地理野外考察中信息技术的应用

摘 要：《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》提出地理实践力是地理核心素养的重要组成和育人目标，野外实践活动对提高学生地理实践力有很强的实际意义，而信息技术的应用更能让学生在野外实践中知行合一，提高地理实践力。本文以安徽杭埠河流域野外考察为例，依据新课标，基于地理信息技术设计了杭埠河流域野外考察的教学设计方案，通过信息技术赋能杭埠河上游、中下游和入湖口的考察，并提供了教学的具体实践过程和教学效果评价模式。结果表明，信息技术可帮助学生更好地理解和掌握地理知识，达到优化教学效果、提升学生实践能力、培养地理核心素养的目的。

关键词：地理新课标；信息技术；野外考察；杭埠河

中图分类号：G633.55 文献标识码：A 文章编号：1005-5207（2024）11-0059-06

随着科技不断进步，信息技术在教学领域的应用也在逐渐深入，地理作为一门综合性很强的学科，其实践性要求越来越高，而野外考察是地理实践不可或缺的一环。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）提出的培养目标是“创新培育地理学科核心素养的学习方式，在自然、社会等真实情境中开展丰富多样的地理实践活动” ［1］。近年来，关于信息技术在教育领域的应用研究逐渐增多，在地理教学中，不少学者已开始探索如何将信息技术与地理野外考察相结合。已有研究表明，信息技术可帮助学生更好地理解和掌握地理知识，提高实践能力和综合素质 ［2-4］，利用现代化的信息技术则能使野外考察达到事半功倍的效果。

在信息化时代成长起来的中学生对信息技术的了解和接受度高，可视化信息技术有利于学生的地理思维培养、思维品质提升 ［5］。由于野外地理环境的复杂性，当学生置身于野外实地环境中时，常有“只缘身在此山中”“云深不知处”的困惑。野外考察前、考察中、考察后3个环节中信息技术的运用，有助于学生学习和掌握知识要点。教学设计以杭埠河野外考察为例，探讨了运用地理信息技术进行野外考察的方法。

一、设计思路

1.基于课程标准，培育地理核心素养

相较于以往的课程标准，新课标中有很多与野外考察相关的内容和要求，以地形、地貌为例（表1）［1］。

由表1可见，新课标中对野外考察采用的方法、工具和结果都做了较为详细的说明。特别是选择性必修1中要求结合实例，解释内力和外力对地表形态变化的影响，并说明人类活动与地表形态的关系。此要求关注自然环境组成要素——地貌，重点是地貌的变化及其原因；行为动词是“解释”，属于理解水平层次；“结合实例”是行为条件，要求教学过程以案例教学为主，本案例选择就是结合地理环境，分析地球内外力作用对河流地貌形成的影响。最佳的方式是通过野外考察实现新课标的教学内容。

地理实践力是指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。地理野外考察是地理实践活动的常用方式［6］，传统的地理野外考察多采用常规的考察方式和工具，存在效率低、工作量大等缺点。信息技术赋能野外考察的教学方法可让学生先形成直观的形象思维，具有便于考察前总览知识、考察中进行对比、考察后总结回顾的优点，有助于将形象认知与实际地物相关联，在对直观认识进行抽象思维加工后，达到知识学习的深化，实现实践能力和综合素养的提升。

2.基于考察地点，选取适用的信息技术

（1）选择考察地点

针对新课标要求，遵循就近、易实施的原则，选择安徽杭埠河流域作为野外考察地点。杭埠河是巢湖的主要入湖支流，位于安徽省中部，发源于大别山区的猫耳尖东麓，经过多种地貌类型区后，最终流入巢湖（图1）。整个流域的地貌特征表现为自西南向东北倾斜，具有明显的地形差异，地貌类型丰富。流域西南部属于大别山脉的一部分，山峰连绵，地形较为陡峭，海拔在400米至1 539米；中部多为丘陵地形，海拔在100米至400米，地形相对平缓；东北部是杭埠河入湖区，海拔在7米至100米，地势平坦。整个杭埠河流域的面积约为4 246平方千米。

