地理信息技術(shù)在研學(xué)旅行中的應(yīng)用實(shí)踐

黃志敏

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，信息技術(shù)產(chǎn)品走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)，與人們的工作、生活和學(xué)習(xí)聯(lián)系越來(lái)越緊密。文章以都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)活動(dòng)為例，通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行常用地理信息軟件在定位、小組合作、設(shè)計(jì)及繪制研學(xué)線(xiàn)路、生成研學(xué)軌跡等多方面的應(yīng)用訓(xùn)練，有效提升了學(xué)生的地理實(shí)踐力。

關(guān)鍵詞：地理信息技術(shù);研學(xué)旅行;地理實(shí)踐力

2016年，教育部等11部門(mén)印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見(jiàn)》，要求學(xué)校根據(jù)學(xué)段特點(diǎn)和地域特點(diǎn)，逐步建立小學(xué)階段以鄉(xiāng)土鄉(xiāng)情為主、初中階段以縣情市情為主、高中階段以省情國(guó)情為主的研學(xué)旅行活動(dòng)課程體系[1]。隨后，研學(xué)旅行在全國(guó)如火如荼地展開(kāi)，地理學(xué)科因其獨(dú)特的學(xué)科性質(zhì)和注重培養(yǎng)學(xué)生戶(hù)外實(shí)踐能力的特點(diǎn)，在研學(xué)旅行中表現(xiàn)出更加強(qiáng)烈的熱情，因?yàn)榈乩斫處焸円庾R(shí)到研學(xué)旅行是提升學(xué)生地理實(shí)踐力的有效途徑。地理實(shí)踐力是中學(xué)生尤其欠缺的素養(yǎng)，主要因?yàn)檫@一素養(yǎng)的培養(yǎng)在課堂教學(xué)中難以貫徹[2]，所以需要帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，在戶(hù)外研學(xué)旅行中提高地理實(shí)踐力。《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，地理實(shí)踐力是指人們?cè)诳疾臁?shí)驗(yàn)和調(diào)查等地理實(shí)踐活動(dòng)中所必備的意志品質(zhì)和行動(dòng)能力[3]。對(duì)于初中學(xué)生而言，地理實(shí)踐力在研學(xué)旅行活動(dòng)中主要表現(xiàn)為小組合作能力、描述地理環(huán)境、搜集相關(guān)資料、分析資料、篩選資料、理解地理環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系等。地理信息技術(shù)因其具備強(qiáng)大的空間分析、可視化功能等，能夠幫助學(xué)生在戶(hù)外描述地理環(huán)境、收集資料、分析資料、篩選資料以及理解地理環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系。本文以我校八年級(jí)學(xué)生到都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)為例，探索地理信息相關(guān)軟件在研學(xué)旅行中的應(yīng)用實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力。

一、前期準(zhǔn)備

1.確定研學(xué)活動(dòng)地點(diǎn)和學(xué)生培訓(xùn)

（1）確定研學(xué)活動(dòng)地點(diǎn)。在研學(xué)旅行中師生安全須放在第一位。都江堰水利風(fēng)景區(qū)坐落在四川省成都平原西部的岷江上游與中游分界處，位于成都市都江堰市城西，這里不僅擁有舉世聞名的中國(guó)古代水利工程，還是著名的國(guó)家5A級(jí)風(fēng)景旅游區(qū)，并于2000年入選世界文化遺產(chǎn)，景區(qū)內(nèi)安全措施非常到位，能有力保障學(xué)校師生在景區(qū)內(nèi)考察的安全。都江堰水利風(fēng)景區(qū)屬于水利文化，學(xué)生主要考察以下景點(diǎn)：南橋、離堆、臥鐵、伏龍觀(guān)、寶瓶口、飛沙堰、魚(yú)嘴分水堤、安瀾橋、秦堰樓、二王廟、玉壘關(guān)、西關(guān)、松茂古道等。研學(xué)旅行的路徑大致可以確定，且都江堰水利風(fēng)景區(qū)距離我校約70千米，車(chē)程約1小時(shí)，因此都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)旅行的行程時(shí)間與活動(dòng)范圍都比較好掌控和管理，無(wú)論在路上還是在研學(xué)考察點(diǎn)，學(xué)校師生的安全都有保障。

