信息技術(shù)地理情境教學(xué)研究
時間:2022-02-27 04:06:16
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高一年級學(xué)生的身心發(fā)展特點有其自身的獨特性,他們剛從初中升入高中,身心發(fā)展水平尚未定型,處于從形象思維到抽象思維的過渡期。因此,任教高一年級的教師要充分考量學(xué)生的身心發(fā)展水平,所選擇的教育教學(xué)方法不僅要符合學(xué)生思維特征,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,更重要的是促進學(xué)生邏輯推理能力、批判反思能力、發(fā)散思維能力等的提升。教育情境不是孤立的,應(yīng)以學(xué)生的身心發(fā)展水平和發(fā)展特點為基礎(chǔ),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在學(xué)習(xí)過程中逐步實現(xiàn)形象思維向抽象思維的高質(zhì)量過渡?;诖耍疚囊浴暗乩?a href="http://www.yuanjingfilm.com/lunwen/jxztlw/dljxlw/201902/692664.html" target="_blank">信息技術(shù)的應(yīng)用”一課為例,結(jié)合學(xué)校學(xué)生學(xué)情,探索數(shù)字化教學(xué)環(huán)境中如何開展地理情境教學(xué)。
一、情境教學(xué)的理論依據(jù)和基本內(nèi)涵
情境教學(xué)主要是基于建構(gòu)主義的觀點,認為學(xué)習(xí)具體包括以下四個要素:“情境”“協(xié)作”“會話”“意義建構(gòu)”,其中“情境”是學(xué)習(xí)環(huán)境的四大要素之一[1]。建構(gòu)主義認為,情境教學(xué)是指課堂教學(xué)設(shè)計中,教師有目的地引入一些真實案例,讓學(xué)生通過案例不斷理解知識,建構(gòu)經(jīng)驗。需要指出的是,情境必須基于現(xiàn)實問題而存在,且能夠激發(fā)學(xué)生主動思考的意愿,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷建構(gòu)經(jīng)驗。在當(dāng)前義務(wù)教育改革浪潮下,提高教育教學(xué)質(zhì)量成為改革的必然趨勢,這對教師的教育教學(xué)水平提出更多的挑戰(zhàn)。因此,教學(xué)活動的實施與開展,要注重教育目標的有效達成,促進學(xué)生自發(fā)、自主、自愿地主動建構(gòu)經(jīng)驗,創(chuàng)設(shè)有價值的問題。教師作為教育活動的實施者和策劃者,要建立在充分理解知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上,尊重學(xué)生身心發(fā)展水平和個體差異,創(chuàng)設(shè)具有層次性和廣泛性的教育情境,更好地滿足學(xué)生的興趣與需要[2]。地理作為高中學(xué)科教學(xué)的一個學(xué)科,其教學(xué)情境中的“情”,更重視情感的互動,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的諸多心理要素,實現(xiàn)師生的雙效互動;“境”,更多地強調(diào)外部要素條件,關(guān)注外部環(huán)境對學(xué)生的影響,包括圖像(地圖、遙感圖像、地理照片、地理標本、地理漫畫等)、實驗(教師演示實驗、學(xué)生實驗)、語言(地理故事、地理詩歌等)、游戲以及發(fā)生在大自然和社會生活中的地理事物等。基于此,結(jié)合地理學(xué)科現(xiàn)實情況,情境教學(xué)要充分結(jié)合好“情”與“境”、內(nèi)部心理要素與外部環(huán)境條件的有效融合與協(xié)調(diào)[3]。
二、情境教學(xué)的情境設(shè)計
