教育數(shù)字化背景下高中地理課堂教學(xué)設(shè)計與實踐

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展與教育領(lǐng)域的深度融合，教育數(shù)字化已經(jīng)成為時代發(fā)展的必然趨勢?！镀胀ǜ咧姓n程方案》（2017年版2020年修訂）明確提出，要“推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的合理應(yīng)用，提升課程實施水平”。這一要求不僅為課程教學(xué)提供了方向指引，還對教師的教學(xué)設(shè)計與實踐提出了更高的要求。在高中地理教學(xué)中，地理學(xué)科的綜合性、區(qū)域性和實踐性特點，與數(shù)字化技術(shù)的多樣性、互動性和即時性高度契合。數(shù)字化教學(xué)工具能夠直觀展現(xiàn)地理空間信息、動態(tài)模擬地理過程，并支持學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)和實踐性操作。傳統(tǒng)教學(xué)模式在處理復(fù)雜地理概念和跨學(xué)科綜合性問題時，存在直觀性不足、互動性不強和實踐性薄弱等問題，亟需通過教育數(shù)字化手段加以解決。本文旨在探討如何在高中地理課堂中，通過合理設(shè)計與應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)效果，提升學(xué)生的地理核心素養(yǎng)與綜合實踐能力。

一、教育數(shù)字化與高中地理教學(xué)的契合點

（一）地理空間信息的動態(tài)表達(dá)與直觀呈現(xiàn)

地理學(xué)科的核心是研究地理現(xiàn)象的空間分布及其動態(tài)變化，但在傳統(tǒng)教學(xué)中通過紙質(zhì)地圖或文字描述進(jìn)行空間信息表達(dá)，往往缺乏動態(tài)性和直觀性，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和空間思維能力。教育數(shù)字化技術(shù)尤其是地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）以及數(shù)字地圖，為地理空間信息的動態(tài)表達(dá)和直觀呈現(xiàn)提供了可能。例如，在學(xué)習(xí)氣候變化相關(guān)內(nèi)容時，傳統(tǒng)教學(xué)依賴氣候數(shù)據(jù)表和靜態(tài)地圖，學(xué)生只能通過抽象的數(shù)據(jù)解讀氣候變化的趨勢。而利用GIS技術(shù)，教師可以動態(tài)展示全球氣溫的時間序列變化，結(jié)合大氣環(huán)流模式的實時模擬，幫助學(xué)生直觀理解氣候變化的空間分布規(guī)律及成因，不僅使教學(xué)內(nèi)容更加生動具體，還能引導(dǎo)學(xué)生分析復(fù)雜的地理問題，培養(yǎng)地理核心素養(yǎng)中的空間觀念和綜合思維。

（二）跨學(xué)科綜合分析能力的培養(yǎng)

高中地理課程內(nèi)容涉及自然地理和人文地理等諸多方面，是一個需要綜合分析和多學(xué)科支撐的學(xué)科。在教育數(shù)字化背景下，各類技術(shù)工具能夠有效整合多學(xué)科數(shù)據(jù)，為地理問題的綜合分析提供了支持。例如，在學(xué)習(xí)“區(qū)域可持續(xù)發(fā)展”相關(guān)內(nèi)容時，學(xué)生需要結(jié)合自然地理與人文地理等多方面因素進(jìn)行分析。在傳統(tǒng)教學(xué)中，這一過程可能因為數(shù)據(jù)整合難度大、資源不全面而流于形式化。而通過教育數(shù)字化工具，學(xué)生可以調(diào)取并分析大數(shù)據(jù)（如人口密度數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等），并借助可視化技術(shù)直觀呈現(xiàn)分析結(jié)果。

（三）個性化學(xué)習(xí)與即時反饋的實現(xiàn)

地理學(xué)科的學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生的興趣點、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和認(rèn)知水平存在差異，使個性化學(xué)習(xí)需求尤為突出。而教育數(shù)字化技術(shù)，尤其是人工智能與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，為個性化教學(xué)的實施提供了可能。例如，通過在線學(xué)習(xí)平臺，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)診斷其學(xué)習(xí)盲點，并推送相應(yīng)的補充學(xué)習(xí)材料或?qū)ｎ}訓(xùn)練任務(wù)。另外，基于自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)路徑，根據(jù)學(xué)生的實際能力水平推薦適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過即時反饋與個性化輔導(dǎo)，及時糾正誤區(qū)并鞏固學(xué)生所學(xué)知識。

