信息技術(shù)地理情境教學(xué)研究
時(shí)間:2022-02-27 04:06:16
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高一年級(jí)學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)有其自身的獨(dú)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(guò)渡期。因此,任教高一年級(jí)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(jìn)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(diǎn)為基礎(chǔ),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步實(shí)現(xiàn)形象思維向抽象思維的高質(zhì)量過(guò)渡?;诖耍疚囊浴暗乩?a href="http://www.eimio.cn/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(diǎn),認(rèn)為學(xué)習(xí)具體包括以下四個(gè)要素:“情境”“協(xié)作”“會(huì)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(rèn)為,情境教學(xué)是指課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師有目的地引入一些真實(shí)案例,讓學(xué)生通過(guò)案例不斷理解知識(shí),建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)。需要指出的是,情境必須基于現(xiàn)實(shí)問題而存在,且能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考的意愿,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)。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(shì),這對(duì)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(dòng)的實(shí)施與開展,要注重教育目標(biāo)的有效達(dá)成,促進(jìn)學(xué)生自發(fā)、自主、自愿地主動(dòng)建構(gòu)經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)有價(jià)值的問題。教師作為教育活動(dòng)的實(shí)施者和策劃者,要建立在充分理解知識(shí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,尊重學(xué)生身心發(fā)展水平和個(gè)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(gè)學(xué)科,其教學(xué)情境中的“情”,更重視情感的互動(dòng),關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的諸多心理要素,實(shí)現(xiàn)師生的雙效互動(dòng);“境”,更多地強(qiáng)調(diào)外部要素條件,關(guān)注外部環(huán)境對(duì)學(xué)生的影響,包括圖像(地圖、遙感圖像、地理照片、地理標(biāo)本、地理漫畫等)、實(shí)驗(yàn)(教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn))、語(yǔ)言(地理故事、地理詩(shī)歌等)、游戲以及發(fā)生在大自然和社會(huì)生活中的地理事物等?;诖?,結(jié)合地理學(xué)科現(xiàn)實(shí)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(jì)
情境教學(xué)的有效運(yùn)用,離不開教師的主導(dǎo)作用,需要教師創(chuàng)設(shè)具體、生動(dòng)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(jìn)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(yùn)用,主要是為了提高地理課堂教學(xué)質(zhì)量,通過(guò)創(chuàng)設(shè)具體、生動(dòng)和形象的情境以促進(jìn)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(yàn)。(一)體驗(yàn)導(dǎo)航過(guò)程?;趯W(xué)校高一(5)班學(xué)生的生活體驗(yàn)、認(rèn)知水平與性格特征,筆者選擇了真實(shí)的教學(xué)情境,即學(xué)校第四屆微公益夢(mèng)起航支教團(tuán)的支教助學(xué)活動(dòng)。在生活學(xué)習(xí)體驗(yàn)方面,講授本課內(nèi)容時(shí)恰逢學(xué)校進(jìn)行支教成員的選拔,而筆者所在班級(jí)報(bào)名人數(shù)較多,學(xué)生對(duì)此次支教活動(dòng)熱情很高。從認(rèn)知水平方面考慮,高一(5)班是理科實(shí)驗(yàn)班,學(xué)生對(duì)地理原理相關(guān)知識(shí)有著濃厚興趣,空間思維能力好,計(jì)算機(jī)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(diǎn),重要的是如何調(diào)動(dòng)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(shí)際的能力。因此,在具體教學(xué)情境中,首先應(yīng)營(yíng)造出這樣的氛圍,讓學(xué)生沉浸在學(xué)校第四屆微公益夢(mèng)起航支教團(tuán)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(dá)河北省灤平縣?(2)如何使用手機(jī)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(guò)程是如何完成信息獲取的。通過(guò)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(jì)。