（2）地理信息技術(shù)培訓(xùn)。地理教師利用課堂時(shí)間給八年級(jí)學(xué)生講解和演示百度地圖、高德地圖、兩步路戶(hù)外助手、Locaspace Viewer三維數(shù)字地球的基本用法，并對(duì)在都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)旅行的行程中何時(shí)使用哪款A(yù)pp來(lái)導(dǎo)航、組隊(duì)、查看研學(xué)旅行路徑、記錄研學(xué)旅行路徑、拍照和錄制視頻、導(dǎo)出素材等給出建議。然后將講解內(nèi)容與學(xué)生提出的疑問(wèn)和解答都打印出來(lái)，學(xué)生人手一份，確保人人掌握地理信息技術(shù)的使用方法，為在戶(hù)外實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的地理實(shí)踐力做好鋪墊。

2.安裝軟件

（1）百度地圖App或高德地圖App。百度地圖和高德地圖都能為用戶(hù)提供智能路線(xiàn)規(guī)劃、智能精準(zhǔn)導(dǎo)航（駕車(chē)、打車(chē)、騎行、步行）、實(shí)時(shí)路況、實(shí)時(shí)公交等。在本次研學(xué)旅行中，學(xué)生從學(xué)校出發(fā)就可以使用百度地圖或高德地圖查看沿途信息、分享實(shí)時(shí)位置向家人報(bào)平安，到了研學(xué)點(diǎn)則采用軟件步行導(dǎo)航等。

（2）兩步路戶(hù)外助手App。兩步路戶(hù)外助手是一款專(zhuān)業(yè)戶(hù)外工具軟件，這款軟件有眾多驢友用戶(hù)，也非常適合學(xué)生戶(hù)外研學(xué)旅行使用。學(xué)生可以在研學(xué)旅行出發(fā)前參看App上的歷史軌跡，規(guī)劃本次研學(xué)旅行線(xiàn)路、制作研學(xué)旅行攻略，小組組隊(duì)及選購(gòu)合適的裝備;在研學(xué)旅行中記錄整個(gè)研學(xué)行程，采用軌跡導(dǎo)航，定位隊(duì)員實(shí)時(shí)位置，安全救援;在研學(xué)旅行結(jié)束后進(jìn)行軌跡備份、行程點(diǎn)評(píng)、研學(xué)旅行分享、社區(qū)互動(dòng)以及篩選研學(xué)旅行素材等。

（3）Locaspace Viewer三維數(shù)字地球App。Locaspace Viewer三維數(shù)字地球集成多種在線(xiàn)地圖資源，包括Google Earth地形、Google Earth影像，百度地圖、影像、標(biāo)注，天地圖地圖、影像、標(biāo)注和微軟地圖、影像、標(biāo)注。圖像的立體效果非常棒，師生可以從俯視、側(cè)視、正視等不同角度對(duì)研學(xué)旅行考察點(diǎn)進(jìn)行觀(guān)察，出發(fā)前可以非常直觀(guān)地觀(guān)察研學(xué)旅行考察點(diǎn)的地形、植被、河流、交通、建筑等。該軟件基于GPS定位的綜合功能，具有定位精度高、覆蓋率廣、網(wǎng)絡(luò)定位流量小、定位快的特點(diǎn)，可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確記錄整個(gè)研學(xué)考察行程的軌跡。軟件還提供運(yùn)行軌跡存儲(chǔ)、處理、展示和導(dǎo)出共享服務(wù)，方便導(dǎo)出或同步到多平臺(tái)使用，有助于學(xué)生整合研學(xué)旅行素材。

