高中地理信息化教學(xué)實施路徑

汪劍飛　孫越雯　孫超

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，教師的信息化教學(xué)手段日漸豐富，如可創(chuàng)設(shè)探究型的學(xué)習(xí)情境、促進地理知識與思維的可視化、挖掘教育數(shù)據(jù)、擴寬地理課程內(nèi)容、滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求等。近年來，具身學(xué)習(xí)理論被廣泛應(yīng)用于高中地理教學(xué)，它是指學(xué)生的身體參與到地理學(xué)習(xí)中，通過身體與心智相互作用，產(chǎn)生動態(tài)的、生成性的地理認知，獲得情感上的具體體驗，從而加深學(xué)生對地理知識的理解和應(yīng)用，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。本文結(jié)合具身學(xué)習(xí)理論，以“河流地貌的發(fā)育”教學(xué)內(nèi)容為例，重點探討現(xiàn)代信息技術(shù)在高中地理課堂教學(xué)中的應(yīng)用實踐。

一、教學(xué)目標：依托信息技術(shù)提升學(xué)生的地理思維力

課堂教學(xué)是教學(xué)工作的中心環(huán)節(jié)，結(jié)合具身學(xué)習(xí)理論的地理信息化教學(xué)需要找準切入點，綜合考慮學(xué)生的認知基礎(chǔ)與思維水平，學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)主題，以及信息化教學(xué)平臺。這些要素是相互聯(lián)系、相互影響的，有機融合在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。信息技術(shù)是教師實現(xiàn)教學(xué)目標的重要手段。運用現(xiàn)代信息技術(shù)，教師能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生解釋地理事物和現(xiàn)象與認識自然地理環(huán)境的能力，以提高教學(xué)效果。

基于課標內(nèi)容和核心素養(yǎng)要求，筆者設(shè)計了如下的教學(xué)目標。

課標內(nèi)容：結(jié)合實例，解釋內(nèi)力和外力對地表形態(tài)變化的影響，并說明人類活動與地表形態(tài)的關(guān)系。

教學(xué)目標：（1）能夠辨別不同河段侵蝕作用的差異，以及不同位置河流沖積平原的差異，形成空間觀念（區(qū)域認知）；（2）結(jié)合材料和地理圖表，分析流水侵蝕作用和堆積作用對地表形態(tài)的影響，描述河谷的演變過程（綜合思維）；（3）能夠運用信息技術(shù)，結(jié)合自身體驗開展合作，探究河流沿岸地貌形成過程、地貌景觀特點，以及與人類活動的關(guān)系（地理實踐力、人地協(xié)調(diào)觀），形成合作意識，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。

地理教學(xué)是學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)逐步養(yǎng)成的過程，最終目的是教會學(xué)生解決問題。地理思想則是分析和解決地理問題的根本方法，是學(xué)生經(jīng)過一系列地理知識學(xué)習(xí)后形成的對地理學(xué)本質(zhì)、規(guī)律和價值的反映。相關(guān)研究表明，常用的高中地理思想主要有差異性思想、整體性思想、人地關(guān)系思想、區(qū)域思想、過程思想等。這些地理思想難以直觀地在教學(xué)過程中顯現(xiàn)，需要在師生互動中逐步滲透。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計存在一明一暗兩條主線：明線即師生互動下整堂課上的知識學(xué)習(xí)過程；暗線即地理思想的貫穿，它包含課堂問題解決中地理知識的學(xué)習(xí)和學(xué)生地理思維力的提升。在教師的引導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，學(xué)生主動參與交互學(xué)習(xí)，能夠有效降低思維的難度，從而使得地理思想在高中地理課堂上的滲透有了強有力的抓手（見表1）。

