地理信息技术与中学地理教学融合策略研究

卢世妹

在当今社会,信息技术已经在教育教学等各方面得到了广泛的运用,这也是时代发展的需要。21世纪的教学离不开信息技术,中学的地理教学必须适应信息技术的发展,积极探索融入中学地理的教学中,充分利用信息技术获取信息、共享资源、多重交互等优势,促进中学地理教学的改革与发展。

一、 信息技术下的中学地理教学设计内涵与模式分析

(一)信息技术下的中学地理教学设计内涵

教学设计以学习、传播、教学等理论为依据,注重理论联系实际,从学生的知识认知和情感需求出发,根据教学目的,对教学内容进行合理的规划和编排;建构一个最优化的、可操作的体系流程,帮助学生有效地完成预先设定的学习任务。在现代信息化背景下,中学地理教育是以传统的教育设计为指导,运用现代信息技术,以中学的地理专业特点为依据,以培养学生的基本素质为主要内容;地理教学应采用地理教学的方式来调动学生的内在学习动力,科学预设和安排教学过程的每一个环节和要素,为他们创造一个有利的信息环境,使他们的地理素养、信息素养和创造力得到提高,提高其对地理信息的探索和构建能力,实现教与学最优化的系统过程。

(二)现代信息技术下的中学地理教学设计模式

在信息技术飞速发展的今天,中学地理教学的教学模式和教学手段的变革日益受到重视。在现代信息技术的背景下,中学地理教育教学是基于信息的传播途径和学生的学习心理特点,将信息化的教学手段与策略相结合,在老师的指导下,发挥学生的主动性和创造力,建立起一套完整的课程体系。基于信息化的教育平台与手段,在现代化的信息技术背景下,中学地理教育的教学与设计呈现出多元化的教学设计方式。

1. 中学地理网络课程教学设计模式

中学地理网络课程的教学设计,是一种以现代信息化为基础的网上教学方法。它的设计模型都是以学生为本,以地理教师的组织、指导和辅助作用为基础,利用信息技术的优点,根据学生的需要,制定相应的教学程序,以最大限度地适应不同学生的个性化学习目的。

2. 中学地理移动教学设计模式

中学地理移动教学设计是在网络技术的基础上进行的,它的发展可以看作是网络技术发展的一个新的发展时期,它的主要特征和优越性表现在移动性、便携性和自主性上;还包括虚拟化、智能等。由于手机教学的优点,可以有效地将课余的学习转化为终身学习。在现代信息技术的飞速发展下,各类初中地理教学的设计方法层出不穷,但归纳起来整个教学设计流程如图1所示。

图1 中学地理移动教学设计模式流程

二、 中学地理学科与信息技术的融合现状

(一)地理学习与信息技术融合的方式

把信息技术与中学地理课结合起来,一般有两种方法。第一种是,地理学的教学内容包含或涉及信息技术。就拿遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位技术(GPS)等地理信息技术来说,这十多年来一直被作为地理教科书的重要组成部分。2017中学地理新课标实施后,增加了“探索地理知识,理解应用”的需求,增加了“解读地图的数字化进程,学习如何构建GIS的资料表格”“讲解遥感影像的理论与方法,以及对某地区的影像进行识别”等内容。3S技术既是中学课程的必修课,又是初中生必须学习的知识。地理任课教师要引导学生进行教学,其着眼点不在于3S技术的讲述,而在于将3S技术运用到实际的教学过程中去。

第二种是将信息技术融入地理教育的设计中。目前,翻转课堂、微课、情景导入等课堂教学已经得到了越来越多的教师的重视。将GIS、数字地图、数字地球仪等地理信息技术运用于课堂,能为学生提供全新的视觉感受。在具备条件的中学,地理课通常都会安装电子白板、地月仪、行星地球仪。课堂中,教师可以利用各种模型的自动化展示工具进行课程教学,从而促进学生更好地了解地理知识信息。