二、應(yīng)用地理信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力

1.利用定位技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生描述地理環(huán)境的能力

學(xué)生上車(chē)即可打開(kāi)百度地圖App或高德地圖App—點(diǎn)擊“駕車(chē)”按鈕—輸入“都江堰水利風(fēng)景區(qū)”—選擇行車(chē)路線(xiàn)，查看學(xué)校到目的地的距離和預(yù)估乘車(chē)時(shí)間，然后點(diǎn)擊“開(kāi)始導(dǎo)航”按鈕，觀(guān)察沿途信息，還可以點(diǎn)擊界面左上角“報(bào)平安”按鈕，在旅途中給家人分享實(shí)時(shí)位置報(bào)告平安（圖1）。學(xué)生通過(guò)百度地圖或高德地圖上顯示的地理信息沿途觀(guān)察成都平原和川西龍門(mén)山的地形特點(diǎn)、途經(jīng)河流、建筑等，描述沿途地理環(huán)境。結(jié)合地圖上的信息和實(shí)地景觀(guān)，學(xué)生描述沿途地理環(huán)境更準(zhǔn)確。

2.利用兩步路戶(hù)外助手組隊(duì)培養(yǎng)學(xué)生小組合作能力

到達(dá)都江堰水利風(fēng)景區(qū)后，學(xué)生根據(jù)預(yù)先分好的小組組隊(duì)。打開(kāi)兩步路戶(hù)外助手App，在右側(cè)菜單里點(diǎn)開(kāi)“隊(duì)伍”按鈕，進(jìn)入隊(duì)伍加載中的“臨時(shí)組隊(duì)（手麥組隊(duì)）”，組長(zhǎng)點(diǎn)擊“去創(chuàng)建”按鈕，添加隊(duì)伍頭像、填寫(xiě)隊(duì)名和小組描述、點(diǎn)擊“完成”按鈕等;組員點(diǎn)擊“去加入”按鈕，輸入小組隊(duì)伍名稱(chēng)即可加入，或者在兩步路戶(hù)外助手App中與組長(zhǎng)互加好友，請(qǐng)組長(zhǎng)把自己添加進(jìn)隊(duì)伍中（圖2）。然后小組成員在隊(duì)伍中修改自己的昵稱(chēng)，打開(kāi)共享位置，組長(zhǎng)打開(kāi)“允許隊(duì)伍直播”按鈕，方便組內(nèi)同學(xué)通過(guò)隊(duì)伍直播功能查看本小組成員的實(shí)時(shí)位置。組隊(duì)成功后各小組成員采取分工合作的方式完成整個(gè)研學(xué)旅行活動(dòng)，活動(dòng)中小組成員時(shí)而分散時(shí)而集中，兩步路戶(hù)外助手可以讓小組成員迅速聚攏，探討并匯總搜集的資料，加強(qiáng)小組成員的合作能力。

3.手繪研學(xué)活動(dòng)線(xiàn)路培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力

（1）設(shè)計(jì)研學(xué)活動(dòng)路徑，培養(yǎng)學(xué)生分析資料和篩選資料的能力。都江堰水利風(fēng)景區(qū)是著名國(guó)家5A級(jí)旅游區(qū)，每年有非常多的驢友在此穿越旅行，因此，有很多用戶(hù)在App上共享了歷史軌跡，學(xué)生可以選擇適合本次研學(xué)旅行活動(dòng)的軌跡作為活動(dòng)考察路徑。打開(kāi)兩步路戶(hù)外助手App，點(diǎn)擊右下側(cè)“導(dǎo)航”按鈕，再點(diǎn)擊“指定軌跡”按鈕，然后在“軌跡庫(kù)”里查找適合本次研學(xué)旅行的歷史軌跡作為本次考察參考路徑（圖3）。都江堰水利風(fēng)景區(qū)推出了“水利文化品鑒游”，所以學(xué)生還可以根據(jù)高德地圖查找研學(xué)景區(qū)研學(xué)旅行路線(xiàn)。打開(kāi)高德地圖App，點(diǎn)擊高德地圖界面左下角“路線(xiàn)”按鈕，然后再點(diǎn)開(kāi)“水利文化品鑒游”，根據(jù)水利文化品鑒游推薦的14個(gè)景點(diǎn)游覽路線(xiàn)設(shè)計(jì)研學(xué)旅行考察的路徑（圖4）。兩步路戶(hù)外助手和高德地圖為學(xué)生分析和篩選路徑資料提供了極大幫助，因?yàn)槊總€(gè)小組都有自己的具體情況，必須根據(jù)本組實(shí)際情況設(shè)計(jì)研學(xué)旅行活動(dòng)路徑。通過(guò)設(shè)計(jì)活動(dòng)路徑，小組成員通力合作，統(tǒng)一思想，為自己小組量身定做研學(xué)旅行活動(dòng)路徑。

