教育数字化视域下高中生地理数字素养体系的构建和培养途径

随着信息技术的快速发展，数字化已成为教育领域的一大重要趋势。对于地理学科而言，高中生数字素养的培养显得尤为重要。地理学科不仅涉及自然地理和人文地理的广泛知识，还要求学生能够熟练运用现代信息技术手段进行学习和研究。因此，构建适应教育数字化的高中生地理数字素养体系，对于提高学生的综合素质和未来竞争力具有重要意义。本文旨在探讨在教育数字化背景下，如何构建并有效培养高中生的地理数字素养体系，以满足新时代教育的需求。

一、教育数字化视域下高中生地理数字素养体系的构建意义

（一）有助于提升地理学科的教学效果

在教育数字化的背景下，通过引入数字技术，构建地理数字素养体系，利用多媒体资源、虚拟现实技术等手段，使抽象的地理知识变得直观易懂，有效激发学生的学习兴趣，从而显著提升地理学科的教学效果。与此同时，数字工具的使用也能帮助学生更好地进行地理信息的收集、分析和处理，既能提高学生的地理实践能力和解决问题的能力，又能培养学生的信息技术应用能力。另外，数字化教学资源的丰富性和多样性，使得教师能根据学生的不同需求和兴趣点，个性化选择教学内容，进一步提高教学的针对性和有效性，提升地理学科的教学效果。

（二）有助于培养学生的创新思维和批判性思考能力

在高中地理学科中，数字素养的培养不仅仅局限于技术操作层面，更重要的是通过数字技术的应用，引导学生进行深入的地理现象分析和问题探究，如，利用地理信息系统（GIS）软件，让学生分析地理空间数据，从而深入理解和掌握地理环境变化、城市规划等问题，提高学习效果。同时，通过网络资源和数据库的使用，使学生能接触更多元化的地理信息和观点，不仅有助于学生培养批判性思考能力，还能学会从不同角度分析问题，形成自己的见解，促进学生解决问题能力不断提升。

（三）有助于提高学生的跨学科学习能力

地理学科具有综合性强的特点，与数学、物理、化学、生物等多个学科都有交叉，所以在数字化教学环境下，教师可以让学生利用数字技术将地理知识与其他学科知识相结合，进行跨学科的学习和研究，既能拓宽学生的知识面，又能锻炼学生的跨学科学习能力。如，在研究气候变化时，让学生利用数学模型进行数据分析，运用物理知识理解气候系统，甚至结合生物知识探讨气候变化对生态系统的影响，不但有助于学生形成全面的知识结构，还能提高学生的综合解决问题的能力，为学生的全面发展打下良好的基础。

二、教育数字化视域下高中生地理数字素养体系的构建

（一）地理数字素养的前提：地理数字意识

意识是行动的先导，所以在教育数字化视域下，高中生地理数字意识的培养是构建地理数字素养体系的首要任务，而地理数字意识包括对数字技术在地理学习中重要性的认识、对数字资源的敏感度以及对数字工具使用的兴趣和意愿，所以教师应通过课程和活动让学生认识到数字技术在地理学习中的作用，如通过网络地图、遥感影像等数字资源，让学生感受到地理信息的丰富性和直观性。同时，教师应鼓励学生主动探索和使用各种数字工具，如GIS软件、在线数据库等，以提高他们对数字资源的敏感度和应用能力。另外，教师可以设计有趣的地理数字项目，激发学生对数字技术的兴趣，使学生在实践中逐渐形成地理数字意识，为后续的地理数字素养培养奠定坚实的基础。

（二）地理数字素养的模态：地理数字知识

模态（Modality）是德国生理学家赫尔姆霍茨提出的生物学概念，指的是将多种感官信息进行融合，其中包括嗅觉、味觉、视觉、听觉和触觉等。传统高中地理教学中，学生主要依赖于视觉和听觉信息来学习地理知识，但是在教育数字化的背景下，地理数字知识的模态扩展到了多模态信息的融合，如，教师可以利用虚拟现实技术，让学生身临其境地体验不同地理环境，通过视觉、听觉甚至触觉来感受地理现象，从而获得更为全面和深刻的理解。同时，地理数字知识还包括对地理数据的处理和分析能力，如利用GIS软件进行空间数据的可视化和分析，以及通过网络资源获取和评估地理信息的能力，有助于学生在面对复杂多变的地理问题时，能运用多模态信息进行综合判断和决策，提高地理学习的深度和广度。