二、信息化教學(xué)抓手：創(chuàng)設(shè)主題式的教學(xué)情境

主題式教學(xué)從學(xué)生的背景知識與經(jīng)驗入手，以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生深度探討地理主題背景下的重要概念、原理和問題，將地理知識融入主題形成的脈絡(luò)與情境中，整合地理學(xué)科知識，使學(xué)生獲得綜合系統(tǒng)的知識、能力和態(tài)度，形成完整人格和家國情懷。基于學(xué)生的生活經(jīng)歷，運用信息化手段，教師可以設(shè)定一些具有挑戰(zhàn)性的主題式學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在交互式學(xué)習(xí)過程中主動參與、合作交流、積極體驗，并且通過互動教學(xué)軟件快速反饋和修正，促進學(xué)生地理知識的高效學(xué)習(xí)和地理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。因此，在信息技術(shù)的支持下，主題式教學(xué)有了技術(shù)保障，實施更加高效，整合的知識具有更深層次的思維和思想，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

教師還可融合多種信息化教學(xué)手段和方法，打造一個主題明確、重點突出、結(jié)構(gòu)完整、課堂氛圍熱烈的信息化課堂教學(xué)場域，優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式，提高課堂教學(xué)效果，運用智能教學(xué)平臺將學(xué)習(xí)活動進行前置和后延。比如，課前指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)單有針對性地自主預(yù)習(xí)，及時檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果，為課堂教學(xué)活動做好準備；課后，對學(xué)生存在的困惑進行個性化指導(dǎo)，及時解答學(xué)生的疑惑。可見，在教學(xué)活動的每一環(huán)節(jié)，師生均可在信息化場景中互動交流，構(gòu)建形式多樣的信息化地理教學(xué)場域，擴大學(xué)生學(xué)習(xí)的時空范圍，極大地增強教學(xué)過程的交互性，實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)（如圖1）。

地理課堂上，教師不僅要講授地理知識，還要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)地理知識的基礎(chǔ)上提升地理思維力和從地理角度解決問題的能力，落實核心素養(yǎng)要求。教學(xué)情境的設(shè)計，對學(xué)生地理思維力的提升和地理知識的遷移應(yīng)用顯得至關(guān)重要。受多方面因素的影響，高中地理課堂很難將學(xué)生帶出教室。運用信息化教學(xué)手段，教師可以將地理事物的特征、空間分布等地理概念融入真實的景觀中，或?qū)⒌乩憩F(xiàn)象的演變過程通過動畫演示的方式直觀地呈現(xiàn)出來。對于一些必要的地理實驗，如沖積扇的形成過程，教師可在課堂上播放微視頻，便于學(xué)生直觀觀察、學(xué)習(xí)與思考。可見，信息化教學(xué)方式的運用，可以最大限度地將真實的地理情境呈現(xiàn)在課堂上，助力地理教學(xué)可視化，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具有探究性的、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境。

在本課上，筆者以學(xué)生熟悉的長江地貌為主題，引導(dǎo)學(xué)生通過角色扮演的形式，圍繞“‘游長江、識地貌’研學(xué)旅行導(dǎo)游培訓(xùn)會”這一模擬情境，運用信息化教學(xué)平臺，主動探討和分析河流地貌的空間分布及其成因，培養(yǎng)他們觀察、分析、理解問題的能力，發(fā)展他們思維的靈活性和敏捷性，增強他們的個性和創(chuàng)造性，提高課堂教學(xué)的有效性。

三、信息化教學(xué)實施路徑：深度融合信息技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)流程

結(jié)合課標要求和教材內(nèi)容，依據(jù)情境設(shè)計，筆者選取了虎跳峽、四川盆地、荊江和長江三角洲四個研學(xué)地點，分別代表V形谷、沖積扇、河曲、三角洲四類典型的河流地貌。之后，將每個研學(xué)地點打包成一個任務(wù)單元，生成課堂問題，讓學(xué)生自主探究，推進課堂教學(xué)活動。最后，師生運用虛擬現(xiàn)實軟件和信息化教學(xué)平臺互動，讓學(xué)生深入了解河流地貌的空間分布和時間演變，實現(xiàn)知識的總結(jié)與深化（如圖2）。