（2）兩步路戶(hù)外助手App繪制研學(xué)旅行路徑，培養(yǎng)搜集資料的能力。設(shè)計(jì)好本次研學(xué)路徑后，點(diǎn)擊兩步路戶(hù)外助手App界面上的“記錄”按鈕，如果提示開(kāi)啟GPS，請(qǐng)按照提示操作進(jìn)行，此處不再贅述。當(dāng)定位狀態(tài)變成黃色或綠色后代表定位成功，然后記錄真正開(kāi)始。研學(xué)旅行活動(dòng)沿途需要添加標(biāo)注點(diǎn)（即考察點(diǎn)）、拍照、錄音或者錄制視頻（點(diǎn)擊屏幕右下角“拍照”按鈕即可）等。研學(xué)旅行結(jié)束后，按“結(jié)束”按鈕暫停，再長(zhǎng)按“結(jié)束”按鈕結(jié)束記錄（圖5），記錄結(jié)束后運(yùn)動(dòng)記錄將自動(dòng)保存在“我的—運(yùn)動(dòng)記錄”中。如果選擇保存軌跡，軌跡文件將保存在“我的—軌跡”中。接下來(lái)就可以把記錄的軌跡采用圖片、鏈接或文件的形式分享給他人。兩步路戶(hù)外助手繪制研學(xué)旅行路徑滲透本次整個(gè)研學(xué)點(diǎn)的考察，協(xié)助學(xué)生在活動(dòng)中搜集資料，并精準(zhǔn)記錄在活動(dòng)路徑上，為后期小組制作PPT報(bào)告提供詳實(shí)素材。

4.采集照片或視頻生成研學(xué)軌跡，培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力

（1）兩步路戶(hù)外助手App拍照或錄制視頻生成軌跡，培養(yǎng)學(xué)生理解地理環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系。在都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)旅行中，可以利用兩步路戶(hù)外助手App拍照或錄制視頻生成軌跡線(xiàn)。點(diǎn)擊兩步路戶(hù)外助手界面右下側(cè)“拍照”按鈕進(jìn)行拍照、錄制視頻或錄音，上傳照片、視頻時(shí)輸入照片或視頻的名稱(chēng)，點(diǎn)擊“上傳”按鈕，照片或視頻就可存儲(chǔ)在“我的—云端照片（視頻）”中（圖6）。學(xué)生用兩步路戶(hù)外助手拍攝照片、錄制視頻、上傳資料時(shí)需要小組成員討論并描述考察點(diǎn)的地理環(huán)境，查閱相關(guān)資料，分析并理解該地地理環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系，搜集本小組后期制作報(bào)告需要的資料。

