信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的可視化分析

肖依婷　黃秋燕　覃紅雨　王麗珍　龐麗萍

【摘 要】地理教學(xué)與信息技術(shù)的整合已成為當(dāng)前教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。借助CiteSpace軟件對(duì)應(yīng)用信息技術(shù)開展中學(xué)地理教學(xué)的相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)研究發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主要有“高中地理”“應(yīng)用研究”“初中地理”“地理學(xué)科”“教學(xué)模式”“翻轉(zhuǎn)課堂”等，其成果側(cè)重對(duì)綜合思維素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】地理教學(xué) 信息技術(shù) CiteSpace 可視化分析

【中圖分類號(hào)】G643.45? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1002-3275（2023）13-73-04

信息化賦能教育是當(dāng)前基礎(chǔ)教育改革關(guān)注的熱點(diǎn)。信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)，對(duì)于啟迪學(xué)生智慧、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提高課堂效率、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣等方面都發(fā)揮著重要的作用。隨著信息技術(shù)的更新及地理教師對(duì)信息技術(shù)運(yùn)用意識(shí)的加強(qiáng)，信息技術(shù)與地理教學(xué)融合的教學(xué)方式已成為教學(xué)常態(tài)，從最初計(jì)算機(jī)輔助地理教學(xué)，到信息技術(shù)與地理教學(xué)的整合，再到地理信息技術(shù)與地理教學(xué)，以及虛擬仿真技術(shù)在地理教學(xué)中的使用，信息技術(shù)與地理教學(xué)的融合已取得一定成果。同時(shí)，《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》實(shí)施建議部分明確提出要深化信息技術(shù)應(yīng)用。因此，有必要對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的現(xiàn)有成果進(jìn)行系統(tǒng)整理，從而明確信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為應(yīng)用信息技術(shù)開展中學(xué)地理教學(xué)研究提供參考。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

研究以中國(guó)知網(wǎng)作為數(shù)據(jù)的來源，檢索主題為“信息技術(shù)+地理教學(xué)”，對(duì)2000～2022年的文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，檢索日期為2022年11月15日，共檢索出文獻(xiàn)734條，刪除不符合所研究主題的文獻(xiàn)，最終獲得有效文獻(xiàn)668篇。

（二）研究方法

在中國(guó)知網(wǎng)搜索關(guān)于信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)，以RefWorks形式將文獻(xiàn)批量導(dǎo)出，導(dǎo)入CiteSpace軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)生成相關(guān)圖譜，并對(duì)圖譜與數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，總結(jié)出信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)。

二、信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的研究現(xiàn)狀

對(duì)下載的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行年度發(fā)文量統(tǒng)計(jì)及趨勢(shì)分析。結(jié)果顯示，信息技術(shù)輔助地理教學(xué)的研究發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，截至2021年（由于檢索時(shí)2022年未結(jié)束，因此趨勢(shì)分析不涉及2022年）其研究經(jīng)歷了初期緩慢發(fā)展，中期呈階梯式增長(zhǎng)，到后期趨于平緩的過程，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。相關(guān)文獻(xiàn)前期發(fā)文量較少，說明學(xué)者對(duì)這方面研究關(guān)注不多。發(fā)文量最少出現(xiàn)在2001年，為0篇，直到2012年發(fā)文量才突破20篇，發(fā)文量猛增的時(shí)間是2014～2015年。2014年中華人民共和國(guó)教育部出臺(tái)的《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中明確指出：“加強(qiáng)信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用展演交流，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開發(fā)和應(yīng)用?！币蚨鴮W(xué)界對(duì)于這方面的研究關(guān)注度加強(qiáng)。截至2022年，2018年相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文量達(dá)到了頂峰，共85篇，隨后發(fā)文量趨于平緩并有所下降?？傮w而言，發(fā)文量呈上升的趨勢(shì)，表明信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用研究領(lǐng)域持續(xù)被學(xué)界關(guān)注，而發(fā)文量最多為85篇/年，說明該研究領(lǐng)域研究數(shù)量未達(dá)到飽和狀態(tài)，仍有相當(dāng)大的研究空間。

三、信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)研究的熱點(diǎn)透視

（一）關(guān)鍵詞共現(xiàn)與詞頻分析

為了解本研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，本研究采用CiteSpace軟件生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，如圖2所示。節(jié)點(diǎn)大小表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的高低，節(jié)點(diǎn)越大，關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越高；反之，則表示出現(xiàn)頻次越低。此外，關(guān)鍵詞能夠反映某一個(gè)研究領(lǐng)域的核心研究?jī)?nèi)容，是該領(lǐng)域研究?jī)?nèi)容的高度凝練。