二、教育數(shù)字化背景下高中地理課堂教學(xué)面臨的困境

（一）技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)目標(biāo)的偏離

在教育數(shù)字化的推進(jìn)過程中，一些教師過于追求技術(shù)的先進(jìn)性，而忽略了教學(xué)目標(biāo)的核心地位，導(dǎo)致課堂設(shè)計偏離地理教學(xué)的本質(zhì)。數(shù)字化工具雖然形式豐富，但與教學(xué)內(nèi)容的契合度不足，甚至成為課堂的“裝飾”。例如，在地理課堂中引入虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)時，如果單純?yōu)榱苏故镜孛簿坝^而缺乏有效的教學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生可能只是被技術(shù)表象吸引，而忽略了地貌成因或演變規(guī)律的學(xué)習(xí)。此外，部分教師將技術(shù)手段簡單等同于教學(xué)創(chuàng)新，過度依賴技術(shù)工具，卻缺乏對教學(xué)流程的整體規(guī)劃，導(dǎo)致技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)脫節(jié)。這種現(xiàn)象不僅浪費了課堂時間，還可能降低學(xué)生對地理知識的深層理解。

（二）數(shù)字化資源的質(zhì)量參差不齊

教育數(shù)字化的快速發(fā)展使得各種數(shù)字化資源大量涌現(xiàn)，但這些資源的質(zhì)量參差不齊，甚至存在科學(xué)性和實用性不足的問題。高中地理教學(xué)對科學(xué)性和精準(zhǔn)性的要求較高，若教師使用未經(jīng)嚴(yán)格篩選的數(shù)字化資源，可能會誤導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。例如，部分在線地圖或地理數(shù)據(jù)可能存在更新不及時、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能因此形成錯誤的地理認(rèn)知。資源的過度碎片化也是一個困境，許多數(shù)字化內(nèi)容難以形成完整的知識體系，學(xué)生可能在海量信息中迷失方向，難以對核心概念和原理形成系統(tǒng)理解。

（三）教師數(shù)字化教學(xué)能力不足

教育數(shù)字化對教師的專業(yè)能力提出了更高的要求，不僅要求教師熟悉地理學(xué)科知識，還需其掌握數(shù)字化工具的操作及其在教學(xué)中的合理應(yīng)用。然而，目前許多高中地理教師在數(shù)字化教學(xué)能力上存在不足，包括對新技術(shù)的適應(yīng)性較差、缺乏教學(xué)設(shè)計的創(chuàng)新意識以及在實際課堂中靈活應(yīng)用技術(shù)的能力有限。一些教師在課堂上可能只停留于簡單使用PPT或播放教學(xué)視頻，而難以深入利用GIS、數(shù)據(jù)可視化或在線協(xié)作平臺等工具，無法真正發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)的潛力。教師能力的局限性直接影響了教育數(shù)字化的實際效果，使數(shù)字化教學(xué)更多流于形式化，難以實現(xiàn)其應(yīng)有的價值。

（四）學(xué)生的技術(shù)使用能力與自主學(xué)習(xí)能力差異顯著

高中學(xué)生在技術(shù)使用能力和自主學(xué)習(xí)能力方面存在較大的差異，這對教育數(shù)字化的實施帶來了顯著挑戰(zhàn)。一些學(xué)生由于對技術(shù)工具較為熟悉，能夠快速適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境并發(fā)揮其優(yōu)勢；而另一些學(xué)生則可能因為缺乏技術(shù)基礎(chǔ)或?qū)W習(xí)動力不足，難以充分利用數(shù)字化資源。例如，在使用在線地理實驗平臺時，部分學(xué)生能夠獨立完成任務(wù)并深入思考，而另一部分學(xué)生可能對平臺的功能感到陌生，甚至產(chǎn)生抵觸情緒。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力要求更高，但許多學(xué)生習(xí)慣于被動接受知識，缺乏主動探索和自我管理的意識，可能會進(jìn)一步加劇學(xué)生之間的學(xué)習(xí)差異，影響整體的教學(xué)質(zhì)量。

三、教育數(shù)字化背景下高中地理課堂教學(xué)設(shè)計與實踐策略

（一）明確教學(xué)目標(biāo)，合理整合數(shù)字化技術(shù)

教學(xué)目標(biāo)是課堂教學(xué)的核心，它決定了教學(xué)活動的方向和重點。在教育數(shù)字化背景下，技術(shù)工具的多樣性和豐富性為課堂提供了前所未有的可能性，但如果技術(shù)的使用脫離了教學(xué)目標(biāo)，便會導(dǎo)致教學(xué)效果的流于形式。因此，在高中地理課堂教學(xué)中，教師需要明確課程標(biāo)準(zhǔn)要求及地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)，并圍繞目標(biāo)合理選擇和整合數(shù)字化技術(shù)，使其成為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的有效工具，而非課堂的“附加裝飾”。

