基于GIS 技術(shù)的高中地理課程思政教學(xué)改革路徑探析*

秦 怡 周 倩 董承旭

（上饒師范學(xué)院歷史地理與旅游學(xué)院 江西上饒 334001）

課程思政是一種綜合教育理念，提倡對思想政治理論課外各類課程與教學(xué)活動中所蘊藏的思政教育資源進行深挖，使思政教育不僅于思政理論課中體現(xiàn)，更潛移默化于專業(yè)知識教育中完成，最終使學(xué)生成長為符合國家需要的人才。在眾多基礎(chǔ)教育課程中，唯地理學(xué)科注重宏觀空間概念，關(guān)注空間格局、時空關(guān)系、人地關(guān)系及其相互關(guān)系[1]，可于促進學(xué)生做出明智決定、主動發(fā)展、個體社會化與終身發(fā)展等方面提供相應(yīng)必備知識、關(guān)鍵能力與穩(wěn)定品格[2]。因此，地理學(xué)科于課程思政教育中擔(dān)有特別責(zé)任與任務(wù)。教師應(yīng)基于地理學(xué)科特色，充分利用教學(xué)內(nèi)容中所含國情教育、生態(tài)文明理念、家國情懷、全球意識、社會準(zhǔn)則等思政元素，使培養(yǎng)地理核心素養(yǎng)與開展課程思政教育兩任務(wù)結(jié)合。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）簡稱GIS，是處理地理數(shù)據(jù)輸入、輸出、查詢、管理、分析與輔助決策的計算機系統(tǒng)，主要由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、圖形處理與表達與空間分析工具三部分組成[3]。作為地理學(xué)第三代語言，GIS 具有大數(shù)據(jù)查詢快速、更新簡單、顯現(xiàn)力強等特色?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017 版）》指出，要將地理信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)過程，不斷豐富地理教學(xué)手段，以更好地培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)[4]。將GIS 應(yīng)用于課堂教學(xué)中，能為學(xué)生提供豐富且易于比較的信息，提高學(xué)生地理邏輯能力、信息素養(yǎng)與實踐能力，深化對思政內(nèi)容認識。

基于GIS 技術(shù)進行高中地理課程思政改革，更利于把握地理學(xué)科特色，在專業(yè)地理知識教育中進行立德樹人，使思想政治工作貫穿教學(xué)全過程，培養(yǎng)學(xué)生科創(chuàng)精神、實踐能力、家國情懷與公民責(zé)任感。目前已有許多專家、學(xué)者與教師針對高中地理開展課程思政研究。從研究內(nèi)容看，主要為探究高中地理教學(xué)中課程思政教育內(nèi)涵、實施課程思政必要性及優(yōu)勢、可融入地理課程的思政元素與課程思政教育實施存在問題，但結(jié)合核心素養(yǎng)要求運用GIS 技術(shù)提升高中地理課程思政教學(xué)效果的研究較少。

一、應(yīng)用GIS 技術(shù)創(chuàng)設(shè)高中地理課程思政教學(xué)新模式

GIS 表現(xiàn)手段豐富。經(jīng)由GIS 可完成地理空間數(shù)據(jù)快速定位、查詢、分析，圖形制作以及地理信息可視化表達。GIS既能簡練直觀表現(xiàn)相應(yīng)基本概念與空間分布，又能多層次體現(xiàn)地理規(guī)律與原理，適應(yīng)不同教學(xué)需求，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使略顯蒼白枯燥的思政內(nèi)容更直觀生動。

在哲學(xué)思維、國情教育、生態(tài)文明理念、家國情懷等思政價值引領(lǐng)下，教師可結(jié)合課程內(nèi)容與教學(xué)需要，貼合學(xué)生生活，以問題驅(qū)動創(chuàng)設(shè)主題情境，搜集數(shù)據(jù)建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，并在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行專題地圖制作、屬性查詢分析、空間查詢分析、疊置分析、緩沖區(qū)分析、可視域分析等GIS 操作應(yīng)用，最終實現(xiàn)在培養(yǎng)地理核心素養(yǎng)之余體現(xiàn)立德樹人教育目標(biāo)。