由圖2可知，作為檢索關(guān)鍵詞的“地理教學(xué)”和“信息技術(shù)”出現(xiàn)頻次最高。同時(shí)，出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞有“高中地理”“應(yīng)用研究”“初中地理”“地理學(xué)科”“教學(xué)模式”“翻轉(zhuǎn)課堂”等，并且這些關(guān)鍵詞也是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

對(duì)關(guān)鍵詞頻次、中心性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，整理出頻次排名前二十的關(guān)鍵詞（見表1）。中心性較強(qiáng)的關(guān)鍵詞對(duì)該領(lǐng)域研究的影響大。由于本研究檢索關(guān)鍵詞為“信息技術(shù)”與“地理教學(xué)”（“地理學(xué)科”與之相近），因此將這三個(gè)關(guān)鍵詞排除后，分析中心性較強(qiáng)的關(guān)鍵詞。由表1可知，排除上述三個(gè)關(guān)鍵詞后，中心性強(qiáng)的前三個(gè)關(guān)鍵詞為“高中地理”“教學(xué)模式”“課堂教學(xué)”，這三個(gè)關(guān)鍵詞為該研究領(lǐng)域的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。這不僅說明信息技術(shù)應(yīng)用于地理學(xué)科的教學(xué)模式分析為研究的重要子議題，而且反映出該研究領(lǐng)域注重高中地理的課堂教學(xué)。

（二）關(guān)鍵詞聚類分析

基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜生成關(guān)鍵詞聚類圖譜，導(dǎo)出關(guān)鍵詞聚類數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)生成關(guān)鍵詞聚類明細(xì)列表（見表2）?？梢园l(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用共有七大聚類，這七大聚類分別為#0高中地理、#1地理教學(xué)、#2教學(xué)模式、#3地理學(xué)科、#4信息技術(shù)、#5地理事物、#6 3S技術(shù)。聚類#0“高中地理”是該領(lǐng)域研究的主要方向。

表2中的眾多關(guān)鍵詞都指向地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，因此將各聚類以地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角進(jìn)行歸納分析。

1．綜合思維素養(yǎng)

聚類“高中地理”“地理教學(xué)”“教學(xué)模式”“地理事物”研究指向綜合思維的培養(yǎng)。由“應(yīng)用探究”“課程整合”“實(shí)踐應(yīng)用”等關(guān)鍵詞構(gòu)成。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在此研究領(lǐng)域下，綜合思維的培養(yǎng)主要依據(jù)地理課程中關(guān)于地理要素的綜合分析、時(shí)空因素的變化分析，以及形成整體意識(shí)的問題進(jìn)行學(xué)術(shù)探討，在基于此的教學(xué)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施的過程中對(duì)學(xué)生的綜合思維進(jìn)行潛移默化的影響。相關(guān)研究較豐富，例如王旭峰探討了現(xiàn)代信息技術(shù)與初中地理教學(xué)的整合應(yīng)用，說明在教學(xué)過程中運(yùn)用信息技術(shù)，有利于學(xué)生將涉及地理方面的時(shí)間、空間信息加以整合，從橫向角度說明信息技術(shù)的運(yùn)用能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維。［1］林天壽、黃秀英以“河流綜合開發(fā)利用”內(nèi)容為例，通過信息化教學(xué)的模式將地理綜合思維的要素分析過程可視化，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析地理現(xiàn)象，形成綜合思維。［2］大量研究表明學(xué)生在信息技術(shù)的幫助下，能夠有效形成地理學(xué)科的綜合思維。

2．地理實(shí)踐力素養(yǎng)