以人教版高一地理必修第一冊“水循環(huán)”一節(jié)為例，該節(jié)的教學(xué)目標(biāo)包括：理解水循環(huán)的基本環(huán)節(jié)與過程，掌握水循環(huán)的類型及其地理意義，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和對自然現(xiàn)象的動態(tài)認(rèn)知能力。針對這些目標(biāo)，在知識導(dǎo)入階段，教師可以利用一段動態(tài)可視化動畫展示全球水循環(huán)過程，直觀展示蒸發(fā)、凝結(jié)、降水、地表徑流、地下徑流等環(huán)節(jié)之間的相互作用，使學(xué)生初步感知水循環(huán)的整體性和動態(tài)性。與靜態(tài)課本圖相比，數(shù)字化資源的呈現(xiàn)能夠幫助學(xué)生更好地理解水循環(huán)的復(fù)雜過程，并引發(fā)對水循環(huán)影響因素的思考。在知識探究階段，為了讓學(xué)生深入分析水循環(huán)的不同類型及其地理意義，教師可以引入GIS和數(shù)據(jù)分析工具。通過GIS平臺，教師可以展示全球不同區(qū)域的降水、蒸發(fā)量以及河流徑流量的空間分布數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生從區(qū)域的角度分析不同地區(qū)水循環(huán)的特點。例如，在分析熱帶雨林和干旱區(qū)水循環(huán)的差異時，學(xué)生可以通過對比GIS數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)熱帶雨林地區(qū)降水與蒸發(fā)量大、循環(huán)快，而干旱區(qū)的水循環(huán)以地下徑流為主，循環(huán)速度慢。數(shù)字化資源的應(yīng)用，不僅能夠強化學(xué)生對知識的理解，還能培養(yǎng)他們利用數(shù)據(jù)解決實際問題的能力。

（二）優(yōu)化數(shù)字化資源的選擇與整合

數(shù)字化資源的多樣性與碎片化并存，教師在教學(xué)中需要對這些資源進(jìn)行科學(xué)篩選與優(yōu)化整合，確保內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性和適用性，使其真正服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。在高中地理課堂中，在涉及復(fù)雜區(qū)域關(guān)系和動態(tài)變化分析的內(nèi)容時，數(shù)字化資源的整合尤為重要。通過資源的優(yōu)化設(shè)計，教師不僅可以呈現(xiàn)豐富的地理信息，還能引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)的知識框架，培養(yǎng)其綜合思維能力。

以人教版高一地理必修第二冊“工業(yè)區(qū)位因素及其變化”為例，這一節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是理解工業(yè)區(qū)位選擇的主要因素，掌握工業(yè)區(qū)位的變化規(guī)律及其影響，并通過案例分析工業(yè)區(qū)位選擇的實際應(yīng)用。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以利用一幅數(shù)字化動態(tài)地圖展示全球主要工業(yè)區(qū)分布及其演變過程，例如從19世紀(jì)工業(yè)革命時期的歐洲工業(yè)區(qū)分布，到20世紀(jì)后期北美、亞洲的工業(yè)區(qū)擴(kuò)展。動態(tài)地圖通過時序變化呈現(xiàn)，直觀展示了工業(yè)區(qū)位選擇，在不同時期的集中與擴(kuò)散特征，為學(xué)生提供一個整體框架。相比靜態(tài)地圖，動態(tài)地圖的可視化特性可以更直觀地呈現(xiàn)工業(yè)區(qū)位的變化趨勢，引起學(xué)生對其背后影響因素的思考。在深入探究環(huán)節(jié)，教師可以結(jié)合案例教學(xué)選擇并整合多種數(shù)字化資源。例如，在分析“臨近原料產(chǎn)地”的工業(yè)區(qū)位因素時，可以利用GIS技術(shù)展示唐山的鋼鐵工業(yè)基地周圍資源分布情況，以及交通網(wǎng)絡(luò)的覆蓋狀況。學(xué)生通過操作GIS系統(tǒng)，可以動態(tài)分析原料運輸成本與區(qū)位選擇的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，教師還可以通過數(shù)據(jù)分析平臺引入經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如工業(yè)生產(chǎn)總值、資源開采成本等，讓學(xué)生在多維度數(shù)據(jù)的對比中進(jìn)一步理解工業(yè)區(qū)位選擇的經(jīng)濟(jì)性邏輯。在總結(jié)環(huán)節(jié)，為了強化學(xué)生的知識整合能力，教師可以設(shè)計在線互動活動，通過在線地圖或開放平臺讓學(xué)生選擇不同因素調(diào)整工業(yè)區(qū)位布局，不僅能檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果，還能幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固對區(qū)位因素及其變化規(guī)律的理解。

（三）加強教師數(shù)字化教學(xué)能力的提升

在教育數(shù)字化的背景下，地理教學(xué)不再局限于傳統(tǒng)的講授與板書，而是需要依托GIS技術(shù)、VR技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化工具等新型技術(shù)手段，提供更加直觀、互動和高效的教學(xué)體驗。這對教師的專業(yè)能力提出了更高的要求，不僅需要他們熟練掌握各類數(shù)字化工具的操作，還需要他們能夠?qū)⑦@些工具與教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合，設(shè)計出契合地理學(xué)科特點和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)模式。

