基于地理信息技術(shù)的高中地理項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)

【摘 要】在教育與信息技術(shù)高度融合的時(shí)代，將地理信息技術(shù)與地理教學(xué)融合符合教育發(fā)展趨勢(shì)。文章對(duì)基于地理信息技術(shù)的高中地理項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行探索，以“湖北省流域水電水利工程選址”為項(xiàng)目式教學(xué)主題，通過設(shè)置湖北省流域水電水利工程選址環(huán)境評(píng)估、湖北省流域水電水利工程選址地理信息技術(shù)解決方案、湖北省流域水電水利工程效益評(píng)價(jià)等子項(xiàng)目探究環(huán)節(jié)，將地理信息技術(shù)應(yīng)用于相應(yīng)的項(xiàng)目探究過程。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了地理信息技術(shù)與高中地理項(xiàng)目式教學(xué)的良好融合，指向?qū)W生地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】地理信息技術(shù) 項(xiàng)目式教學(xué) 高中地理

【中圖分類號(hào)】G623.45 " 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A" 【文章編號(hào)】1002-3275（2024）19-61-04

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（本文簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn)）強(qiáng)調(diào)要充分利用地理信息技術(shù)，營(yíng)造直觀、實(shí)時(shí)、生動(dòng)的地理教學(xué)環(huán)境。地理信息技術(shù)在提升學(xué)生地理核心素養(yǎng)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其與教育教學(xué)的深度融合是地理教育研究的熱點(diǎn)話題，當(dāng)前對(duì)于地理信息技術(shù)的應(yīng)用主要集中在高等教育領(lǐng)域，在中學(xué)地理實(shí)踐活動(dòng)方面相對(duì)欠缺。教師如何正確發(fā)揮地理信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)輔助課堂教學(xué)，成為新時(shí)代地理教育工作者需重點(diǎn)研究的問題。

本文以“湖北省流域水電水利工程選址”為主題，展開項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)，并以ArcGIS為技術(shù)工具，構(gòu)建探究活動(dòng)任務(wù)，以期使學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)化”到“素養(yǎng)化”的轉(zhuǎn)變。

一、相關(guān)概念和關(guān)系厘清

（一）地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)又稱地理信息系統(tǒng)，是兼具地理學(xué)、計(jì)算機(jī)雙重學(xué)科特點(diǎn)的一門信息技術(shù)，可以有針對(duì)性地對(duì)區(qū)域地理結(jié)構(gòu)形成因素、地理環(huán)境發(fā)展影響等進(jìn)行深入分析，在城市交通管理、大氣污染監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃等諸多方面得到應(yīng)用。［1］通過整合地理信息技術(shù)系統(tǒng)資源輔助高中地理教學(xué)，能夠促進(jìn)地理信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，加深學(xué)生對(duì)地理學(xué)習(xí)的印象，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（二）高中地理項(xiàng)目式教學(xué)

高中地理項(xiàng)目式教學(xué)一般包括確定項(xiàng)目主題、制訂項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)、設(shè)計(jì)與實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)計(jì)劃、展示交流與評(píng)價(jià)項(xiàng)目成果等基本環(huán)節(jié)。從學(xué)生角度來看，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是指學(xué)生在特定的時(shí)間，為實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)，以任務(wù)為導(dǎo)向，以小組合作方式解決項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)方式。高中是學(xué)生認(rèn)知水平和思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，讓學(xué)生在高中地理課堂中解決項(xiàng)目探究任務(wù)，可以使學(xué)生在面對(duì)問題時(shí)勤于思考、善于交流、勇于實(shí)踐，從而提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。