聚類“地理學(xué)科”“3S技術(shù)”注重地理實(shí)踐力的培養(yǎng)。由表2可知，“探究能力”和“實(shí)踐”兩個(gè)關(guān)鍵詞與本主題相關(guān)性較強(qiáng)。在相關(guān)研究中，盧書清以“地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)內(nèi)容為例，向?qū)W生提出開放性問題。讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查詢、社會(huì)調(diào)查等方法獲取地理知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力素養(yǎng)。［3］陳榮設(shè)計(jì)了以地理課程“3S”技術(shù)為背景的尋寶游戲，在尋寶過程中讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用3S技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問題，讓學(xué)生通過合作交流的方式促進(jìn)地理實(shí)踐能力的提升。［4］目前對(duì)于學(xué)生地理實(shí)踐力素養(yǎng)的培養(yǎng)一般以課外活動(dòng)為主要形式。在課外活動(dòng)中，學(xué)生提出問題并通過探索實(shí)踐獲得結(jié)論，再回到課堂中做進(jìn)一步總結(jié)。例如鄧鈞等設(shè)計(jì)教學(xué)課前環(huán)節(jié)，讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)收集POI數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行社會(huì)調(diào)查，整理出深圳市餐飲業(yè)的布局，從而理解服務(wù)業(yè)區(qū)位因素及其變化過程的地理知識(shí)，在收集數(shù)據(jù)和調(diào)查環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力。［5］

3．區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)

聚類“信息技術(shù)”研究聚焦區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)的培養(yǎng)。應(yīng)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)主要以查看電子地圖和使用地圖圖片的形式進(jìn)行，學(xué)生在教師提供的地圖中理解地理要素的位置、分布，區(qū)域之間的聯(lián)系與差異。相關(guān)研究有李嘉菁提出運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行地圖教學(xué)。研究指出，因?yàn)榇嬖谡n本插圖內(nèi)容有限、時(shí)效性不足等問題，所以教師可以通過運(yùn)用多媒體設(shè)備進(jìn)行在線繪制相關(guān)地圖，或展示最新的天氣地圖等，進(jìn)而提升學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知能力。［6］

可見，信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)研究側(cè)重于綜合思維素養(yǎng)的培養(yǎng)，而對(duì)于人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的培養(yǎng)未見有相關(guān)論述，因此本文不作討論。

四、信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)研究的脈絡(luò)分析

基于關(guān)鍵詞聚類生成關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜，從時(shí)間維度表示知識(shí)的演進(jìn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合圖1，將信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用研究演進(jìn)歷程分為三個(gè)階段：

第一階段：2000～2008年緩慢增長(zhǎng)階段。這一階段是信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)研究早期階段。作為檢索關(guān)鍵詞“地理教學(xué)”與“信息技術(shù)”最先出現(xiàn)，彼此之間的聯(lián)系以研討會(huì)作為研究的開端。在2005年，關(guān)鍵詞“應(yīng)用研究”“地理學(xué)科”“初中地理”成為當(dāng)時(shí)的研究熱點(diǎn)，信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)研究備受關(guān)注。同時(shí)，教師利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)教案，內(nèi)容豐富，對(duì)于教學(xué)模式的研究有研究性學(xué)習(xí)、任務(wù)協(xié)作式學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)等?？梢?，早期研究關(guān)注如何利用信息技術(shù)輔助地理教學(xué)，但這都基于教師對(duì)地理課程內(nèi)容的選擇進(jìn)行教學(xué)，并沒有體現(xiàn)學(xué)生的自主性。

第二階段：2009～2018年急速增長(zhǎng)階段。這一階段是信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)研究全面發(fā)展階段。首先，自2009年研究成果不斷增多并在新技術(shù)的支撐下研究?jī)?nèi)容不斷細(xì)化。此階段以“高中地理”為背景的研究較為興盛，與之相關(guān)的研究是各種新技術(shù)的運(yùn)用，包括“Google Earth”“LocaSpace Viewer”“3S技術(shù)”等，這些地理軟件具有較強(qiáng)的針對(duì)性，注重對(duì)某一課例進(jìn)行分析，但并未涉及對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用路徑的研究。其次，各種電子地圖的使用使學(xué)生形成一定的時(shí)空思維，包括“天地圖”“數(shù)字地圖”“數(shù)據(jù)地圖”等，但數(shù)字地圖的使用僅限于課堂教學(xué)，并未真正融入學(xué)生的生活。最后，“翻轉(zhuǎn)課堂”“視頻教學(xué)”“微課”的出現(xiàn)徹底改變了以往的教學(xué)模式，使教學(xué)較少受到時(shí)空限制，學(xué)生可以自主選擇感興趣的課程內(nèi)容。此階段研究關(guān)注如何在高中地理教學(xué)中高效應(yīng)用新技術(shù)、新媒體，幫助學(xué)生掌握相關(guān)的學(xué)科知識(shí)與技能。