圖1

二、應(yīng)用GIS 技術(shù)豐富高中地理課程思政教學(xué)新方法

GIS 技術(shù)可處理信息量大且具時效性，空間分析直觀，處理演示簡便，故可基于GIS 技術(shù)特點豐富高中地理課程思政教學(xué)新方法，提升教學(xué)效率，提高教學(xué)效果。如利用GIS 信息時效性，將地理知識與時事思政問題相結(jié)合，強化思政教育效果。教師可采用先學(xué)后教方式，運用GIS 技術(shù)突出展現(xiàn)地理變化，結(jié)合時事提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考問題背后地理現(xiàn)象及成因，并于探尋過程中潛移默化地接受思政教育。

下以2019 年人教版《普通高中教科書地理選擇性必修第三冊》為例，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求，運用GIS 技術(shù)對書中所蘊藏思政元素進行輔助教學(xué)分析，選擇不同類型案例建立主題情景，嘗試豐富高中地理課程思政教學(xué)新方法。

（一）各章節(jié)落實內(nèi)容要求[4]

第一章 自然環(huán)境與人類社會

結(jié)合實例，說明自然資源的數(shù)量、質(zhì)量、空間分布與人類活動關(guān)系。

第二章 資源安全與國家安全

以某種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源為例，分析其分布特點及開發(fā)利用現(xiàn)狀；

運用圖表，解釋中國耕地資源分布，說明其開發(fā)利用現(xiàn)狀，以及耕地保護與糧食安全關(guān)系；

結(jié)合實例，說明海洋空間資源開發(fā)對國家安全影響。

第三章 環(huán)境安全與國家安全

結(jié)合實例，說明污染物跨境轉(zhuǎn)移對環(huán)境安全影響；

結(jié)合實例，說明設(shè)立自然保護區(qū)對生態(tài)安全意義；

運用碳循環(huán)和溫室效應(yīng)原理，分析碳排放對環(huán)境影響，說明碳減排國際合作重要性。

第四章 保障國家安全的資源、環(huán)境戰(zhàn)略與行動

舉例說明環(huán)境保護政策、措施與國家安全關(guān)系。

（二）思政元素

書中所含思政元素包括但不限于：

1.哲學(xué)思維：事物彼此聯(lián)系發(fā)展；

2.國情教育：我國能源分布與使用現(xiàn)狀、能源安全新戰(zhàn)略、耕地分布與紅線、我國海洋空間資源開發(fā)影響、我國自然保護區(qū)建設(shè)情況等；

3.生態(tài)文明理念：可持續(xù)發(fā)展觀、綠水青山就是金山銀山、低碳綠色生活、應(yīng)對全球性環(huán)境問題、節(jié)約糧食、光盤行動等；

4.家國情懷：維護國家海洋權(quán)益，提升海洋國防安全意識與國家版圖意識，培養(yǎng)愛國主義情懷等；

5.全球意識：中國責(zé)任與大國擔(dān)當(dāng)、人類命運共同體意識等；

6.社會準(zhǔn)測：規(guī)則意識與法治意識，保護環(huán)境人人有責(zé)等；

7.科學(xué)精神：理性思維、勇于探究、批判質(zhì)疑等；

8.人文精神：大慶精神、鐵人精神等。

（三）GIS 輔助方式

GIS 輔助教學(xué)方式包括但不限于專題地圖制作、屬性查詢分析、空間查詢分析、疊置分析、緩沖區(qū)分析與可視域分析等。下以第二章“資源安全與國家安全為例”部分內(nèi)容要求為例展示GIS 輔助方式。