（三）地理信息技術(shù)、項(xiàng)目式教學(xué)、地理核心素養(yǎng)三者之間的關(guān)系

地理信息技術(shù)、項(xiàng)目式教學(xué)、地理核心素養(yǎng)三者存在內(nèi)在聯(lián)系性。首先，地理核心素養(yǎng)為項(xiàng)目式教學(xué)指引方向。以地理核心素養(yǎng)為引領(lǐng)的地理項(xiàng)目式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)從學(xué)科素養(yǎng)的角度審視學(xué)科知識(shí)體系，以地理核心素養(yǎng)為依據(jù)，以實(shí)際生產(chǎn)生活問題為核心主題，利用分析、歸納、演繹等方式整合學(xué)科知識(shí)形成教學(xué)內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生全面發(fā)展。其次，項(xiàng)目式教學(xué)促進(jìn)地理核心素養(yǎng)的滲透。項(xiàng)目式教學(xué)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材，整合蘊(yùn)含豐富地理學(xué)科元素的生活素材，并基于此確定教學(xué)主題情境、創(chuàng)設(shè)教學(xué)任務(wù)、開展探究活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知水平的提高。最后，地理信息技術(shù)融入項(xiàng)目式教學(xué)是培養(yǎng)地理核心素養(yǎng)的有效途徑。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展，教師將地理信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，將地理信息技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目式教學(xué)過程中，不僅能夠讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)學(xué)習(xí)過程，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐探究能力，踐行地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目的。三者關(guān)系如圖1所示。

三者之間的關(guān)系

二、基于地理信息技術(shù)的高中地理項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與思路框架

（一）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于地理信息技術(shù)的高中地理項(xiàng)目式教學(xué)應(yīng)重視學(xué)生的主體地位，立足課程標(biāo)準(zhǔn)，依托地理信息技術(shù)軟件，創(chuàng)建真實(shí)教學(xué)情境，通過設(shè)置分層項(xiàng)目式教學(xué)任務(wù)調(diào)控課程深度，并建立及時(shí)的評(píng)價(jià)反饋機(jī)制，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)。為此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)遵循以下三個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1．立足課程改革，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式

課程改革對(duì)高中地理教學(xué)提出了新要求，即進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，著力發(fā)展學(xué)生的地理核心素養(yǎng)，重視學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)展能力和溝通合作能力。項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過利用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，契合課程改革要求。本文以“湖北省流域水電水利工程選址”為核心主題，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)中必修課程的地理1模塊相關(guān)內(nèi)容要求、地理2模塊相關(guān)內(nèi)容要求，選擇性必修課程的選擇性必修2的相關(guān)內(nèi)容要求，確定以湖北省流域水電水利工程選址環(huán)境評(píng)估、湖北省流域水電水利工程選址地理信息技術(shù)解決方案、湖北省流域水電水利工程效益評(píng)價(jià)為子項(xiàng)目，設(shè)計(jì)基于地理信息技術(shù)的分層項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)，從而協(xié)助學(xué)生系統(tǒng)地掌握地理知識(shí)，有效地培養(yǎng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。

2．依托地理信息技術(shù)，構(gòu)建探究活動(dòng)任務(wù)

基于地理信息技術(shù)的項(xiàng)目式教學(xué)更注重鍛煉學(xué)生的實(shí)踐探究能力，通過各類地理信息技術(shù)軟件的交互，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，本文將地理信息技術(shù)應(yīng)用于“湖北省流域水電水利工程選址”項(xiàng)目探究中，進(jìn)一步直觀展示各類抽象地理原理發(fā)展和變化規(guī)律。具體項(xiàng)目探究環(huán)節(jié)、探究活動(dòng)任務(wù)、課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求如表1所示。

3．以學(xué)生為主體，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展

在項(xiàng)目式教學(xué)中，將地理信息技術(shù)作為提高學(xué)習(xí)效能、科學(xué)研究、解決實(shí)際問題的工具，需充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性。對(duì)此，教師在教學(xué)過程中要依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，根據(jù)學(xué)習(xí)主體的多元性、差異性，因材施教，注重對(duì)學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)。在“湖北省流域水電水利工程選址”這一項(xiàng)目主題中，通過設(shè)置“水電水利工程選址的影響因素有哪些？”“如何利用地理信息技術(shù)解決水電水利工程選址問題？”“水電水利工程會(huì)對(duì)我們?cè)斐墒裁从绊懀俊钡葐栴}，將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與生產(chǎn)生活聯(lián)系起來，并為學(xué)生提供硬件教學(xué)設(shè)備，在真實(shí)情境中開展多樣化的地理實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