（2）Locaspace Viewer三維數(shù)字地球生成照片軌跡，培養(yǎng)學(xué)生描述地理環(huán)境和搜集資料的能力。學(xué)生需要拍攝照片作為研學(xué)旅行后期的報(bào)告素材，拍照前需將手機(jī)定位功能打開(kāi)，軟件會(huì)自動(dòng)記錄拍攝的經(jīng)緯度信息。打開(kāi)Locaspace Viewer三維數(shù)字地球App，點(diǎn)擊界面左上角“軌跡計(jì)時(shí)”“拍照”按鈕，拍照完畢后再點(diǎn)擊“照片生成軌跡”按鈕，然后選擇照片存儲(chǔ)的文件夾并填寫(xiě)照片名稱(chēng)，點(diǎn)擊界面左上角圖標(biāo)，接著再點(diǎn)擊“一鍵導(dǎo)出”，并填寫(xiě)輸出文件名，最后點(diǎn)擊界面右上角云圖標(biāo)下列的傳輸列表，就可以查找到照片下載的路徑（圖7）。利用三維數(shù)字地球可對(duì)考察點(diǎn)進(jìn)行俯視、側(cè)視、正視等多角度觀(guān)察，輔助學(xué)生實(shí)地考察，幫助學(xué)生全面描述考察點(diǎn)的地理環(huán)境。同時(shí)，三維數(shù)字地球軌跡記錄中有精確經(jīng)緯度位置的照片，對(duì)于學(xué)生搜集資料也大有幫助。

三、研學(xué)旅行活動(dòng)評(píng)價(jià)

1. 學(xué)生研學(xué)活動(dòng)成果評(píng)價(jià)

都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)旅行中，各組學(xué)生拍攝了很多照片，也錄制了很多視頻，返校后以小組為單位制作研學(xué)旅行PPT報(bào)告，并推薦小組代表做不超過(guò)5分鐘的交流。各組學(xué)生在研學(xué)旅行活動(dòng)中的小組合作能力，描述地理環(huán)境、搜集資料、分析資料、篩選資料、理解地理環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系等地理實(shí)踐力基本可以通過(guò)PPT內(nèi)容表現(xiàn)出來(lái)，因此PPT內(nèi)容的分?jǐn)?shù)占比較高。對(duì)報(bào)告的評(píng)價(jià)采用小組自評(píng)、兩位教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，具體評(píng)價(jià)見(jiàn)表1。

2. 地理信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐力效果評(píng)價(jià)

本次研學(xué)旅行活動(dòng)前，給學(xué)生詳細(xì)介紹了百度地圖、高德地圖、兩步路戶(hù)外助手和Locaspace Viewer三維數(shù)字地球等手機(jī)App的基本用法，并把講解內(nèi)容與學(xué)生的疑問(wèn)和解答打印成紙質(zhì)文檔。同時(shí)告知學(xué)生研學(xué)旅行結(jié)束后，要以小組為單位做PPT報(bào)告，因此學(xué)生在都江堰水利風(fēng)景區(qū)研學(xué)旅行中的熱情很高，他們有的使用高德地圖或百度地圖導(dǎo)航，有的用兩步路戶(hù)外助手App或Locaspace Viewer三維數(shù)字地球App拍攝照片、導(dǎo)航，還錄制了許多視頻，實(shí)地考察了都江堰水利風(fēng)景區(qū)的地形、植被、土壤、河流、水利工程、建筑等。返校后，學(xué)生通過(guò)小組合作制作研學(xué)旅行PPT，并推選小組代表做研學(xué)旅行班級(jí)報(bào)告等活動(dòng)，有了較為成功的研學(xué)體驗(yàn)。開(kāi)展戶(hù)外研學(xué)旅行活動(dòng)，地理信息技術(shù)是保障，師生可以借助地理信息技術(shù)豐富研學(xué)旅行的內(nèi)容、規(guī)劃研學(xué)點(diǎn)的考察路徑以及采集戶(hù)外基礎(chǔ)地理信息，分析地理環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系等，加深學(xué)生對(duì)家鄉(xiāng)地理的了解和熱愛(ài)。通過(guò)本次研學(xué)旅行活動(dòng)，學(xué)生在實(shí)地考察中地理實(shí)踐力得到極大提升，家國(guó)情懷得到較大增強(qiáng)。

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