中学地理信息化教学实践探索

李润华

(牡丹江市教育教学研究院，黑龙江 牡丹江 157000)

随着现代信息技术的迅猛发展，利用信息技术促进教育发展已是世界各国的普遍做法。我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响”，明确了教育信息化在我国教育改革和发展中的战略地位。

信息化教学是中小学教育信息化的核心，它以信息技术的支持为显著特征，是以现代教育思想和理论为指导，运用现代信息技术，开发教育资源，优化教育过程，以培养和提高学生信息素养为重要目标的一种新的教育方式。特别需要指出的是，以信息技术为支持还只是信息化教学的一个表面特征，在更深层面上，它还涉及到现代教学理念的指导和现代教学方法的应用。

中学地理教学涉及大量的地图信息、地理景观、地理现象以及地理要素时空变化等，信息技术在地理教学中的广泛应用，一方面能使地理的空间性、抽象性更加直观，人文性、景观性更加生动，突破了地理教学的时空限制，降低了学生的抽象思维难度；另一方面给学生带来了一种全新的学习环境和认知方式，因此开展中学地理信息化教学的研究，具有现实意义。

一、信息化教学的特征

1.人本化、主体化的教学理念

技术不断促进时代变革，但真正引发这种变革的却是人本身。同样，信息化教学的实施与推进也取决于教师，特别是教师的教学理念。如果没有现代教学理念引领，信息技术的作用充其量只是对传统课堂教学的改良，决不是对传统课堂教学的变革。

人本化的教育理念始终把学生放在第一位，强调以人为本，把学生作为教育教学的出发点，正因秉持这一理念，信息化教学才呈现出注重学生主体作用的特征，才得以成为崭新的教育形态。

2.开放性、直观性的教学资源

随着信息时代的到来，数字化的信息资源已成为信息重要的表现形式，其数量增长迅猛，传播更广泛，获取更便捷。

大量开放性、直观性数字化学习资源的开发利用，是信息化教学的重要特征，也是教师在信息化教学设计中的一项重要任务。课堂教学中视频、动画、图像、声音的应用，使得教学内容变得更加直观、形象、生动，降低了学生的抽象思维难度，突破教学的时空限制，极大提高了教学质量和效率，也为开展基于问题探究的深度学习提供了充分的条件。

3.信息化、智能化的教学手段

信息化教学不是简单地利用多媒体呈现教学内容，主要体现在交互平台、常规软件、专业软件及VR技术等在教学中的广泛运用，体现在信息技术与课堂教学各环节的深度融合，体现在教学环境及过程的信息化、智能化。正因为如此，信息化教学可以客观、准确、形象地呈现教学内容，引发学生的思考、探索，促进学生核心知识、关键能力的提升，便于教师突破重难点，转变教学方式。

4.自主性、交互性的学习过程

当前课堂教学最为普遍和突出的问题是学生内驱力不足、缺少内涵和深度，其原因不只受教学方法的影响，还与课程内容枯燥无趣、与学生脱节有关。课程资源的充分开发和恰当利用是促发学生进行自主探究、交流合作的关键和必然要求。

信息化教学可以为学生提供大量学习资源，引导学生通过对学习资源的比较、分析、归纳、推理，开展自主、合作、探究学习，建构自己的认知体系、思维品质和价值观念。

二、中学地理信息化教学面临的问题

随着教育信息化建设的不断发展，教师利用信息技术手段，将教学内容形象、直观、真实地呈现给学生，激发了学生的学习兴趣，拓宽了学生获取地理信息的途径，改变传统教学方式，提高了学生的学习品质和学习效率，人们日益感受到信息技术带来的深刻影响，信息化教学日益被重视，但中学地理信息化教学仍面临着诸多问题。

1.教师对信息化教学认识肤浅

部分教师错误地认为信息化教学就是简单地利用电子设备和数字化资源辅助教学，这种肤浅认识、滞后观念，影响着信息化教学的深入发展。教师要明确现代信息技术对学习内容、学习方式、学习过程的改变，要明确现代信息技术应服务于培养高素质的创新型人才这一育人目标。

将信息化教学与传统教学相对立，导致部分教师抵触信息化教学的开展。在技术手段上看，信息化教学确实是对传统教学手段的一种深刻变革，但信息化教学并不是完全抛弃传统教学方式，而是与传统课堂教学有机地结合起来，优势互补，让现有的信息化环境发挥出更大的效益。

2.教学过程重信息呈现，轻目标达成

多数教师能从形象、直观、激趣的角度，开发相应的课程资源，但在资源的开发、利用中还存在诸多不足，只专注地理分布、景观等信息的呈现，忽视地理要素之间关系的呈现和梳理，忽视信息资源利用的目的和价值，忽视地理区域认知方法、地理能力、地理思维等的培养和训练，更忽视信息化教学随之带来的学生学习方式的深度变革，违背了信息化教学的初衷。