【內(nèi)容要求】

運用圖表，解釋中國耕地資源分布，說明其開發(fā)利用現(xiàn)狀，以及耕地保護與糧食安全關(guān)系。

【設(shè)計過程】

情境設(shè)置：《史記?酈食其列傳》曰：“王者以民人為天，而民人以食為天?！敝袊恋孛娣e廣闊，是公認農(nóng)業(yè)大國，培育出享譽全球的高產(chǎn)量雜交水稻。但中國耕地是否充足、糧食安全是否無憂？

1.利用國家統(tǒng)計局、土地調(diào)查成果共享應(yīng)用服務(wù)平臺、中國生態(tài)系統(tǒng)評估與生態(tài)安全格局數(shù)據(jù)庫、地理空間數(shù)據(jù)云、公益性群體等平臺機構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)，制作、加載中國耕地資源專題地圖與中國人口分布專題圖，通過觀察及查詢分析該專題地圖屬性數(shù)據(jù)，說明我國耕地資源分布及開發(fā)利用現(xiàn)狀。還可利用空間疊置分析體現(xiàn)某一地區(qū)土地開發(fā)利用變化中耕地利用現(xiàn)狀，突出我國城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下“人多地少”問題，引出耕地保護與糧食安全關(guān)系。

2.利用全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)云、公益性群體等平臺機構(gòu)發(fā)布的我國耕地資源分布遙感圖像與全要素數(shù)字圖數(shù)據(jù)，對耕地進行可視域分析，展現(xiàn)耕地信息系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)決策信息來源；體現(xiàn)GIS 技術(shù)在耕地保護中的重要應(yīng)用，如監(jiān)測耕地保有量、揭露補充耕地不實等問題，強調(diào)守住耕地保護紅線，重視國家糧食安全重要性。

【設(shè)計優(yōu)點】

大部分學(xué)生并不能準(zhǔn)確回答課前提問，故難以通過觀察圖片對我國耕地情況有清晰認識，并產(chǎn)生實踐保護動力。利用GIS 整合信息，可加深學(xué)生對耕地資源分布了解，突出我國城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下“人多地少”問題，從而使學(xué)生產(chǎn)生情感激蕩。情感激蕩又促使學(xué)生自覺進行“光盤行動”，體會“守住耕地保護紅線，保障國家糧食安全，是每個公民的責(zé)任和義務(wù)”。學(xué)生于日常生活中，如節(jié)約糧食時，將聯(lián)想相關(guān)內(nèi)容，最終將“保護耕地安全，保障國家安全”內(nèi)化于心、外化于行。

三、應(yīng)用GIS 技術(shù)開創(chuàng)高中地理課程思政教學(xué)實踐新格局

GIS 首次被提出引進高中地理教學(xué)是于2003 年教育部頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》。在國家政策引領(lǐng)下，越來越多專家學(xué)者研究GIS 與地理教學(xué)結(jié)合問題，研究領(lǐng)域不限于理論支撐，更向教學(xué)模式、案例等方面探索[5]。目前，我國關(guān)于GIS 應(yīng)用于高中地理教學(xué)的研究已有一定成果，對其具體應(yīng)用于課程思政教學(xué)改革中的研究仍待進一步開展。但于實際教學(xué)中，理應(yīng)作為高中地理教學(xué)重要輔助手段的GIS并未得到廣泛應(yīng)用，更難談被用于輔助高中地理課程思政教育。打開實踐新格局，除須解決教師GIS 素養(yǎng)相對缺乏，學(xué)校硬件、軟件設(shè)備不足等問題外，還應(yīng)做到如下兩點。