(二)中学地理教师对信息技术的使用现状

经过多年的课堂调查、教师访谈、查阅相关文献等调查,我们可以看到,大部分地理教师在教学中还没有由“使用观”向“融合观”过渡,也没有“利用信息化改变课堂教学模式”这一具体的教学目的。通过调查,我们可以看到,在教学过程中,最常用的是预习和新课程的引入。教师可以在网上搜索到相关的资料,并能使用PPT、Word、Excel等工具进行教学准备。然而,很少有教师通过个人制作的动画或软件来获取课堂教学素材。除了教学环节,课堂上的探究、实验和讨论环节中使用信息技术的比重明显下降。仅有少数地理教师可以利用各种比较专业化的软件,如Focusky、ArcGIS、Google Earth、MapGIS、3S技术,把信息化技术融入教学的各个方面。

在教学方式上,新课教学中应用最多的是采用情境式、问题式和探究式教学,在温习和实践性教学中应用很少。有些教师在课堂上不能全面把握好课堂教学的总体布局,对“信息化”与“地理学”的结合,缺乏对“信息化”与“地理学”相结合的重要性的认识,导致了“资源浪费”“教育质量差”等问题。

三、 信息技术融入地理教学存在问题

在实践中,我们看到了信息技术的开放性、海量的信息存储、传统教学的不可比拟性,信息呈现方法具有多种形式。但是,这并不意味着信息技术就无所不能,我们也看到,有些教师的课堂上还存在问题,甚至有些教师已经步入了错误的轨道。作为一名地理教学的一线教师,在面对“信息化”与“地理学”相结合的问题时,始终存在诸多疑问和看法,显然,二者之间的整合还未达到理想的程度,更无法从根源上改变教师的教学模式。

(一)地理教师的信息技术使用技能欠缺

科学技术日新月异,那些在学校接受过一些基本的信息技术知识的教师,在工作中都无法跟得上信息技术的发展。很多工作十年以上的教师都表示,到了工作岗位后,没有经过特别的信息技术训练,做不好微课程,也没有用到专业的地理信息专业软件。县级及以下中学普遍缺乏信息科技装备、缺乏专门的地理教室、缺乏对信息科技的训练和辅导,难以进行信息技术与地理相结合的教育。市区中学的教学环境相对好,新入职的教师会接受有关信息技术的训练。少数教师是靠“自我摸索”才能熟练运用地理信息系统,但是还不能很好地运用。缺乏信息技术能力,导致了地理学与信息化教学的深入结合无法有效开展。

(二)教师对信息技术与地理课程融合的目标不明确

地理学的各个元素是错综复杂的,信息技术与地理课程融合的深入结合可以为学生提供一个创新的、开放的学习氛围,让学生“沉浸”于问题的情景中,培养学生的批判思考能力,改变课堂讲法,加强学生的自主学习和合作探究,让学生与别人进行资源和资讯的交流,进而建立起自身的知识系统,进而提高学生的综合素质。但目前绝大部分教师都认为,在地理教学中运用信息技术可以激发学生的学习兴趣,提高他们的教学效果。但也仅仅是如此,它无法影响到教育的组织和方法。另一些教师则认为信息技术的运用就是“多媒体教学”,虽然提高了学生的学习效能,却也加重了他们的工作压力。使用课件不仅耗费时间,而且还会妨碍学生思考。上述的看法表明,当前我国中学信息技术在与地理学科的整合中,仍处于“塞入”和“嵌入”的状态,对“融合”的深层目的并不清晰。“融合”并不只是单纯地运用课堂教学,也没有局限于教学的运用方式,而要在教学的各个环节、教师的教学理念以及地理课堂的结构中,与信息技术的互动与渗透。

(三)教师对地理课程与信息技术深度融合缺乏策略

很多教师没有正确地认识“深度融合”的含义,以为利用信息化可以实现“融合”。在课程内容方面,教师不经过过滤就把视频素材和图片等通过互联网和资源平台进行简单的利用,忽视了它与课程的适应性。在教育方式上,由于信息化技术只用于某个特定的教学过程中,缺少对课程的主体和整个课程的策划。仅有少部分教师可以将信息技术全面运用于课前翻转、课中探究、课后评估等各个方面。通过工作中的一些了解,我们可以看到,在我国,相关深度融合的成果论文主要以浙江、江苏和安徽为代表,可以将单元专题和信息化技术相结合。这表明大多数的地理教师在教学中缺少与信息技术相结合的策略。

