新课标下地理信息技术在高中地理教学中的应用

作者:毕业通查重     发表时间:2023-07-19 16:24:01   浏览次数:33



摘    要:科学技术的发展为高中地理教学带来了新的活力,地理信息技术的应用有效提升了课堂教学质量。降低学生的学习难度之外,还能够让教师针对性进行授课,提升学生的地理综合能力。虽然地理信息技术的应用优势较多,但是实际实施效果有待加强。教师需要充分重视地理信息技术在高中地理教学中的应用作用,丰富课堂内容,强化地理信息技术在课堂中的实践性。本文基于新课标针对地理信息技术在课堂中的有效应用进行分析,探讨不同地理信息技术在高中地理教学中的应用实践。


关键词:新课标;地理信息信息技术;高中地理;应用实践;


一、引言

高中地理信息技术的应用远远没有达到应有的使用标准,部分教师对其应用的可行性和必要性认知不够清晰。这就导致很多教师并没有将地理信息技术带进课堂,依旧采用传统的教学方式进行教学。部分教师甚至会认为采用多媒体设备播放一些风景图片就算应用了地理信息技术,这种错误的思想不利于培养学生的地理综合能力。教师需要积极采用GIS技术、Google Earth、专业制图软件以及数字地球技术和地理信息系统等等开展教学,提升高中地理教学质量。


二、地理信息技术概述

地理信息技术的种类多种多样。比如全球定位系统gps、遥感技术RS、地理信息系统GIS以及数字地球技术等等。这些地理信息技术都可以有效提升高中地理课堂教学质量,让地理知识以更加生动形象的形式展现在学生眼前。例如全球定位系统能够对全球任意地区进行全天候/全方位的定位和导航。不仅能够让人们准确定位地理位置,还可以实现不同区域的连线导航。其中拥有轨道卫星负责指令的接收以及进行几何运算/修正不同区域之间的地理位置误差等功能,从而帮助人们实现准确的实时定位。现如今人们的出行都需要定位系统GPS来完成,有效方便了人们的出行,提升了人们的生活便利性。该技术普遍应用于手机导航APP,比如高德地图、百度地图、滴滴打车等等。


遥感技术则需要结合下垫面性质的不同反射太阳辐射,根据其中所产生的不同波段,收集不同波段的资料,并利用一些信息软件进行处理和分析,能够有效判断地物。其优势在于能够获得较大面积的地理数据,可以应用于土地的利用和整治等等。而且在一些地理环境较为恶劣的地区,还可以应用该技术进行资料的搜集。通过遥感技术实现地理自然环境特征地图的教学,有效提升学生的学习质量。地理信息系统则需要针对不同地理分布数据进行收集和分析,其主要构成为比较复杂的空间数据处理系统,能够对遥感影像数据、空间定位数据以及其他一些地图数据等进行分析和处理,从而实现人文地理现象的演变。而数字地球技术则需要依靠互联网技术,并结合高分辨率的卫星影像数据,实现地球环境的虚拟现实模拟。而且该技术操作较为简单,能够帮助教师应用于高中地理教学中,提升课堂教学效果。


地理信息技术在应用于高中地理课堂教学之前,已经普及应用于城市建设和决策以及自然灾害的评估和预测方面。除此之外,地理信息技术依靠其专业性和复杂的系统性,还可以应用于产业合理布局以及土地利用管理等多种社会领域。在促进国家发展建设方面已经起到了重要的积极作用,而在辅助地理教学方面的探索仍然有待深入研究。


