反饋，然而在數(shù)字教科書開發(fā)初期所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)反饋很難具有代表性，而且數(shù)據(jù)并不是反饋環(huán)節(jié)的全部內(nèi)容，成熟的反饋機(jī)制需要政策的引領(lǐng)與機(jī)制的建立，但很明顯地理數(shù)字教科書的反饋機(jī)制還沒有建立起來，這導(dǎo)致地理數(shù)字教科書的開發(fā)一定程度上會依賴前期推測，導(dǎo)致科學(xué)性不足。

3.地理數(shù)字教科書開發(fā)成本較高

數(shù)字教科書在推廣與使用過程中需要大量配套硬件設(shè)施，平板電腦、電化教室、寬帶鋪設(shè)等需要大量資金[4]。除了硬件配套之外，地理數(shù)字教科書開發(fā)與使用過程中需要地理數(shù)據(jù)的配合，這些數(shù)據(jù)的提供都依賴于地理數(shù)據(jù)分析部門、地理教育研究部門、地理信息軟件開發(fā)企業(yè)的支持，其中涉及大量的人才成本與信息共享成本。雖然這些費(fèi)用通過國家的教育支出會得到一定支持，但是要短時間內(nèi)普及到全國廣大地區(qū)的各級學(xué)校仍然有很大難度。

4.地理數(shù)字教科書開發(fā)存在認(rèn)識性問題

地理數(shù)字教科書的開發(fā)存在爭議。數(shù)字教科書開發(fā)過程中不只是存在支持者的聲音，還有許多反對者的聲音。反對的理由不盡相同，主要有以下幾個方面：首先，非“數(shù)字土著”學(xué)生不適應(yīng)數(shù)字教科書的使用，更喜歡使用紙質(zhì)教科書;其次，過于形象化的地理數(shù)字教科書不利于學(xué)生抽象思維與符號分析能力的培養(yǎng);再次，以虛擬數(shù)字代替實(shí)物違反人的自然天性，不利于學(xué)生的身心健康;最后，個性化的數(shù)字教科書與學(xué)習(xí)時間的自由化會增加教師的工作負(fù)擔(dān)。郭峰濤基于Q 方法對地理教師使用電子書包的認(rèn)知態(tài)度進(jìn)行了研究，比較使用和未使用“電子書包”的地理教師對電子書包的態(tài)度差異[5]。這些研究某種程度上揭示了地理數(shù)字教科書開發(fā)應(yīng)用過程中存在爭議。

相比其他學(xué)科，地理數(shù)字教科書開發(fā)重視程度較低。地理數(shù)字教科書的開發(fā)首先會受地理學(xué)科大環(huán)境的影響;地理學(xué)科相比于語文、數(shù)學(xué)、外語等學(xué)科而言受重視程度較低，這是我國以及許多其他國家中學(xué)教育階段的實(shí)際情況。對地理學(xué)科的錯誤定位導(dǎo)致地理教育革新較為艱難，作為地理學(xué)科的數(shù)字教科書的開發(fā)勢必會受到一定影響。同時，地理學(xué)科受傳統(tǒng)文理分科模式的影響，學(xué)生群體較少，導(dǎo)致地理數(shù)字教科書的市場相比其他學(xué)科較小，這會大大影響相關(guān)企業(yè)優(yōu)先開發(fā)地理數(shù)字教科書的動力。

三、地理數(shù)字教科書開發(fā)的對策

1.加強(qiáng)地理數(shù)字教科書研究

地理數(shù)字教科書開發(fā)實(shí)踐需要更多的研究支持，首先，可以增加地理數(shù)字教科書相關(guān)研究項(xiàng)目的立項(xiàng)，如進(jìn)行地理數(shù)字教科書運(yùn)用研究，對地理數(shù)字教科書環(huán)境下的初中地理教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行思考，還可以進(jìn)行地理數(shù)字教科書開發(fā)的技術(shù)性研究、可行性研究等，增加高質(zhì)量的立項(xiàng)既可以吸引相關(guān)科研人員對該領(lǐng)域的關(guān)注，又可以使研究資金有所保證。其次，召開相關(guān)議題的學(xué)術(shù)會議，促進(jìn)地理數(shù)字教科書研究者的相互交流，尋找有價值的研究點(diǎn)，與此同時，在地理教育領(lǐng)域雜志中增加地理數(shù)字教科書研究的相關(guān)專題、專欄，激發(fā)研究者的靈感與積極性。最后，鼓勵高校建立地理數(shù)字教科書研究課題組，運(yùn)用團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量促進(jìn)地理數(shù)字教科書學(xué)術(shù)創(chuàng)新，推動地理數(shù)字教科書研究，不僅為其開發(fā)提供及時的理論支持，還可以為其未來的發(fā)展指引方向，繪制路徑。

