新一轮科技革命使人工智能、5G、云计算等信息技术逐渐进入课堂,信息技术与中学地理课程的融合已经成为地理学科发展的必然趋势。2017 版的《普通高中地理课程标准》中关于地理信息技术的内容有十余条,初中教材也体现了与信息技术的融合。本文就信息技术与中学地理课程深度融合的现状及出现的问题进行分析,探寻二者之间深度融合的对策。


一、中学地理学科与信息技术的融合现状

1.地理学习与信息技术融合的方式

在中学地理教学中融入信息技术的方式普遍有两种。第一种方式是地理学科的教学内容包含或涉及信息技术。比如遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位技术(GPS)等,在过去已经使用了十多年的必修地理教材中占有整个章节的内容。2017版高中地理新课标颁布之后,在必修课程中有“通过探究有关地理问题,了解地理信息技术的运用”的要求,在选修课程中也有“解释地图数字化的过程,学会建立地理信息系统数据表”“说明遥感图像的基本原理和方法,判读某地的遥感图像”等要求。3S技术不仅是高中必修的内容,也是现代中学生日常生活中有必要掌握的内容。地理教师要带领学生学习,重点不是3S技术的技术原理,而是3S技术在生产与生活中的应用。

第二种是在整合地理教学设计策略时融合信息技术。翻转课堂、微课、情境导入等教学策略已被教师广泛应用,大多数教师在备课时,都会使用搜索软件下载一些地理教学素材,也有的教师使用信息技术软件直接授课。ArcGIS、Google Earth、数字地图、数字地球仪等地理信息技术在课堂教学环节中的应用可以给学生带来视听新体验。在有条件的学校建设的地理教室里一般会配备电子白板、地月仪、星球地球仪、模型自动演示仪器等供教师在上课时使用。近两年来,很多学校都在建智慧校园,发展智慧课堂,学生使用平板电脑上课,可以在课堂上了解自己的学习进度,在平台上进行信息与资源的交互等。

2.中学地理教师对信息技术的使用现状

通过长期的课堂调研、教师访谈、问卷调查以及对研究资料和文献的梳理发现,多数地理教师对信息技术的应用尚未从“使用观”发展到“融合观”,没有明确“使用信息技术使课堂学习方式发生转变”这一目标。

调研中发现,使用信息技术最多的是备课和新课导入环节。教师在备课时已经能够熟练地通过各类网站、教学资料公共服务平台、微信平台搜索到有用资源,并能够熟练使用PPT、Word、Excel等办公软件进行课前资料的整理制作、地理图表的分析等。但是能够根据个人制作的动画或软件来获取课堂教学素材的教师非常少。除导课环节外,地理教师在课中的探究、实验、讨论环节使用信息技术的比例大为减少。只有少数地理教师能够使用Focusky、ArcGIS、Google Earth、MapGIS、3S技术等各类较为专业的软件将信息技术融合在教学的各个环节中。

从授课模式上看,运用信息技术较多的是新课教学,主要采用情境式、问题式、探究式教学模式,复习课或练习课上使用很少。一些教师盲目使用信息技术,不去从整体上进行课程教学设计,没有真正地理解信息技术与地理课程融合的意义,往往会有耗费教学精力但教学效果不理想的结果出现。

二、信息技术与高中地理教学深度融合存在的问题及原因分析

无论是教师访谈还是问卷调查,一线地理教师对于信息技术与地理教学的融合问题总是有很多的疑惑和意见,可见这种融合并没有达到最佳状态,也没有通过信息技术根本上转变教师的课堂授课方式,原因主要有两方面。

1.地理教师的信息技术使用技能欠缺

科技的更新速度很快,在大学里学习了一定信息技术基础技能的教师工作后已经跟不上信息技术更新的速度了。有许多教龄超过十年的教师反映:到了工作单位后,没有接受过信息技术方面的专门培训,不会制作微课,也不会使用地理信息专业软件。乡村学校往往欠缺信息技术设备,没有地理专用教室,教师更没有信息技术方面的培训与指导,信息技术与地理融合教学很难开展。城区学校师资条件较好,对入职新教师会进行相关信息技术设备使用的培训,但主要是硬件使用方面的指导。少数教师通过“自我摸索”掌握了一些地理软件的使用,但也不够全面。教师信息技术技能的欠缺使信息技术与地理课程深度融合存在鸿沟。

2.教师对信息技术与地理课程融合的目标不明确

绝大多数教师只是认为信息技术应用在地理课堂中能够提升学生的学习兴趣,或者能提升课堂学习效率。但仅此而已,并不能改变教学的结构与教学的方式。也有教师表示信息技术的应用就是“多媒体教学”,虽提升了学生的学习效率,但增加了自己的工作负担,每节课前要做一个程序化的多媒体课件,费时费力,用课件教学还阻碍了学生的思维。这些观点充分说明教师对信息技术与地理课程融合还停留在“塞入”“嵌入”阶段,对深度“融合”的目标不明确。