情境教學(xué)的有效運用,離不開教師的主導(dǎo)作用,需要教師創(chuàng)設(shè)具體、生動和形象的情境,讓學(xué)生能夠在自由、輕松、愉快中獲得發(fā)展。情境的創(chuàng)設(shè),要能夠有助于促進教育教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生思維能力的發(fā)展。地理情境教學(xué)的運用,主要是為了提高地理課堂教學(xué)質(zhì)量,通過創(chuàng)設(shè)具體、生動和形象的情境以促進課堂教學(xué),讓學(xué)生在教學(xué)情境中獲得積極的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。(一)體驗導(dǎo)航過程。基于學(xué)校高一(5)班學(xué)生的生活體驗、認知水平與性格特征,筆者選擇了真實的教學(xué)情境,即學(xué)校第四屆微公益夢起航支教團的支教助學(xué)活動。在生活學(xué)習(xí)體驗方面,講授本課內(nèi)容時恰逢學(xué)校進行支教成員的選拔,而筆者所在班級報名人數(shù)較多,學(xué)生對此次支教活動熱情很高。從認知水平方面考慮,高一(5)班是理科實驗班,學(xué)生對地理原理相關(guān)知識有著濃厚興趣,空間思維能力好,計算機操作水平高,選修“天文”校本課程的學(xué)生較多,有關(guān)地理信息技術(shù)原理和組成部分的學(xué)習(xí)并不是教學(xué)重難點,重要的是如何調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的地理學(xué)習(xí)熱情、興趣以及培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活實際的能力。因此,在具體教學(xué)情境中,首先應(yīng)營造出這樣的氛圍,讓學(xué)生沉浸在學(xué)校第四屆微公益夢起航支教團中,思考由教師設(shè)置的問題:(1)尋找最優(yōu)路線,從學(xué)校出發(fā),如何才能抵達河北省灤平縣?(2)如何使用手機導(dǎo)航功能選擇導(dǎo)航線路?(3)聯(lián)系生活,思考導(dǎo)航軟件還存在哪些問題。(4)思考百度地圖App的導(dǎo)航過程是如何完成信息獲取的。通過這一問題鏈,引出可以利用的三種地理信息技術(shù),分別是遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)。(二)參與參觀設(shè)計。通過運用地理信息技術(shù),參加學(xué)校第四屆微公益夢起航支教團,學(xué)生順利抵達河北省灤平縣第四小學(xué),遇到了一批有夢想、有追求、渴望走出去的小同學(xué),并邀請他們到清華大學(xué)參觀,可設(shè)置下列任務(wù)鏈:(1)針對參觀小同學(xué)的不同興趣(喜歡物理機器人、數(shù)學(xué)奧數(shù)計算、城市規(guī)劃設(shè)計、籃球運動……),結(jié)合清華大學(xué)校園地圖和校慶開放實驗室時間表,設(shè)計參觀線路并分享。同時,思考設(shè)計過程中是否會運用地理信息技術(shù),如果有,請說明會運用哪種地理信息技術(shù)。(2)若有一名小同學(xué)因為餐館當(dāng)天人流量大走失了,如何快速找到這位小同學(xué),可結(jié)合微信的定位功能思考。(3)若有小同學(xué)行動不便,參觀時要求選擇一片滿足下列條件的區(qū)域:200米范圍內(nèi)有公共衛(wèi)生間、餐廳、學(xué)生宿舍,如何找到這個區(qū)域,該運用哪種地理信息技術(shù)。隨后,教師可通過玻璃板的疊加,演示地理信息系統(tǒng)工作原理,篩選相關(guān)區(qū)域,便捷地找到滿足條件的區(qū)域。需要注意的是,教師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境要以生活化、真實性、靈活化、實踐性等為要素,促進學(xué)生對知識經(jīng)驗的主動建構(gòu),能夠理解、思考和運用地理技術(shù),提高學(xué)生提出問題、分析問題、思考問題和解決問題的能力,促進學(xué)生身心全面發(fā)展[4]。
三、地理信息技術(shù)應(yīng)用的其他教學(xué)情境