2.培養(yǎng)地理數(shù)字教科書相關(guān)人才

地理數(shù)字教科書開發(fā)應(yīng)用的人才是促進(jìn)其發(fā)展的不竭動力。在地理數(shù)字教科書開發(fā)的過程中不斷優(yōu)化數(shù)字教科書研發(fā)團(tuán)隊(duì)的結(jié)構(gòu)，增加電子書包使用者、海外數(shù)字地理教科書編寫者以及具有地理教育背景的電化教育技術(shù)開發(fā)人員在編寫團(tuán)隊(duì)中的比重，可以使地理教科書更快地適應(yīng)數(shù)字化教育的土壤，增加適用度與靈活性。充分利用其他學(xué)科數(shù)字教科書編寫人才和紙質(zhì)地理教科書編寫人才，對在崗地理教師、地理師范生進(jìn)行數(shù)字教科書教育與培訓(xùn)，在培養(yǎng)其地理數(shù)字教科書運(yùn)用技能的同時，提升其對地理數(shù)字教科書的思想認(rèn)識。

3.促進(jìn)地理數(shù)字教科書技術(shù)創(chuàng)新

促進(jìn)地理數(shù)字教科書技術(shù)創(chuàng)新，可以很好地解決該領(lǐng)域存在的教師負(fù)擔(dān)增加的爭議問題。地理數(shù)字教科書與人工智能的結(jié)合，可以保證學(xué)生在第一時間得到學(xué)習(xí)反饋，同時減輕教師處理個性化作業(yè)的壓力，以及隨時處理問題的負(fù)擔(dān)。進(jìn)行地理教科書周邊開發(fā)，如地理數(shù)字教科書配套實(shí)物開發(fā);地理數(shù)字教科書相關(guān)活動開發(fā)，人機(jī)互動裝置開發(fā)以及相關(guān)動漫文化建設(shè)等，這不僅可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也使地理數(shù)字教科書更加人性化，符合學(xué)生的自然天性。當(dāng)下關(guān)于AR技術(shù)與3D全息投影技術(shù)在地理課堂應(yīng)用的探討日益增多[6]，移動設(shè)備上有越來越多的教育APP被開發(fā)出來，這使得地理數(shù)字教科書的開發(fā)擁有了技術(shù)與軟硬件基礎(chǔ)[7]，技術(shù)的成熟與創(chuàng)新使得地理數(shù)字教科書未來可期。

4.借鑒紙質(zhì)地理教科書開發(fā)經(jīng)驗(yàn)

在紙質(zhì)教科書編寫體制中已經(jīng)形成了較為成熟的開發(fā)、監(jiān)督與反饋機(jī)制，在開發(fā)團(tuán)隊(duì)中利用紙質(zhì)教科書編寫人才只是借鑒經(jīng)驗(yàn)的一個方面，在數(shù)字教科書編寫機(jī)制中要借鑒紙質(zhì)地理教科書編寫機(jī)制，以及國外地理教科書開發(fā)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，紙質(zhì)地理教科書在近百年的發(fā)展過程中已經(jīng)形成了成熟的更新機(jī)制，但由于紙質(zhì)書印刷周期較長，其變革速度相對緩慢，地理教學(xué)長期依賴教師更新熱點(diǎn)內(nèi)容，利用數(shù)字技術(shù)更新?lián)Q代的快速性特點(diǎn)可以不斷地推翻與建立新的地理教科書編寫機(jī)制。有益的政策與研究會縮短機(jī)制缺位的時間，否則短時性缺位會向長期性發(fā)展。

5.建設(shè)地理數(shù)字教科書使用試點(diǎn)

地理數(shù)字教科書使用試點(diǎn)建設(shè)是推進(jìn)其不斷發(fā)展的關(guān)鍵一步。我國幅員遼闊，學(xué)校眾多，不同地區(qū)的學(xué)校有著不同的特征。在考慮經(jīng)濟(jì)與政策允許的情況下，選取具有典型代表性的學(xué)校作為數(shù)字教科書使用試點(diǎn)十分重要。理論的推進(jìn)需要實(shí)踐的探索，地理數(shù)字教科書使用試點(diǎn)不僅可積累經(jīng)驗(yàn)，還可以成為宣傳示范點(diǎn)。

美國斯坦福建校125周年第一場學(xué)術(shù)會議的主題是“教學(xué)大思維”，這體現(xiàn)了新世紀(jì)跨學(xué)科學(xué)者研究教育問題的潮流。在信息技術(shù)發(fā)展以及新世紀(jì)強(qiáng)調(diào)知識、能力、價值觀三位一體教育觀的背景下，地理數(shù)字教科書的關(guān)聯(lián)性、開放性和綜合性特征符合新世紀(jì)教育的思想主流[8]，因此，地理數(shù)字教科書的開發(fā)勢不可擋，積極應(yīng)對并優(yōu)化地理數(shù)字教科書開發(fā)環(huán)節(jié)將會對當(dāng)下與未來的地理教育產(chǎn)生積極的影響。

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