3.教师信息技术能力有待提高

信息化教学要求教师必须具备挖掘信息资源、运用信息技术，创新教学设计及教学实施的能力，但目前很多教师的信息检索、信息挖掘能力不足，不会针对教学实际需求，开发有效的课程资源；教师的图像处理能力、视频编辑能力较弱，不会依据教学目标及教学内容的需求进行资源的处理和整合；对于地理信息系统等专业软件，如Google Earth、MapInfo、ArcGis、Global Mapper，教师知之甚少，更难以在教学中应用。教师信息技术能力的薄弱，严重影响了地理信息化教学的发展和效果。

三、中学地理信息化教学技术资源

中学地理开展信息化教学，离不开信息技术资源的支撑。一方面需要相应的网络教学平台，来实现信息化教学的开展，另一方面离不开相应软件的支撑，如图像处理、视频编辑、录屏、演示文稿制作等常规软件,及Google Earth、MapInfo、ArcGis、Global Mapper等地理专业软件的支撑。

Google Earth是一款虚拟地球软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上，进而为人们对地球的观察提供一种新的视角，同时操作简便，交互性强。在中学地理教学中，Google Earth应用较为广泛，如经纬网分布形状及特点、晨昏线变化、光照图的变化、等值线的展示、地点搜索、分层展示地理信息、地形地势的静态与动态展示、与GIS结合展示各类地理要素的空间分布及空间关系等。

MapInfo是一款地理信息系统软件，提供功能强大、操作灵活方便的信息生成、管理和维护功能，该系统简单易学。在中学地理教学中可广泛应用于地图的展示和处理、专题地图的制作、数据查询分析、数据的可视化表达、地理要素相互关系的展示等，与Google Earth相结合，功能更强大、效果更震撼。

ArcGis是一款著名的地理信息系统软件，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享的能力，其功能比MapInfo还要强大，同样在地理教学中得到广泛应用，但其操作较复杂。

Global Mapper是一款小型化的地理信息软件，支持多种光栅数据、矢量、高程数据的显示和处理，其本身具备了GIS软件产品的很多特征。该平台支持的数据种类众多，且运算快捷，易于操作，可提高成图效率。在中学地理教学中可应用于等高线、专题地图的制作与展示，区域面积测量、山脊线及分水岭的绘制与展示、水位变化带来的影响等等。

四、中学地理信息化教学设计原则

教学设计是为促进学生学习而对教学目标、教学内容、教学策略、教学过程进行的系统安排，是对“为什么教”“教什么”“怎样教”“怎样学”的总体策划。

与传统教学设计不同，信息化教学设计是通过合理开发信息资源，充分利用信息技术实现教学过程的优化，以利于学生开展高品质的深度学习。

信息化教学设计中，教师应重点关注信息技术与教学的深度融合，为学生提供新的学习环境，实现以“自主、探究、合作”为特征的学习方式，因此要遵循一定的原则。

1.以学为中心原则

以学为中心是现代教育教学的重要理念，是打造高质量课堂的关键。学生是学习的主体，以学为中心的课堂教学符合学生的认知规律，利于学生由被动接受向主动认知转变。

信息化的课堂教学设计更要体现以学生为中心的原则，要站在学生的视角审视学习过程的安排，为学生提供主动探究的机会，为学生提供一定选择空间、思考空间。

2.优化学习环境原则

建构主义学者通常认为学习环境是“支持学习者进行建构性学习的各种学习资源的组合”，这里的学习资源包括教室、媒体、信息资源等“硬”资源，还包括任务情景、学习氛围、学习观念等“软”资源。

信息化教学应着重构建学习环境，立足信息化课程资源的开发，丰富学习资源，加强信息资源的呈现和有效利用，为构建多维的学习方式提供有力支撑，最终实现由信息到知识、到能力、到智慧的不断深化，提升学生的核心素养。

3.目标导向性原则

教学目标是一节课的灵魂，课程资源的开发、信息技术的应用、教学过程的实施都要为教学目标服务。

信息化教学中面对大量的学习资源，学生要不断将这些资源信息转化为知识，再设计相应的学习过程完成由知识向能力的转变，最终达成相应的教学目标，实现学生核心素养的提升。

4.自主探究性原则

信息时代信息的获取更加便捷，人们的学习方式随之发生了深刻的变化，更多地表现出自主学习、个性化学习。

时代的变化对课堂教学必然产生一定影响，学习者的自主性将发挥巨大的作用，包括对于学习内容和学习方式的选择等，信息化课堂教学应激发学生的学习热情，引导学生自主学习、个性化学习，面对综合性、复杂性的问题，学生要勇于自主探究，拿出个性化的解决方案。