（二）設(shè)計(jì)思路框架

基于地理信息技術(shù)的高中地理項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)，意在充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，既符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，又順應(yīng)了教育與信息技術(shù)融合的趨勢(shì)。本文以“湖北省流域水電水利工程選址”作為項(xiàng)目主題，基于此主題提煉子項(xiàng)目，依托子項(xiàng)目構(gòu)建依托地理信息技術(shù)的探究活動(dòng)任務(wù)，通過設(shè)計(jì)任務(wù)列表為學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù)搭建支架，讓學(xué)生逐步探究湖北省流域水電水利工程選址過程，落實(shí)學(xué)生地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓其體悟人與自然和諧共生的關(guān)系。本文提及的教學(xué)設(shè)計(jì)采用的教學(xué)思路如圖2所示。

具體教學(xué)設(shè)計(jì)思路呈現(xiàn)如下：

一是確定指向?qū)W生地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，包括區(qū)域認(rèn)知、綜合思維、地理實(shí)踐力、人地協(xié)調(diào)觀四個(gè)方面。具體而言，區(qū)域認(rèn)知方面包括結(jié)合湖北省流域區(qū)劃圖和專題地圖，分析流域的開發(fā)背景，確定湖北省環(huán)境評(píng)估因素，加深對(duì)區(qū)域的認(rèn)知；綜合思維方面包括以水電水利工程選址為項(xiàng)目主題，分析構(gòu)建水電可利用程度分級(jí)指標(biāo)，掌握流域開發(fā)的基本條件，加強(qiáng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)；地理實(shí)踐力方面包括基于水電水利工程選址需求設(shè)計(jì)地理信息技術(shù)解決方案，以小組為單位合理分配任務(wù)和收集獲取地理信息，展開探究，加強(qiáng)學(xué)生的協(xié)作能力和地理知識(shí)應(yīng)用能力；人地協(xié)調(diào)觀方面包括通過從不同角度探討水電站對(duì)自然環(huán)境與人類社會(huì)產(chǎn)生的影響，理解人地協(xié)調(diào)的重要性，明確可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的重要性，形成人地協(xié)調(diào)的觀念。

二是向?qū)W生呈現(xiàn)項(xiàng)目活動(dòng)背景資料，即湖北省地處長(zhǎng)江中游，水資源豐富，水電開發(fā)潛力巨大。水電資源可由水循環(huán)中的降水補(bǔ)充，因此其發(fā)電成本低且可再生。但水電站的開發(fā)與建設(shè)會(huì)對(duì)周邊自然環(huán)境與人類社會(huì)發(fā)展造成影響，因此需根據(jù)區(qū)域自然環(huán)境特征因地制宜進(jìn)行水電站的選址。應(yīng)重點(diǎn)評(píng)估當(dāng)?shù)氐乃娰Y源稟賦水平、自然地理?xiàng)l件、生態(tài)環(huán)境、國(guó)家保護(hù)區(qū)等影響水電資源開發(fā)的因素。

【設(shè)計(jì)意圖】首先介紹項(xiàng)目背景和研究意義，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生建立知識(shí)聯(lián)系。

三是確定具體的項(xiàng)目活動(dòng)過程，主要包括三個(gè)探究項(xiàng)目。

探究項(xiàng)目一為湖北省流域水電水利工程選址環(huán)境評(píng)估。在這一項(xiàng)目中，教師將學(xué)生分為四個(gè)小組，引導(dǎo)他們回顧水循環(huán)過程及其地理意義，向他們講述水電站發(fā)電原理，并提供材料，小組成員交流合作完成以下探究任務(wù)：探究任務(wù)一即教師提供湖北省流域區(qū)劃圖、湖北省流域高程圖、湖北省土地利用類型專題地圖、湖北省流域降水量專題地圖、湖北省流域水系地圖等系列專題地圖，分析湖北省流域水電水利工程選址環(huán)境評(píng)估因素。探究任務(wù)二即探究不同自然環(huán)境要素如何影響水電水利工程選址，引導(dǎo)學(xué)生分析并構(gòu)建水電可利用程度分級(jí)指標(biāo)。