地理信息技術(shù)可廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活領(lǐng)域,通過小組合作,完成下列學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生可思考案例中是否運用了地理信息技術(shù),哪些環(huán)節(jié)運用了哪種地理信息技術(shù)。(一)大興安嶺火災(zāi)監(jiān)測和救援。2017年五一期間,大火蔓延大興安嶺的新聞引發(fā)社會關(guān)注?;馂?zāi)發(fā)生后,武警內(nèi)蒙古森林總隊大興安嶺支隊第一時間展開準確定點滅火作業(yè)。據(jù)悉,由于火場植被為針闊混交林,地形為山地,火災(zāi)種類為中強度地表火,撲救難度非常大。火場面積達到100平方千米(1萬公頃)?;馂?zāi)是林業(yè)的大敵,利用航空紅外遙感技術(shù),不僅能報告已燃燒的烈火,而且可以探測到面積介于0.1~0.3平方米的小火情,及時預(yù)報由自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛(wèi)星遙感技術(shù),一次就能探測到上千平方千米范圍內(nèi)發(fā)生的林火現(xiàn)象。遙感技術(shù)在撲滅大興安嶺林火中起到重要作用,它能快速、準確地反映這場特大林火的全貌,客觀評估災(zāi)情程度,了解林區(qū)災(zāi)后數(shù)年以至更長時間的恢復(fù)狀況。利用無人機航空遙感技術(shù)實時監(jiān)測,還可對災(zāi)前和災(zāi)后的遙感影像進行對比和災(zāi)后損失評估,觀察其恢復(fù)狀況。而且,彩虹無人機成熟的應(yīng)用技術(shù)及系統(tǒng)解決方案,使得在空中對大興安嶺這樣廣闊地域下的復(fù)雜地形和建筑進行火災(zāi)隱患巡查、現(xiàn)場救援指揮、火情偵測及防控、救援等成為可能。(二)共享單車。共享單車與北斗導(dǎo)航達成戰(zhàn)略合作,將在京津冀地區(qū)配備由北斗導(dǎo)航定制研發(fā)的擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的北斗智能鎖,打造行業(yè)高精尖定位技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。作為中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),北斗導(dǎo)航的定位精準度比GPS定位系統(tǒng)更高。據(jù)悉,這一技術(shù)或?qū)⒊蔀楣蚕韱诬囆袠I(yè)定位技術(shù)新標準。共享單車可以通過手機軟件實時查詢附近車輛,通過掃碼獲取密碼進行騎行,甚至可以生成騎行路線和騎行記錄。超過信號范圍時,軟件會加以提醒。(三)沙塵暴。春季,北京容易遭遇沙塵暴襲擊,不到一日就可以讓整個首都籠罩在沙塵之下,一時間,白天變成黃昏。沙塵影響范圍較為廣泛,河北、內(nèi)蒙古、甘肅甚至遠在大西南的成都部分地區(qū)也會受到波及?;诖耍醒霘庀笈_會提前沙塵暴藍色預(yù)警,如預(yù)計今天20點到明天20點,內(nèi)蒙古、甘肅、青海、寧夏、山西、河北、北京、遼寧等地有揚沙天氣,內(nèi)蒙古西部等部分地區(qū)有沙塵暴,局地強沙塵暴,注意防范。對沙塵暴發(fā)生區(qū)域和影響范圍進行監(jiān)測,可彌補氣象站進行點觀測的不足,這就需要利用地理信息技術(shù)。而且,監(jiān)測沙塵暴的移動路徑,利用多時相的衛(wèi)星材料進行疊加,能夠分析沙塵暴的源地。將衛(wèi)星監(jiān)測到的沙塵暴區(qū)域進行強度分級,輸入地理信息系統(tǒng),可對沙塵暴的影響進行評估。不僅如此,充分挖掘遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用背后的地理思維方法,提升學(xué)生綜合思維和地理實踐力等學(xué)科核心素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生熱愛科學(xué)與探索等情感價值體驗,也是地理教學(xué)的重要內(nèi)容。所以,情境教學(xué)要緊跟時代科技發(fā)展,充分發(fā)揮地理信息技術(shù)價值,將其運用到課堂教學(xué)和生產(chǎn)生活中,讓學(xué)生通過積極參與,鞏固并加深理解地理信息技術(shù),實現(xiàn)理論和實踐的真正結(jié)合。
作者:姚佳 單位:清華大學(xué)附屬中學(xué)