通過(guò)運(yùn)用地理信息技術(shù),參加學(xué)校第四屆微公益夢(mèng)起航支教團(tuán),學(xué)生順利抵達(dá)河北省灤平縣第四小學(xué),遇到了一批有夢(mèng)想、有追求、渴望走出去的小同學(xué),并邀請(qǐng)他們到清華大學(xué)參觀,可設(shè)置下列任務(wù)鏈:(1)針對(duì)參觀小同學(xué)的不同興趣(喜歡物理機(jī)器人、數(shù)學(xué)奧數(shù)計(jì)算、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、籃球運(yùn)動(dòng)……),結(jié)合清華大學(xué)校園地圖和校慶開放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間表,設(shè)計(jì)參觀線路并分享。同時(shí),思考設(shè)計(jì)過(guò)程中是否會(huì)運(yùn)用地理信息技術(shù),如果有,請(qǐng)說(shuō)明會(huì)運(yùn)用哪種地理信息技術(shù)。(2)若有一名小同學(xué)因?yàn)椴宛^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(dòng)不便,參觀時(shí)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(gè)區(qū)域,該運(yùn)用哪種地理信息技術(shù)。隨后,教師可通過(guò)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(shí)性、靈活化、實(shí)踐性等為要素,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的主動(dòng)建構(gòu),能夠理解、思考和運(yùn)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(jìn)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(guò)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(yùn)用了地理信息技術(shù),哪些環(huán)節(jié)運(yùn)用了哪種地理信息技術(shù)。(一)大興安嶺火災(zāi)監(jiān)測(cè)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(huì)關(guān)注。火災(zāi)發(fā)生后,武警內(nèi)蒙古森林總隊(duì)大興安嶺支隊(duì)第一時(shí)間展開準(zhǔn)確定點(diǎn)滅火作業(yè)。據(jù)悉,由于火場(chǎng)植被為針闊混交林,地形為山地,火災(zāi)種類為中強(qiáng)度地表火,撲救難度非常大。火場(chǎng)面積達(dá)到100平方千米(1萬(wàn)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(bào)告已燃燒的烈火,而且可以探測(cè)到面積介于0.1~0.3平方米的小火情,及時(shí)預(yù)報(bào)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(cè)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(zhǔn)確地反映這場(chǎng)特大林火的全貌,客觀評(píng)估災(zāi)情程度,了解林區(qū)災(zāi)后數(shù)年以至更長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù)狀況。利用無(wú)人機(jī)航空遙感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),還可對(duì)災(zāi)前和災(zāi)后的遙感影像進(jìn)行對(duì)比和災(zāi)后損失評(píng)估,觀察其恢復(fù)狀況。而且,彩虹無(wú)人機(jī)成熟的應(yīng)用技術(shù)及系統(tǒng)解決方案,使得在空中對(duì)大興安嶺這樣廣闊地域下的復(fù)雜地形和建筑進(jìn)行火災(zāi)隱患巡查、現(xiàn)場(chǎng)救援指揮、火情偵測(cè)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(dá)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(shì)。作為中國(guó)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。共享單車可以通過(guò)手機(jī)軟件實(shí)時(shí)查詢附近車輛,通過(guò)掃碼獲取密碼進(jìn)行騎行,甚至可以生成騎行路線和騎行記錄。超過(guò)信號(hào)范圍時(shí),軟件會(huì)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(gè)首都籠罩在沙塵之下,一時(shí)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(yuǎn)在大西南的成都部分地區(qū)也會(huì)受到波及。基于此,中央氣象臺(tái)會(huì)提前沙塵暴藍(lán)色預(yù)警,如預(yù)計(jì)今天20點(diǎn)到明天20點(diǎn),內(nèi)蒙古、甘肅、青海、寧夏、山西、河北、北京、遼寧等地有揚(yáng)沙天氣,內(nèi)蒙古西部等部分地區(qū)有沙塵暴,局地強(qiáng)沙塵暴,注意防范。對(duì)沙塵暴發(fā)生區(qū)域和影響范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè),可彌補(bǔ)氣象站進(jìn)行點(diǎn)觀測(cè)的不足,這就需要利用地理信息技術(shù)。而且,監(jiān)測(cè)沙塵暴的移動(dòng)路徑,利用多時(shí)相的衛(wèi)星材料進(jìn)行疊加,能夠分析沙塵暴的源地。將衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到的沙塵暴區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)度分級(jí),輸入地理信息系統(tǒng),可對(duì)沙塵暴的影響進(jìn)行評(píng)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(shí)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(jià)值體驗(yàn),也是地理教學(xué)的重要內(nèi)容。所以,情境教學(xué)要緊跟時(shí)代科技發(fā)展,充分發(fā)揮地理信息技術(shù)價(jià)值,將其運(yùn)用到課堂教學(xué)和生產(chǎn)生活中,讓學(xué)生通過(guò)積極參與,鞏固并加深理解地理信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的真正結(jié)合。
作者:姚佳 單位:清華大學(xué)附屬中學(xué)
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