（三）地理数字素养的技能：地理数字能力

地理数字能力是指学生在获取、领会、加工、交流和解决问题的过程中具备的地理数据转换技能。相比于传统的地理学习技能，地理数字能力更强调学生在数字化环境下的操作和应用能力，包括使用GIS、遥感技术、网络资源等现代信息技术手段进行地理数据的收集、处理和分析。如让学生利用GIS软件对不同地区的气候数据进行可视化处理，从而更直观地理解气候变化对地理环境的影响。同时，地理数字能力还包括利用网络数据库进行地理信息的检索、评估和应用，以及通过虚拟现实技术进行地理现象的模拟和体验，让学生在解决实际问题的过程中，自然而然地运用地理数字技能，从而增强学生对地理知识的感知和理解，锻炼学生解决实际问题的能力和创新意识。

三、教育数字化视域下高中生地理数字素养培养策略

（一）构建多元化的地理数字学习环境

为有效培养高中生的地理数字素养，在高中地理教学中，教师应为学生构建多元化的地理数字学习环境，调动学生的主观能动性，使学生主动学习相关地理知识。因此，实践教学时，教师可以利用交互式白板的优势，将地理数字资源和工具整合到课堂教学中，如，利用虚拟现实（VR）技术让学生在虚拟环境中进行地理现象的探索，或者使用在线协作平台让学生进行小组合作项目，从而提高学生的团队协作能力和沟通技巧。同时，教师可以利用移动设备和应用程序，让学生在课外时间也能进行地理学习，如通过手机应用进行实地考察和数据收集，既能增强学生学习的灵活性和趣味性，还能培养学生自主学习的习惯。

例如，在讲解“地球的圈层结构”时，教师可以设计VR的模拟实验，让学生头戴设备亲身体验地球内部的圈层结构，直观地理解抽象的地理概念，有效激发学生对地理学科的兴趣和好奇心。同时，学校还可以与地理信息科技公司合作，引入先进的GIS软件，让学生在课堂上进行实际操作，让学生学习如何处理和分析地理数据，了解地理空间分析的基本原理，从而提高学生们解决实际地理问题的能力。为进一步丰富学习环境，教师还可以组织学生参与地理科学竞赛或项目，如“地理小博士”竞赛、“地球科学周”等，使学生能将所学知识应用于实际问题的解决中，从而培养学生的创新思维和团队合作精神。

在讲解“气象与水文灾害”时，教师可以利用多媒体资源，如视频、动画等，展示气象与水文灾害的形成过程和影响，让学生通过视觉和听觉的双重刺激，更深刻地理解这些自然现象，并结合当前的新闻事件，让学生分析和讨论最新的气象与水文灾害案例，从而提高学生对地理知识的现实应用能力。为进一步加强学生的地理数字素养，教师还可以引导学生利用网络资源进行自主学习，如，推荐高质量的在线课程和讲座，鼓励学生在课余时间观看并学习，以拓宽他们的知识视野。同时，教师可以创建地理学习的在线社区，让学生分享自己的学习心得和发现，通过交流和讨论，促进学生之间的相互学习和启发。另外，教师还可以利用大数据分析工具，对学生的学习过程和成果进行跟踪和评估，及时发现学生在地理数字学习中的困难和不足，从而提供个性化的指导和支持，还可以帮助教师优化教学方法和内容，使教学更加符合学生的实际需求。总之，教师为学生构建多元化的地理数字学习环境，不仅能激发学生对地理学科的兴趣，还能有效提升学生的地理数字素养，为学生今后的学习和生活打下坚实的基础。