（一）開發(fā)適合高中地理教學(xué)的GIS 軟件

目前，市場上存在諸多GIS 專業(yè)軟件，如國外的MapInfo、ArcGIS，國內(nèi)的MapGIS、SuperMap 等，以ArcGIS 為代表的桌面GIS 軟件功能強大，但其功能設(shè)計過于專業(yè)，使用難度較大，使用的金錢與時間成本高，不適用于高中地理學(xué)習(xí)；以Map Quest、Google Earth 為代表的WebGIS 軟件操作難度低，但缺少桌面GIS 軟件具備的某些分析處理功能，不利于學(xué)生高階地理能力培養(yǎng)[6]。因此，推廣GIS 在教學(xué)中的實踐運用，乃至推廣基于GIS 的高中地理課程思政教育，令GIS 軟件開發(fā)公司與有關(guān)教育部門聯(lián)手開發(fā)適用于高中地理教學(xué)的GIS輔助軟件尤為重要。功能設(shè)計上，該軟件應(yīng)極著重簡單經(jīng)濟，在滿足高中地理課堂教學(xué)需要與學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)需要基礎(chǔ)上，盡可能削減專業(yè)術(shù)語、冗余功能及煩瑣操縱，降低硬件設(shè)備需要。此外，還應(yīng)盡可能考慮到推廣該軟件的經(jīng)濟成本、該軟件內(nèi)含數(shù)據(jù)的泛用匹配程度等因素。

（二）建立高中地理教學(xué)數(shù)據(jù)資源庫

數(shù)據(jù)為GIS 的靈魂。基于GIS 的高中地理課程思政教育，需大量實時更新、專業(yè)性強的數(shù)據(jù)做支撐。盡管目前互聯(lián)網(wǎng)上存在大量可免費利用數(shù)據(jù)，如可于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)申請免費下載官方出品全國1∶100 萬矢量數(shù)據(jù)地圖。但這些資源往往不具有教學(xué)針對性，數(shù)據(jù)查找與處理煩瑣，難以應(yīng)用于教學(xué)中。因此，建立真正意義上適合高中地理教學(xué)且可共享的數(shù)據(jù)資源庫的需求十分急迫。該數(shù)據(jù)庫應(yīng)能及時聯(lián)動、利用各大網(wǎng)站思政資源與信息，根據(jù)課本內(nèi)容及思政元素，對數(shù)據(jù)、素材進行分類、加工，以便用于高中地理教學(xué)。此外，不同地區(qū)學(xué)校還可聯(lián)合開發(fā)具有地方特色的高中地理教學(xué)數(shù)據(jù)資源庫。

四、應(yīng)用GIS 技術(shù)優(yōu)化高中地理課程思政教學(xué)改革教師新隊伍

目前，高中地理教師對利用GIS 輔助教學(xué)認識存在普遍不足，缺乏活用GIS 的能力與場景。要在高中地理實際教學(xué)中推廣GIS，必須存有足夠數(shù)量的具備較高GIS 素養(yǎng)的教師。首先，加強高等師范地理教育是培養(yǎng)高中地理教師GIS 素養(yǎng)最有效也最重要的途徑。各大院校地理科學(xué)專業(yè)應(yīng)著重加強提升學(xué)生對GIS 軟件的掌握，使其具有基于GIS 技術(shù)進行教學(xué)設(shè)計的能力。其次，通過鼓勵在職教師重返高校深造、定期對在職教師進行針對性GIS 培訓(xùn)、積極推廣成熟GIS 教學(xué)案例供廣大教師參考等方式，提高高中地理教師GIS 素養(yǎng)。再者，社會也應(yīng)鼓勵、推動GIS 專業(yè)技術(shù)人才加入高中地理教育，群策群力優(yōu)化教師隊伍。

結(jié)語

基于GIS 技術(shù)的高中地理課程思政教學(xué)改革有其重要意義。教師應(yīng)優(yōu)化自身隊伍，運用新模式、新方法開創(chuàng)新格局，活用GIS 技術(shù)凸現(xiàn)高中地理課程所蘊藏思政元素，更好地培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)，深化課程思政效果。除解決學(xué)校硬件問題外，還應(yīng)于GIS 軟件、使用數(shù)據(jù)、教師隊伍等多方面努力，進一步探析基于GIS 技術(shù)的高中地理課程思政教學(xué)改革路徑。