三、新课标下地理信息技术在高中地理教学中的应用路径

(一)运用地理信息技术引导学生自主实践学习

在高中地理课堂教学中,教师需要充分引导学生进行自主实践探究,学习地理知识。而在这一过程,教师则可以利用Google Earth软件。该软件作为一款虚拟地球软件,由美国谷歌公司推出,免费安装,而且具有操作简单和功能强大等特点。很多地理研究人员都喜欢应用该软件,而该软件还可以辅助高中教师进行地理教学。Google Earth具有多种功能,比如图层控制功能、定位功能、历史图像功能、自定义地标功能等等。教师可以利用这些功能完成高中地理教学,比如在多媒体教室利用Google Earth进行电脑远程演示。并引导学生完成自主实践,将课堂探究活动升级为学生的自主动手操作实践课程,锻炼学生的地理思维和地理实践操作能力。这样可以有效发挥学生的课堂主体地位,给予学生自主展示的空间。Google Earth软件可以让师生利用天地图制定专题地图,并提升和历史数据动态信息之间的交互性。例如在学习地球的自转与公转相关知识时,教师就可以运用Google Earth这一软件开展地理实践教学。让学生自己动手制作地球经纬网与地球,并让学生在这一过程中自主思考其中关键纬线所处的位置。而学生也会在制作过程中会将地球实际上的地理经线位置锁定对应,了解不同经线和纬线具体穿过世界的哪些地区。而学生则在最后会学习到北逆南顺的自转规律,而不是刻意去背诵和记忆。在教学的开始,教师需要进行复习回顾和新课导入,先让学生绘制地球的自转轴和经纬网,并指出其中南北半球的分界线,让学生可以复习已学习过的相关知识[1]。之后再引导学生思考“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”这句话,为什么说坐地就可以日行八万里,地球上任何一个地方都可以行八万里吗?然后学生将会回忆地球自转方向的相关知识,并利用Google Earth软件拖动地球模拟旋转,完成地球自转。了解地球的运动规律之后,教师可以在此基础上讲解地球自转周期与速度的相关知识。之后教师则需要为学生讲解本次课程的重难点知识,让学生思考一下,地球如果发生自转,那么人类可以感受到哪些现象?而学生自然而然会想到昼夜变化,每天经历的昼夜满足人们白天工作,夜晚休息的作息要求。教师可以组织学生在Google Earth软件中动手操作,进行昼夜交替演练。并让学生结合自己的实践操作选择过去的一天,完成昼夜交替运动。而在学生自主探究的过程中,学生将会发现同一时间,太阳只能照到地球的一半。因此地球上总会有一条昼夜分界线,而这条分界线也被人们称为晨昏线。而这时教师则可以引导学生根据学习的知识在Google Earth软件中绘制晨昏线。在绘制过程中学生可能会陷入误区,这时教师可以继续引导学生。运用自转法来判定晨线与昏线,帮助学生解决知识学习的困难和问题。


部分学生可能会存在表象的固定思维,而利用Google Earth这一地理信息软件则可以帮助学生产生豁然开朗的感觉。使学生轻而易举想象出地球自转与公转的相关知识与意义。通过为学生讲解相关知识并演示地球自转,结合Google Earth这一软件来拖动地球,转换视角。使学生能够对地理知识产生更加深刻的认知,提升课堂教学质量。


(二)运用地理信息技术开展专题图制作教学

在高中地理教学中,教师需要重点培养学生的读图和绘图能力。学生需要能够读懂地图,并自己绘制简单的地图,从而培养学生的地理思维。传统的高中地理教学中,教师仅能够通过黑板和粉笔以及教材上的图片来引导学生进行读图,学生很难依靠自己的想象力深入学习地理知识。大多学生依靠死记硬背的方式来完成地图的学习,学习质量较为低下。而在新课标要求下,教师可以充分利用地理信息技术中的GIS软件帮助学生进行专题图制作,从而提升学生的读图和绘图能力,引导学生自主探究和学习。


比如Surfer软件,该软件是谷歌公司新手入门级的GIS软件。对于高中地理教师来说学习成本较低,而且拥有较为丰富的样本数据,操作也较为灵活简单。最后的成图也非常清晰美观,可以帮助教学任务繁重的地理教师快速制作精美的气象等温线图和等高线图等等。GIS软件的应用能够让数据来源更加真实,细致,并帮助教师进行专题图的制作,实时更新图层数据。在Surfer软件中制作的直线图能够对其进行分层设色处理,让整个图片看起来更加美观,平滑。这样可以让学生改变以往对地理知识的学习态度,充分调动学生的主观能动性。并引导学生自我提问,提升学生的自主学习能力。而在应用该软件进行专题图制作教学时,需要教师与时俱进,顺应时代发展,更新知识内容。同时还需要基于新课程标准中提出的要求,针对性强化学生运用地理信息技术描述地理现象的能力。比如在中国空气质量等级图的绘制中,教师就可以将其作为课外拓展知识。引导学生进行专题图绘制,培养学生的读图和绘图能力[2]。在该图的绘制中,很多数据都来源于中国环境监测总站,在其平台中会发布全国各个城市的空气质量数据信息。因此在制图前,教师可以保证数据具有前沿性和实时性。在该专题图的制作中,需要避免采用机械化的重复教学手段,通过多元化评价方式,让学生在课余时间通过查阅资料,调查访谈等方式收集足够的信息数据。这样不仅能够综合培养学生的地理实践能力,还能够有效强化学生的信息收集和处理能力。而在学生绘制中国空气质量等级图的过程中,教师还可以渗透人文和谐观念。让学生针对不同地区空气污染严重的问题进行自主思考,并通过小组合作的方式讨论通过哪些措施的使用可以恢复空气质量,并让学生撰写实验报告。而在这一过程中学生将会充分意识到良好空气质量对人类生活所起到重要意义,并养成学生保护环境的意识,树立学生良好的人地协调观念。


(三)运用地理信息技术展示动态气象演变过程

在高中地理课堂中有很多知识需要学生拥有良好的视觉体验,才能够有效激发学生的学习兴趣,比如一些气象演变过程需要教师进行动态演练,才可以让学生更加深入全面地理解与掌握。而在教学这部分知识时,教师则可以利用地理信息技术来完成动态气象演变教学,弥补学生这方面思维的欠缺,有效提升学生的空间想象能力和地理思维能力。