（2）选用信息技术

基于安徽省杭埠河流域的考察目标，此次地理野外考察选用的信息技术主要是百度地图和中科图新两种软件工具。这两种软件入门简单，且都有免费版，支持手机端应用，易于实践教学的开展。百度地图是一款功能丰富的网络地图搜索服务应用，提供了基础的地图浏览服务，可用于野外考察时的智能定位、路线规划。中科图新则是一款三维GIS软件，具有数据管理、三维实时漫游、空间信息展示等功能。可在移动设备上快速浏览、测量、分析和标注三维地理信息数据，实现三维场景的飞行浏览和多视角查看等功能，有助于学生建立地理场景和教学知识点之间的关联认知。

二、教学设计

1.教学目标

地理野外考察是地理学科教学中非常重要的一环，是践行地理学科素养非常直观的一种方式，能够让学生亲身感受和观察地理现象，以此加深对地理知识的理解和掌握。本次地理野外考察设计的目的是让学生通过观察杭埠河上中下游相关地理现象以了解河流地貌的形成过程，通过实地考察提高学生的地理学科素养和地理思维能力。

2.考察线路

按照新课标要求，野外考察内容涵盖地形、地貌、水系发育等。杭埠河流域涵盖了山地地貌、丘陵地貌和平原地貌3种类型，其上游、中游和下游都具有明显的河流地貌特征，且植被丰富多样，适合作为野外考察地点。因此，本次野外考察路线从上游到下游、从源头到入湖口，选择了3个典型地貌类型和居民点：①杭埠河上游的猫耳尖和晓天镇；②中下游的杨湾；③入湖口的杭埠河大桥。分别对应山地地貌、丘陵地貌和平原地貌。

3.教学过程

（1）预备知识

杭埠河流域虽然不大，但作为一个完整的流域，具备流域地貌的所有特征。对高中学生而言，考察量仍然是很大的，因此，在学习过程中可结合学生特长进行分组，降低学生个体工作量。将考察队员分为设计组、记录组、评价组、展示组4个组别。在考察前，由信息技术教师对学生进行相关培训，如如何使用百度和中科图新软件进行查询，以及信息技术相关术语的概念等。

预备知识教学是野外考察教学的重要组成部分，具体教学内容如表2所示。

（2）教学实录

野外考察过程教学是野外考察的具体实施。在此过程中，学生通过预备知识学习和前期信息技术的运用，已对考察对象有了感性认识。教学具体实施过程中，教师带领学生将抽象认知与感性认知建立联系。面对野外的实际自然地物，建立每一个点的具体认知。在野外教学点的学习过程中，遇到重难点问题时，及时借助掌上信息技术完成预备知识的回顾和消化。实现基于信息技术的“考察前建立感性认识—考察中交互式讲解—考察后知识回顾”三步教学过程，达到信息技术在野外考察教学中的全程辅助支撑。

组织学生沿考察线路对杭埠河上游、中下游和入湖处实施考察，综合应用信息技术和传统考察工具，对地形地貌、岩石等信息进行采集。对应每个考察点，完成教学项目，并要求学生及时完成教学目标。考察结束后对教学效果进行相应的评价。

①杭埠河上游（山地）——猫耳尖和晓天镇。经过预备知识的教学和中科图新等信息化软件的使用，学生已对杭埠河上游有了宏观认识（图2）。流域的上游以源头猫耳尖和晓天镇为教学样点进行实地考察，该处的具体教学目标和问题设置如表3所示。

【野外现场教学知识点】猫耳尖河谷主要是河流溯源侵蚀的结果，溯源侵蚀的作用是使河流向源头方向延长，河水向下流动时，因山区落差大，又会向下侵蚀，使河床加深，最终形成河谷陡峭、深而窄的“V”型河谷。晓天镇位于山前冲积平原上，地貌形成以山前河流堆积作用为主，地势相对平坦开阔。

教学完成后，要求学生绘制该地段河流塑造地表形态的过程（图3、图4）。以此检测学生是否理解了侵蚀、堆积等外力作用对地貌形成的影响。

②杭埠河中下游（丘陵）——杨湾。龙河口水库以下属于杭埠河中下游，为丘陵地貌，落差小，多砂质河床，此处河床的特点以槽型为主。通过信T0Qsd66/mXNepDE0wjf8XsNyM5uGL7w97TDqPJim0ZY=息技术让学生先认识龙河口下游地貌的三维影像（图5），以影像作对比再认识实际地貌特征。该处的具体教学目标和问题设置见表4。