何克抗教授提出:信息技术与学科教学深度融合应包含创设信息化的教学情境、构建“教师主导—学生主体”的教与学方式、触及课堂教学结构的根本性变革三个方面的含义。这表明“融合”不仅仅是简单地使用多媒体上课,不是停留在使用的形式上,而是在教学的所有环节、教师教学理念、地理课堂结构上都实现与信息技术的交互和渗透。

地理学各要素纷繁复杂且多变,信息技术与地理教学的深度融合能够给学生一个创新、开放的学习环境,增强师生互动深度,使学生“沉浸”在问题情境中,发展学生的批判性思维,能够从根本上转变课堂的授课方式,促进学生自主学习、合作探究,促进学生与他人进行资源与信息交互,然后构建自己的知识体系,从而促进学生素养的提升。

3 .教师对地理课程与信息技术深度融合缺乏策略

许多教师对“深度融合”的内涵理解不到位,认为只要使用信息技术就是“融合”。在教学内容上,教师将网络与资源平台获取的视频素材、图片等不加筛选直接用于课堂,忽略了其与课堂内容的适配度。在教学形式上,信息技术仅仅运用于某一个教学环节,缺乏从高位上对教学内容进行主题设计和整体环节的规划。只有极少数教师能够把信息技术全方位应用到课前翻转、课中探究、课后评价的所有环节中。调研中发现,能够把单元主题式教学与信息技术深度融合项目式教学方式开展起来的主要是沿海地区一些发达城市的学校,相关深度融合的成果论文作者也以浙江、江苏、安徽地区居多。这说明大部分地理教师对教学内容与信息技术的深度融合缺乏策略。

三、信息技术与中学地理教学深度融合的对策

1.课前融合

采用翻转课堂的方式,课前教师将所要学习的素材通过“微视频”以作业的形式提前发给学生,给学生布置思考题,鼓励学生动手在资源平台上收集资料或做实验,在课上分享。例如,在执教“温室效应”时,课前让学生线上观看“温室效应产生的原理”微课,并通过搜集相关资料,对温室效应在地球上产生的影响进行案例剖析;请学生自选材料设计能体现“温室效应”的实验,将实验录制成视频课上分享。笔者在调研中收集了很多在课前环节融入信息技术的优秀课例,有的是学生分组走访调研水污染的视频,有的是模拟河流落差的动力实验,有的是在城市规划馆内录制的城市产业群发展规划。

2.课内融合

(1)采用问题式、探究式、项目式的教学方式。信息技术的优点在于可以给学生生动地再现一些结构不良的问题情境,让学生在情境中自主生成问题,通过智慧课堂终端自主查阅,搜集、整合有用信息,从而解决问题。比如,“撒哈拉以南的非洲”一课,教师利用信息技术方式展示非洲的风景名胜、丰富物产,尤其是钻石与黄金的产量,同时还有非洲的人均GDP与生活情境。让学生提出统领性问题,然后分解问题,每个小组探究一个子问题。探究时可结合信息技术,从而达到有据可依、合作探究的目的。

(2)在地理课堂中创设信息技术环境。教师可以把每个学期适合在地理教室或地理信息场馆内进行教学的课程提前列好清单,然后进行充分的信息技术方面的准备,上课时带领学生“沉浸式”体验。如,在讲“等高线地形图”一课时,可以利用Google Earth软件真实再现学生熟悉的地形单元的等高线;讲 “自然灾害”时,以台风灾害为例,借用卫星云图遥感影像平台获取其实时分布,通过不同时段卫星云图遥感影像图的对比引导学生预测台风发展的路径及结果;讲“地球的宇宙环境”时,可以在天象馆内模拟太阳系行星的运行轨迹,从而增强知识的直观性,加深学生对知识的理解。通过信息技术环境创设,可以让学生多感官参与,沉浸式学习,有据可依地思考问题,锻炼学生发散思维,从而提升教学效果。

3.课后融合

课后融合一般体现在作业设计和教学评价上。教师可以给初中生布置简单的地理信息查询、搜索、视频录制等作业,给高中生布置PPT汇报材料制作、实验技术设计、地理信息系统绘图、AR技术体验等相关作业。有教师认为课后的教学评价是教师的事情,与学生无关。事实上,如果应用得当,学生的作业效率和教师针对性复习巩固效率都会大大提高。现在有很多智能软件都可以统计学生作业的正确率、学业成绩等,教师可以根据分析结果有针对性地讲解错误率高的题,学生可以根据分析结果了解自己在某一时段内的学习状况。信息技术的利用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。

作者单位 陕西师范大学教育学部 陕西省教育科学研究院

责任编辑:张 言