第三階段：2019～2021年趨于平緩階段。這一階段是信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)研究可持續(xù)發(fā)展階段。首先，核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)在此研究領(lǐng)域被提出，研究開始關(guān)注對(duì)學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，與之相關(guān)的研究包括利用地理軟件進(jìn)行地理實(shí)驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐能力等。其次，“深度學(xué)習(xí)”“時(shí)事熱點(diǎn)”“生活化”“本土化”作為新出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，成為學(xué)界關(guān)注的新研究點(diǎn)，研究關(guān)注學(xué)生個(gè)體思維與能力的提升，注重課程內(nèi)容與學(xué)生生活之間的聯(lián)系。再次，“學(xué)習(xí)效果”“指標(biāo)體系”“效果測(cè)評(píng)”等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)表明學(xué)者對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的研究也有所涉及。最后，“智慧課堂”的出現(xiàn)成為教學(xué)模式的補(bǔ)充。此階段研究關(guān)注地理學(xué)科特性，將地理學(xué)科與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的應(yīng)用要追求教學(xué)生活化，關(guān)注時(shí)事熱點(diǎn)。

可見，信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)研究對(duì)地理課程的四大要素都有所涉及，但是未涉及信息技術(shù)應(yīng)用路徑的研究。

五、結(jié)論與展望

（一）結(jié)論

基于中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用CiteSpace軟件對(duì)2000～2022年發(fā)表的668篇應(yīng)用信息技術(shù)開展中學(xué)地理教學(xué)研究相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，得出以下三個(gè)結(jié)論：

第一，信息技術(shù)輔助地理教學(xué)的研究發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，其研究經(jīng)歷了初期緩慢發(fā)展、中期呈階梯式增長(zhǎng)、后期趨于平緩的過程，研究成果較為豐富。

第二，結(jié)合關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜及關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次表格分析，得出該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主要有“高中地理”“應(yīng)用研究”“初中地理”“地理學(xué)科”“教學(xué)模式”“翻轉(zhuǎn)課堂”等。此外，關(guān)鍵詞中心性分析結(jié)果表明，以高中地理為背景的教學(xué)模式分析為本研究重要的研究議題。

第三，基于關(guān)鍵詞聚類圖譜及相關(guān)表格，歸納出信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的研究在地理核心素養(yǎng)中偏向?qū)C合思維素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（二）展望

本文分析了信息技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的研究現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上推測(cè)未來研究的趨勢(shì)。

第一，注重信息技術(shù)應(yīng)用教學(xué)的理論研究。信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的理論研究能夠指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，而目前的研究缺乏頂層設(shè)計(jì)。根據(jù)研究結(jié)果，目前對(duì)于信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的理論研究較少，包括對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的必要性、實(shí)施路徑的分析［7］等，而研究?jī)?nèi)容偏向教學(xué)實(shí)踐，這不利于信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的發(fā)展。教學(xué)理論的研究有助于信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)的落實(shí)，因此今后要重視對(duì)教學(xué)理論的研究。

第二，關(guān)注人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的培養(yǎng)。根據(jù)整理的數(shù)據(jù)和圖表可以發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用研究缺乏對(duì)人地協(xié)調(diào)觀的培養(yǎng)。人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)體現(xiàn)為學(xué)生思想層面的培養(yǎng)，對(duì)人類與地理環(huán)境之間關(guān)系秉持正確的價(jià)值觀。作為地理核心素養(yǎng)中的基本價(jià)值觀念，具有統(tǒng)領(lǐng)地理教育價(jià)值的作用。因此，人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)在該研究領(lǐng)域中有所體現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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肖依婷 / 南寧師范大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，從事地理教育研究（南寧 530001）；黃秋燕 / 南寧師范大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，教授，從事資源環(huán)境遙感及地理信息技術(shù)教學(xué)研究（南寧 530001）；覃紅雨 / 梧州高級(jí)中學(xué)，高級(jí)教師，從事中學(xué)地理教學(xué)（梧州 543002）；王麗珍 / 南寧師范大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，從事地理教育研究（南寧 530001）；龐麗萍 / 南寧師范大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，從事地理教育研究（南寧 530001）；*通迅作者，E-mail：hqy@nnnu.edu.cn

【基金項(xiàng)目】廣西普通本科高校示范性現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院“南寧師范大學(xué)自然資源數(shù)字產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)”（桂教高教［2021］50號(hào)）；2021年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目“面向一流本科的地理科學(xué)類專業(yè)‘三融合培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐（2021JGA241）