例如教师可以利用Meteo Earth这一软件来实现动态气象的演变教学。该软件可以提供全球温度、风力、台风、气压、降水量等不同天气要素发生变化时的气象预报信息。而且还可以从直观的气流运动现象入手,让学生通过旋转其中的3D地球来放大或缩小展示不同区域的地理现象[3]。从而帮助学生直观了解流动空间的知识,建立完善的知识体系。而且该软件拥有手机App,能够帮助教师更好地将其使用到高中地理教学中。除了Meteo Earth这一软件之外,教师还可以利用NullSchool这一软件实现全球天气可视化模拟。该软件可以展示海洋运动,同时还能够展示大气中所拥有的颗粒物运动情况,甚至还能够展示其中的化学污染物。虽然无法像Meteo Earth软件一样实现预报功能,但其拥有实时搜索功能和历史搜索功能。合理利用该软件可以帮助教师引导学生从理解角度记忆全球洋流分布模式,有效提升学生的学习质量,强化教学效果。


四、新课标下地理信息技术在高中地理教学中的提升策略

(一)针对内部环境优化

在新课标下,虽然很多高中地理教师对地理信息技术的应用表现出强烈的兴趣和需求。然而其专业技能较缺乏,无法熟练应用地理信息技术。这就需要学校加强对高中地理教师队伍的培训,并提供外出进修和系统学习的机会。通过创建线上线下混合式培训平台,提升教师的地理信息应用水平,让教师能够在该平台中反复进行地理信息技术软件的操作实践练习。同时在网络教学平台中,学校还可以组织教师队伍分享自己的教学经验和案例,从而实现教师队伍的整体进步,并让教师针对性改进自己的地理信息技术应用方式。同时在应用地理信息技术的时候,教师还应该积极进行课堂互动。学生是课堂的主体,地理信息技术的应用对象也是学生。因此需要教师全面收集学生的反馈意见,结合学生的意见和问题,改进自己的教学模式,促进教育信息共享[4]。教师除了可以根据自身教学经验和教学水平对地理信息技术进行改进和完善之外,还可以鼓励学生开发更多学习资源。发挥学生的主人翁意识,让学生能够积极探索地理问题,提升学生的综合素质。


除此之外,教师还应该鼓励学生自主动手实践,利用地理信息技术掌握更多地理知识。比如学生可以自主创建地理兴趣社团,并利用地理信息技术掌握更多地理知识,观察更多地理现象。在该社团中可以定期组织竞赛活动和团队探究活动,实现学生群体之间的交互学习促进整体进步,提升他们的地理信息技术应用能力。


(二)针对外部条件优化

针对外部条件优化时需要结合高中地理学科的特点进行针对性优化。高中学校需要优化地理信息技术的相关课程,充分考虑学生的兴趣特点和学习需求,提升高中地理课堂教学质量。高中学校是分流地理教学专业学生的关键,因此需要学校重视地理信息技术的相关应用,并通过多样化的手段引导学生提高地理信息技术的关注程度,这样才能够为培养更多新一代技能型教师打下坚实的基础。比如学校可以创设更多地理信息技术学科竞赛,鼓励学生主动参与,让地理信息技术融合于学生的日常生活中。


同时,学校还应该培养专门人员来丰富地理信息技术的应用教学案例。通过培养专业人才拓展地理信息技术的研究深度和广度,为地理信息技术教育提供更加充足的案例保障[5]。


除此之外,学校还应该进一步加强教学软件的研发。很多地理信息技术软件开发公司,其开发的主要目的是解决各种社会问题。比如环境监测、灾害监测、导航定位等等,因此他们很少关注地理信息技术在教学方面的辅助功能开发。这就需要教育部门和软件开发公司积极进行沟通和合作,由学校提供教学案例和相关要求,尽量在软件中增添更多教学辅助功能。从而提升高中地理课堂教学质量,促进学生地理实践能力的提升。


五、结束语

综上所述,现如今我国高中地理课堂地理信息技术的应用远不如发达国家,还在不断探索和完善。因此需要高中地理教师明确地理信息技术的内涵概念以及在高中地理课堂教学中的应用优势,加强各个软件的应用。并深化学生的自我认知,体现新课标的改革意义。教师需要利用地理信息技术解决传统教学中出现的问题,减轻自己的工作量,提升课堂教学质量。


参考文献

[1] 孟祥锐,王文娟.地理信息技术在高中地理教学中的应用研究[J].长春师范大学学报,2022,41(04):154-157.

[2] 刘晶.地理信息技术在高中地理教学中的应用探讨[J].中学地理教学参考,2020(24):63-64.

[3] 杨文明.现代信息技术在高中地理教学中运用[J].试题与研究,2019(09):136.

[4] 马淑元.信息技术在高中地理教学中的应用探讨[J].祖国,2018(12):252+290.

[5] 吴惠珍.地理信息技术在高中地理教学中的应用[J].西部素质教育,2019,5(22):141.


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