四、 信息技术与中学地理教学深度融合的对策

(一)课前融合

在课前阶段,首先要对地理教学目标、任务、特点等进行全面的研究,在明确教学目标的前提下,合理选择和整合地理教学资源,并在地理教学中配置地理教学信息平台。其次,教师要为学生准备参考书籍、电子课件和教学计划、视频教程等。将有关的课程资料如专题研习网页等进行分级,为不同的学习者提供各种资料,预先将资料上传至信息系统,让学生能够在资讯系统中预先选取资料,并自行设定预习时间。最后,利用翻转课堂,教师在课前把要学到的材料以“微视频”的形式预先发送到学生手中,并把他们的思考安排到教学中。比如,在执教“天气与气候”课程时,先让学生在线看“天气与气候变化”的微课程,再收集有关的材料图片,分析天气与气候变化对人们生活造成的影响;要求学生自行选择能够反映“天气与气候”的素材,并将其制作为录像教学。笔者在调研中,搜集了大量将信息技术运用于课堂教学活动中的案例,如学生组团实地考察水质、河流落差的动力实验等,以及在城市规划馆拍摄的城市工业集群发展计划。

(二)课中融合

在课中阶段,首先教师建立情景引导式的课堂,激发学生对后面的教学活动的兴趣。其次,通过网络教学、合作研讨、互动性提问等方式,加强对地理教学中关键知识的认识,加深对地理信息的认识,并把握它们的内部关系,懂得学习迁移,运用相关知识,在现实中处理问题。

1. 采用问题式、探究式、项目式的教学方式

信息技术的优势是能够使学生对某些问题情景进行形象地重现,使其能够在情景中自行产生问题,并利用智慧课堂的智能终端进行自动查阅,收集和整合有用信息,最终得到解答。例如,“撒哈拉以南的非洲”中,教师运用信息技术展现了非洲的风景、丰富的资源,特别是钻石和黄金的产出,以及非洲的GDP与环境。要求学生先提问,再进行分组讨论。在进行探究时,可以将信息技术与之相融合,以求有所依,合作探究。

2. 在地理课堂中创设信息技术环境

教师可以事先列出所有适合于地理课堂或地理信息场馆内的课程清单,并在课堂中进行适当的信息技术预习,并在课堂中引导学员进行“沉浸式”的体验。例如,在进行“等高线地形图”课程时,可以使用Google Earth软件来真实地重现等高线;在谈到“自然灾害”的时候,利用卫星云图的遥感图像,获得它的实时分布,并利用不同时段卫星云图的遥感图像进行比较,指导学生进行预测台风发展的路径及结果。讲解“地球的运动”时,可以在天象馆内进行地球轨道运动的仿真,提高学习的直观程度,并能更好地了解这些信息。通过信息技术的情境,使学生能多个感官与全身心地投入,培养学生的创造性思考能力,提高课堂的学习效率。

(三)课后融合

信息技术在课后的融合主要表现为作业的编排与教学评估。教师可以为学生安排一些简单的地理信息查询、搜索、录像等任务,为学生安排PPT报告材料制作,实验技术设计,GIS绘制,AR技术经验及其他有关的学习任务。在课后阶段,教师安排地理课外活动,让学生把作业上传到网上,加强学习。教师可以利用课外的作业来测试课堂教学效果。对不懂的课程,运用信息化平台与学生进行沟通,并及时收集教学中的反馈,对相应的教学环节进行修正。

课后阶段的信息技术融合到作业的布置与批改中,可以诊断学生的学习效果,也能有效地促进教师对教学方法的改进。目前有许多智能化的软件,可以计算出学生的作业准确率、学业成绩等,教师可以针对这些问题进行有针对性的解释,并通过这些分析来判断学生的学业水平。运用信息技术,有利于教师及时给出学生表现性评价和探索学生的增值性评价。

五、 结论

随着现代信息技术的飞速发展,未来中学地理教学方式必将更加智能、多元和灵活,地理教师要想真正掌握现代信息技术环境下中学地理教学设计的基本理论方法,必须对现代信息技术环境下中学地理教学的内涵、模式等问题有清晰的认知。在此基础上,中学地理教师也要同社会、学校和家长一起,共同营造良好的信息化环境,有效利用多样化的信息资源,更好地为教学服务。