【野外现场教学知识点】与猫耳尖相比，中下游河流落差减小、下蚀减弱、侧蚀增强、河道弯曲、河谷拓宽，形成槽型河谷。在长期侧蚀作用下，河道更加弯曲，常形成曲流。地形平坦开阔，形成河漫滩平原。

杭埠河中下游教学任务完成后，要求学生绘制地貌形成图（图6）。如果学生可以完成，说明学生已经理解了平缓流水区的地貌形成特点。在远离赤道的南北半球，地表水受地球自转影响，在地转偏向力的影响下，河流对左右两岸的侵蚀强度不同，在与耐蚀力不同的地表相互影响后，最终形成弯曲的河流。

③杭埠河入湖口（平原）——杭埠河大桥。杭埠河在大潭湾与丰乐河合流后流入巢湖。入湖处地势平坦开阔、土壤肥沃，杭埠河大桥位于肥西段以及杭埠河至白山段交界处，距杭埠河入巢湖河口约650米处。先通过信息技术让学生认识河口入湖处地貌特征（图7）。该处的具体教学目标和问题设置如表5所示。

【野外现场教学知识点】杭埠河与丰乐河合流后水量明显增加，侧蚀增强，河谷变得更加宽阔，横剖面呈宽而浅的槽形，杭埠河大桥附近地形更加平坦开阔，土壤肥沃，有很多农作物种植。

手绘的河口地貌如图8所示，如果学生能够完成，说明学生已经理解了河流流经平缓地区时，流速减缓，以沉积作用为主，泥沙在河口位置淤积，加上河口处水下地势平缓，受湖水的顶托作用，形成河口三角洲。

三、教学评价

本文围绕杭埠河流域考察活动，制定了相应的小组综合评价和个人评价量化表，用于对教学效果进行评价。小组评价由各小组学生展示考察成果并接受评价，评价量化表如表6所示。考察成果形式多样，如PPT、图片、手绘图或解说视频等。通过学生自评、互评和教师评价进行综合判定，引导学生认识自身不足、学习他人长处，并在此过程中锻炼团队协作能力。

个人评价是根据教学目标，对每位学生的表现进行评价，评价要能体现学生对知识点的掌握程度，评价量化表如表7所示。

四、结语

教育部新课标的修订体现了地理教育中实践能力培养的重要性。在全社会鼓励创新、崇尚创新的氛围下，信息技术正发挥着越来越重要的作用。实际上，信息技术作为辅助技术，近些年已在传统地理学中诞生了地理信息科学、遥感科学与技术等新兴交叉学科，体现了信息技术的重要性。信息技术的融入，也是教育、教学模式的发展趋势。地理实践力培养是地理核心素养培养的重要组成部分，也是目前中学地理教学最难推进的一环。关注实践主体的需求，明确学生实践现状及培养目标，依据教学任务和自身实际条件，组织形式多样的野外考察实践活动，是推进学生地理实践力培养的有效形式。基于信息技术的野外考察设计，提升了学生的参与度，降低了学生对重难点知识学习的门槛，同时，也有效培养了学生的实践能力、学科素养和利用信息技术自主学习的能力。

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部. 普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）［M］. 北京： 人民教育出版社，2020.

［2］ 彭红梅，罗娅，李佳鑫，等. 地理信息技术辅助学科融合教学的适切性与实现路径——以“虚拟野外地貌教学”为例［J］. 地理教育， 2022（5）： 8-14.

［3］ 王春飘，王朝露，张爽，等. 基于地理信息技术的地理实践力培养的教学案例构建［J］. 教育现代化， 2019，6（18）： 121-122.

［4］ 赵蕾，贾利芬，樊璐雪. 基于信息技术开展课堂内地理实践活动探究——以“地形图的判定”教学为例［J］. 中小学数字化教学， 2023（12）： 56-59.

［5］ 蒯正聪. 运用可视化工具促进地理知识学习和思维进阶［J］. 教育文汇， 2024（2）： 59-63.

［6］ 常丽霞，周义钦，周冠峰.信息技术赋能地理实践力培养的“台风”教学设计［J］. 地理教育， 2023（9）： 25-28.