（一）課堂引擎：創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課，初識河流地貌

在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，為了幫助學(xué)生迅速融入教學(xué)情境，筆者一方面播放剪輯好的視頻《長江流域地貌景觀》，讓學(xué)生欣賞長江壯麗的風(fēng)光，對長江塑造的地貌有初步的直觀認識；另一方面，運用平板電腦推送關(guān)于“長江概況”的學(xué)習(xí)任務(wù)單（一組客觀題），供學(xué)生限時回答，給予即時反饋，充分調(diào)動學(xué)生已有知識經(jīng)驗和地理思維。接著，筆者因勢利導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)“‘游長江、識地貌’研學(xué)旅行導(dǎo)游培訓(xùn)會”這一模擬情境，讓學(xué)生角色扮演，化身為“小導(dǎo)游”，主動參與到各教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)交互式學(xué)習(xí)，創(chuàng)設(shè)開放性的課堂教學(xué)情境（如圖3）。

（二）任務(wù)驅(qū)動：搭建信息化教學(xué)“腳手架”，探究河流地貌

課堂教學(xué)活動是解決問題的過程，教學(xué)環(huán)節(jié)的推進和實施需要教師幫助學(xué)生搭建“腳手架”。借助信息化教學(xué)平臺，教師設(shè)計問題鏈和任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)、嘗試解決問題，不斷提升自我效能感，高效推進課堂教學(xué)活動。信息化教學(xué)環(huán)境下，教師通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境和采取多元化的教學(xué)手段，使得課堂教學(xué)更加流暢、活動更加豐富，增加了學(xué)生的有效學(xué)習(xí)時間，增強他們的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)驅(qū)力。特別是平板電腦的運用，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)都是具體的，有了強有力的抓手，學(xué)習(xí)活動能夠得到迅速、及時的反饋，學(xué)生也能主動參與到課堂互動中。運用信息化教學(xué)手段，教師可更好地監(jiān)控和管理課堂，便捷、準確地掌握學(xué)生課堂表現(xiàn)，及時強化學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，調(diào)整教學(xué)策略，對個別學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進行針對性指導(dǎo)，做到真正的分層教學(xué)、個性化教學(xué)、多元評價。

例如，教學(xué)虎跳峽任務(wù)單元時，課前，教師為學(xué)生準備了虎跳峽學(xué)習(xí)資料包，包括“V”形谷地貌的知識清單、虎跳峽景觀圖片與視頻等，并提供了相關(guān)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生從形態(tài)特征、空間分布、時間演變等方面認識虎跳峽景觀，做好課堂交流準備。課堂上，在學(xué)生預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師利用交互式電子白板推送具體的學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生分別在平板電腦和一體機上嘗試填寫導(dǎo)游詞，在互動交流中不斷完善導(dǎo)游詞，構(gòu)建“V”形谷形成的地理過程邏輯框架和相關(guān)知識框架。接著，運用動畫演示、模擬實驗等形式，教師幫助學(xué)生理解溯源侵蝕和下蝕等流水作用，突破教學(xué)重難點，掌握“V”形河谷的成因。然后，師生共同回顧導(dǎo)游詞，加深印象。之后，運用互動教學(xué)軟件，教師向?qū)W生推送了若干道題目，由學(xué)生在課堂上回答，教師給予及時反饋，實現(xiàn)學(xué)生知識和思維的提升、遷移。最后，借助一體機，教師打開百度衛(wèi)星地圖軟件，引導(dǎo)學(xué)生找出相關(guān)的河流地貌，進一步理解“V”形河谷的形態(tài)和分布特征，加強學(xué)生對河流地貌的直觀感知。