5.交互生成性原则

信息化教学要打破教师单纯的讲授模式，教师在有效开展学法指导、思维点拨、问题答疑的基础上，鼓励学生积极利用学习资源，开展生生间、师生间的互动交流，在民主和谐的学习氛围中，提高学习的积极性和主动性，让学生成为学习的主人，不断生成新知，构建自己的知识、能力、思维体系。

信息化教学也为人机交互提供可能。通过与学习平台的不断交互，实现了学生对信息资源个性化选择，为学生进一步开展个性化学习、探究性学习提供了有力保障。

五、中学地理信息化教学策略

教学策略是指教师在教学中为达到教学目标，在教学理念和教学原则的指导下，依据教学内容、学生特点及教学条件，所采用的手段和谋略，它对教学活动的实施起着指导性作用。信息化教学策略的制定必须符合信息技术的理念、同时又要有相应的信息技术支撑。

1.改进课程资源呈现方式，加强直观教学

课程资源的开发和利用，对丰富学习资源、转变学习方式起到重要作用。教师开发课程资源的同时，必须要考虑资源的呈现方式。

地理信息化教学中教师要加强GIS(地理信息系统)、各种VR与AR软件的利用，通过视频、卫星影像、地理图片等媒介，关注地理景观、地理事物、地理现象、地理规律、地理环境的真实再现，使地理学习更加直观、立体、形象，摆脱以往的时空限制，充分调动学生积极参与的热情，提高学习效率。

2.发挥GIS特色功能，培养学生关键能力

关键能力是核心素养的重要组成，备受教师重视。地理关键能力主要表现在空间位置的辨识、空间格局及地理特征的概括、空间差异的比较、空间联系的分析等方面，这进一步体现出空间分析是地理学的精髓。

Google Earth、 Mapinfo、Arcgis等地理信息系统具有空间定位与查询、空间分析、数据可视化、制作地图等功能，其中空间分析功能是其核心功能，被誉为GIS的核心和灵魂，通过该功能可以直观地向学生呈现空间位置、形态、特征、结构、差异和联系等，同时空间查询、叠加分析、空间统计分析、路径分析等功能，能促进学生对地理现象、地理要素间的关系、地理分布规律、地理原理的深度理解，能有效地提升学生的地理关键能力。

3.综合运用信息技术，完善信息化学习环境

随着信息技术的发展，与中学地理信息化教学相关的网络教学平台、常规软件、专业软件越来越引起人们的重视，其应用日益广泛。受软件功能、特点的影响，信息化教学不可能单纯地依靠一、二种信息技术，综合运用信息技术，发挥其特有功能，优势互补，才能进一步完善信息化学习环境。

Google Earth具有直观形象、操作简单、易于上手、地理信息丰富的特点，为地理教学提供了一个良好的平台，特别是在区域地理教学中，与ArcGis、MapInfo相结合，将彻底改变以往的教学方式，真正做到信息技术与地理教学的深度融合，打造真正的信息化学习环境。

4.创设真实情境，让教学回归生活世界

建构主义认为情境是学习环境的重要组成部分，是学生实现意义建构的必要前提。面对不同的情境，学生往往会有不同的行为和思考，从而激发学生的认知冲突，促使学生深入到课堂教学中，最终实现自身知识、能力的建构。

在信息时代，丰富的信息资源使教学情境的创设更加便捷、高效。在情境的创设中，教师要依据“学习对生活有用的地理”这一地理课程基本理念，根据不同的教学内容和学生实际，密切联系生活，引导学生将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策并解决问题，增强学生的生存能力，提升生活品质，让中学地理课堂教学走出书本，回归生活世界。

5.设计挑战性学习任务，促进深度学习

深度学习不同于传统的外部灌输、被动接受和记忆的浅层学习，它是以创新方式向学生传递丰富的核心学习内容，学生高度沉浸、不断持续深化，将所学融入原有的认知结构中，并能付诸应用，体现核心素养指向的一种学习方式。

教师应利用信息技术为学生提供丰富的学习资源和学习工具，拓展学生获取知识的方法和渠道，为学生开展深入的学习和进一步的探究，提供了必要的条件，同时教师可设计挑战性学习任务，让学生跳起来摸得着、够得到，引导学生通过自主、合作、探究学习，在原有基础上有更多、更高的收获，实现有内涵、有品质、有深度的学习。

信息化教学对地理教学理念、教学组织形式、教学过程、教学效果均会产生深远的影响。信息化教学是一个渐进的发展过程，它既没有严格的起点，也没有一个确定的终极目标，是向教育最优化无限趋近的过程。随着教育信息化的不断深入，教师会感受到信息化教学所带来的好处，增强对信息化教学的研究动力和实践意愿。