【設(shè)計(jì)意圖】教師引導(dǎo)學(xué)生了解水電站選址的原則和方法，學(xué)生基于教師提供的專題地圖等圖文資料，分析水電水利工程選址需要考慮哪些環(huán)境因素。這一探究項(xiàng)目旨在培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、識(shí)圖能力，進(jìn)一步探究不同自然環(huán)境要素對(duì)流域開發(fā)選址的影響，教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建分級(jí)指標(biāo)，利用項(xiàng)目式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知與綜合思維。

探究項(xiàng)目二為湖北省流域水電水利工程選址地理信息技術(shù)解決方案。在這一項(xiàng)目中，教師收集學(xué)生探討出的水電水利工程選址環(huán)境評(píng)估因素和水電可利用程度分級(jí)指標(biāo)，小組成員交流合作完成以下探究任務(wù)：探究任務(wù)一即根據(jù)教師提供的ArcGIS軟件工具箱功能指南（如ArcGIS工具箱中的重分類工具，其能將特定值組合到一起，按相同等級(jí)進(jìn)行重分類將數(shù)值可視化），設(shè)計(jì)水電水利工程選址地理信息技術(shù)解決方案。探究任務(wù)二即教師提供全國(guó)土地利用類型數(shù)據(jù)、水系數(shù)據(jù)、DEM高程數(shù)據(jù)，按照地理信息技術(shù)解決方案使用ArcGIS軟件來處理數(shù)據(jù)，根據(jù)地理信息技術(shù)計(jì)算結(jié)果參考水電可利用程度分級(jí)指標(biāo)，分析湖北省的水電資源可利用情況。

【設(shè)計(jì)意圖】教師提供相關(guān)資料，讓學(xué)生提出具有可行性的地理信息技術(shù)操作流程，梳理地理信息技術(shù)操作過程并設(shè)計(jì)地理信息技術(shù)解決方案，讓學(xué)生在排序與選擇中掌握完成操作流程，從而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用地理信息技術(shù)探索地理問題的能力，提升學(xué)生的綜合思維和地理實(shí)踐力。

探究項(xiàng)目三為湖北省流域水電水利工程效益評(píng)價(jià)。在這一項(xiàng)目中，小組根據(jù)地理信息技術(shù)操作結(jié)果，交流合作完成以下探究任務(wù)：探究任務(wù)一即根據(jù)地理信息技術(shù)操作結(jié)果進(jìn)行選址分析，使用ArcGIS軟件制作湖北省水電站分布專題地圖。探究任務(wù)二即從不同角度探討水電站對(duì)周邊自然環(huán)境與人類社會(huì)發(fā)展的影響，進(jìn)行水電水利工程效益評(píng)價(jià)。

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生基于數(shù)據(jù)處理結(jié)果制作湖北省水電站分布專題地圖，并在小組合作中探討水電站對(duì)開發(fā)水資源的意義，旨在讓學(xué)生理解地理學(xué)科知識(shí)的內(nèi)涵及應(yīng)用價(jià)值，建立地理知識(shí)與生活間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力與人地協(xié)調(diào)觀。

四是進(jìn)行項(xiàng)目成果展示交流與評(píng)價(jià)。在這一環(huán)節(jié)，各小組進(jìn)行項(xiàng)目成果展示匯報(bào)。由于項(xiàng)目式教學(xué)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、涉及內(nèi)容要素較多，多元的評(píng)價(jià)方式可以最大程度檢驗(yàn)課程實(shí)施情況［2］，因此可結(jié)合學(xué)生自評(píng)、學(xué)生小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)等，多主體共同完善考查結(jié)果，具體評(píng)價(jià)量表如表2所示。

三、結(jié)語

本文對(duì)基于地理信息技術(shù)的高中地理項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行探索，以水電水利工程選址為項(xiàng)目學(xué)習(xí)對(duì)象，串聯(lián)課程標(biāo)準(zhǔn)要求的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿始終，根據(jù)項(xiàng)目路徑調(diào)控課程深度，設(shè)置項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)，最后根據(jù)評(píng)價(jià)量表盡可能科學(xué)地評(píng)價(jià)地理教學(xué)效果，從而使教學(xué)設(shè)計(jì)形成較理想的閉環(huán)。

【參考文獻(xiàn)】

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