首先，學(xué)校應(yīng)為地理教師提供系統(tǒng)化的數(shù)字化教學(xué)培訓(xùn)，幫助他們建立全面的技術(shù)應(yīng)用能力，如針對地理教師，可以組織GIS技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)，使教師能夠利用地理信息系統(tǒng)展示區(qū)域數(shù)據(jù)的空間分布和動態(tài)變化；開展VR教學(xué)的專項培訓(xùn)，幫助教師將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于觀察地貌景觀或模擬災(zāi)害情景；或者教授數(shù)據(jù)可視化工具的使用方法，讓教師能夠直觀呈現(xiàn)復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)與規(guī)律。其次，教師需要加強對數(shù)字化教學(xué)設(shè)計的理解，提升在不同教學(xué)情境下選擇適合技術(shù)的能力。地理教學(xué)內(nèi)容涉及自然地理與人文地理的多方面知識，具有綜合性和實踐性的特點，不同教學(xué)內(nèi)容對技術(shù)工具的需求也存在差異。最后，學(xué)校應(yīng)通過建立教師協(xié)作與資源共享平臺，促進(jìn)教師間的經(jīng)驗交流與合作創(chuàng)新。地理教師可以利用這一平臺共享自制的數(shù)字化教學(xué)資源，如交互式地圖、在線測驗或動態(tài)模擬案例等，同時分享在課堂實踐中成功或失敗的經(jīng)驗。

（四）關(guān)注學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求與能力差異

高中地理學(xué)科涉及抽象的理論知識和復(fù)雜的動態(tài)變化過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常表現(xiàn)出不同的興趣點、認(rèn)知水平和技術(shù)適應(yīng)能力。數(shù)字化技術(shù)的引入，為解決這一問題提供了可能性，教師可以借助個性化教學(xué)資源和學(xué)習(xí)平臺，針對不同學(xué)生的需求設(shè)計靈活的學(xué)習(xí)路徑，從而兼顧學(xué)習(xí)效果與學(xué)生體驗的差異性。

以人教版高二地理選擇性必修第一冊“氣壓帶和風(fēng)帶對氣候的影響”為例，這一節(jié)內(nèi)容涉及氣壓帶和風(fēng)帶的分布規(guī)律、季節(jié)變化及其對氣候的影響，內(nèi)容抽象且具有一定難度。一些學(xué)生可能對概念和規(guī)律的記憶比較擅長，但對動態(tài)變化的理解較弱，而另一些學(xué)生則可能具備較強的動手能力，卻難以構(gòu)建知識體系。因此，在教學(xué)設(shè)計中，教師需要充分利用數(shù)字化技術(shù)，滿足學(xué)生多樣化的需求，并幫助他們克服學(xué)習(xí)中的障礙。在教學(xué)過程中，教師可以借助動態(tài)模擬技術(shù)，為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)資源。如通過引入互動式氣候模擬平臺，展示全球氣壓帶和風(fēng)帶的動態(tài)變化過程。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏選擇不同區(qū)域（如赤道低氣壓帶、副熱帶高氣壓帶）進(jìn)行觀察，直觀感受季節(jié)性移動對各區(qū)域氣候的影響。對于抽象思維能力較弱的學(xué)生，動態(tài)資源能夠幫助他們將知識點形象化，從而降低學(xué)習(xí)難度。而對理解能力較強的學(xué)生，教師可以設(shè)計更加深入的任務(wù)，如讓他們通過模擬平臺探討北半球冬夏季風(fēng)帶移動對我國東部地區(qū)降水的影響，從而進(jìn)一步深化對知識的理解。動態(tài)模擬、分層練習(xí)和在線反饋等手段，不僅能讓不同能力水平的學(xué)生都參與學(xué)習(xí)過程，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣與潛能，真正實現(xiàn)以學(xué)生為中心的個性化教學(xué)目標(biāo)。

四、結(jié)語

教育數(shù)字化的浪潮為高中地理課堂注入了新的活力，也為教學(xué)設(shè)計和實踐帶來了更多可能性。在教育數(shù)字化背景下，地理課堂的核心任務(wù)不僅是傳授知識，而且是借助數(shù)字化手段培養(yǎng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng)、提升綜合思維能力以及激發(fā)對地理世界的深層理解。無論是技術(shù)的合理整合、資源的優(yōu)化選擇，還是教師能力的提升與學(xué)生個性化需求的關(guān)注，都指向一個共同目標(biāo)——讓數(shù)字化技術(shù)真正服務(wù)于教育本質(zhì)，為學(xué)生的成長與未來發(fā)展提供更加堅實的支持。