當(dāng)然，每一任務(wù)單元的教學(xué)思路不可能完全復(fù)制。特別是不同地貌重難點知識的抽象程度和思維特點有一定的差異，教師需要據(jù)此篩選和綜合運用最優(yōu)的信息化教學(xué)手段，實現(xiàn)重難點知識的突破，幫助學(xué)生理解知識，促進地理思維的發(fā)展。例如，教學(xué)“荊江”任務(wù)單元時，河曲的特點和演變是教學(xué)重難點，筆者采用兩種方法進行突破。一是發(fā)揮信息網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，采用場外“專家連線”的形式，邀請高校相關(guān)專業(yè)的博士生為學(xué)生在線講解河曲，讓學(xué)生有了和專業(yè)人士接觸的機會，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，同時在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生對科學(xué)研究的向往精神。二是引導(dǎo)學(xué)生運用平板電腦繪制河曲的河道剖面示意圖，借助互動教學(xué)軟件在一體機和平板電腦間實時展評、交流，教師給予有針對性的指導(dǎo)。在實踐操作和交流討論中，學(xué)生深刻理解了“凹岸侵蝕、凸岸堆積”的特點和河曲的演變過程，掌握了河流的侵蝕和堆積作用，發(fā)展了整體性和過程性思想（如圖4）。

（三）具身體驗：巧用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)課堂升華

常規(guī)的高中地理課堂上，學(xué)生很難有機會到戶外具身體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，為學(xué)生在課堂上進行具身體驗創(chuàng)造了條件。教師可以運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建自然景觀的立體虛擬場景，給學(xué)生帶來三維的具身學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生地理學(xué)習(xí)的熱情。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)中有一種是桌面式的，它的運用成本相對較低，對設(shè)備要求也不高，操作簡便，在課堂上更易推廣。Free Rivers軟件便是其中一種，它是由世界自然基金會打造的一款手機App。運用它，教師能夠直觀展示河流的地貌特征和河流沿岸人類的發(fā)展情況。如圖5所示，應(yīng)用交互式電子白板，教師將Free Rivers上的操作內(nèi)容投屏到一體機上，進行演示并指導(dǎo)學(xué)生操作體驗，尋找地貌類型，回顧地貌成因，理解人類活動與河流地貌的關(guān)系。學(xué)生通過具身體驗，深刻總結(jié)知識與升華情感，落實核心素養(yǎng)。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)情境中尋找一個自己最愿意居住的地方，說明選擇此處的原因和住在此處應(yīng)該注意規(guī)避的自然災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境問題。針對該學(xué)生的選址，全班學(xué)生討論交流、深度體驗，探討河流地貌與人類活動的相互影響，切實提升人地協(xié)調(diào)觀等地理核心素養(yǎng)。

四、結(jié)語

運用信息化教學(xué)平臺，教師能夠打造出信息化教學(xué)場域，讓教學(xué)主題更加明確、教學(xué)情境更具真實性，也使得學(xué)生與周圍環(huán)境具有更強的交互性。同時，學(xué)生的知識學(xué)習(xí)更加高效便捷，地理思想的融會貫通和地理思維力的提升有了強有力的依托和抓手。不過，雖然筆者通過信息化教學(xué)手段將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進行了前置和后延，取得了一定的成效，但并沒有達到預(yù)期的效果。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)信息的誘惑抵抗自覺性不足，家長對孩子使用電子產(chǎn)品的時長、觀看內(nèi)容有著嚴格的管控，學(xué)生課后在線學(xué)習(xí)的自主性、時間不足。筆者以為，未來信息化教學(xué)作為常規(guī)教學(xué)方式推廣，需要著重解決課前和課后對學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)管難題，讓信息化教學(xué)具有延續(xù)性，不再局限于課堂教學(xué)。這需要社會、家庭和學(xué)校等多方面的共同努力。

注：本文系2021年江蘇省中小學(xué)課程基地與學(xué)校文化建設(shè)項目“高中地理場域化學(xué)習(xí)課程基地”、江蘇省常州市教育科學(xué)研究院“十三五”規(guī)劃青年教師專項課題“指向跨學(xué)科素養(yǎng)的高中天文選修課程開發(fā)研究”（CJK-Q2020081）的階段性研究成果。

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（作者汪劍飛系江蘇省常州市戚墅堰高級中學(xué)教師，二級教師；孫越雯系江蘇省常州市戚墅堰高級中學(xué)教師，高級教師；孫超系江蘇省常州市戚墅堰高級中學(xué)教師，一級教師）

責(zé)任編輯：孫建輝