（二）开展与地理数字素养相关的课程和活动

为进一步加强学生的地理数字素养，在高中地理教学中，教师可以设计和开展一系列与地理数字素养相关的课程和活动，让学生在活动中掌握地理知识，提高数字素养。因此，教师可以围绕教材内容，组织地理数字竞赛、地理探索项目和实地考察活动，鼓励学生将所学的地理数字知识应用于实际问题的解决中，不仅能使学生更好地掌握地理数字技能，还能培养学生的团队合作精神、创新思维和问题解决能力。同时，教师还可以利用GIS软件，让学生进行地图制作和分析，通过实际操作来理解地理数据的收集、处理和呈现过程，提高学生的地理信息处理能力。另外，教师可以组织学生参与模拟联合国等国际性活动，让学生在模拟的国际舞台上讨论和解决全球性地理问题，从而拓宽学生的国际视野，增强学生跨文化交流能力。

例如，在讲解“海水的运动”时，教师可以设计VR体验课程，让学生在虚拟环境中亲身体验海洋洋流的运动规律，不仅能使学生直观地理解复杂的地理现象，还能激发学生对地理学科的兴趣和好奇心。同时，教师还可以利用在线协作平台，组织学生进行远程地理项目研究，让学生在真实情境中运用地理数字工具，提高学生的信息检索、分析和整合能力。在地理探索项目中，教师可以引导学生进行社区地理调查，让学生通过实地考察和访谈收集数据，然后利用GIS软件进行数据处理和分析，最终形成一份具有实际意义的调查报告，不仅能让学生掌握地理数字技能，还能增强学生的社会责任感和实际操作能力。在课程设计方面，教师可以结合地理学科特点，开发一系列与地理数字素养相关的选修课程，如“数字地图制作”“遥感技术应用”等，为有兴趣深入学习地理数字技术的学生提供更多的学习机会，使学生能系统地学习地理数字技术的理论知识和操作技能，为学生今后的学习和工作打下坚实的基础。总之，教师为学生开展多样化的地理数字素养相关课程和活动，不仅可以提高学生的地理数字素养，还能培养学生的综合能力，为他们未来的发展奠定坚实的基础。

（三）建立地理数字素养评价体系

在高中地理教学中，建立地理数字素养评价体系是确保学生地理数字素养得以有效提升的关键环节，所以评价体系应涵盖对学生地理数字意识、地理数字知识和地理数字能力的全面评估。因此，教师应明确评价目标，即学生在地理数字素养各个方面的具体表现和能力水平。同时，评价方法应多样化，包括但不限于传统的笔试、口试，还应包括项目作业、小组讨论、实际操作等多维度的评价方式，如，让学生完成关于气候变化的地理数字项目，教师可以综合评价学生在数据收集、处理、分析和呈现等方面的能力。另外，评价体系还应注重过程性评价，通过建立学生个人的地理数字素养档案，记录学生在不同阶段的学习成果和反思，帮助学生了解自身的优势和不足，从而有针对性地进行改进和提高。评价体系的建立还需要考虑与外部评价标准的对接，如国家或地区的教育评价标准，确保评价结果的权威性和适用性，更好地指导学生在地理数字素养方面的学习和发展，为学生今后的学习和职业发展打下坚实的基础。

（四）加强教师专业发展与培训

为有效推进高中生地理数字素养的培养，教师的专业发展与培训是不可或缺的一环，所以教育部门和学校应重视地理教师在数字技术方面的培训，提供相应的资源和支持，使教师能熟练掌握和运用各种地理数字工具和资源。因此，学校可以通过定期举办地理数字技术的研讨会、工作坊和培训课程，让教师能不断更新自己的知识体系，了解最新的地理数字教学方法和工具，从而更好地指导学生。另外，教师之间应加强交流与合作，分享在地理数字教学中的经验和心得，共同探讨如何将数字技术与地理教学内容有效结合，使教师之间可以相互学习、相互启发，共同提升地理数字素养教学的质量和效果。如，学校可以组织教师团队参与在线课程学习，利用网络平台进行远程教学和研讨，突破时间和空间的限制。同时，鼓励教师参与国内外的学术交流活动，拓宽视野，了解国际先进的地理数字教学理念和实践。另外，学校还应建立激励机制，对在地理数字素养教学中表现突出的教师给予表彰和奖励，激发教师的积极性和创新精神，提升教师的专业能力，为学生地理数字素养的培养奠定坚实的基础。

四、结语

综上所述，在教育数字化的背景下，在高中地理教学中，为有效培养学生的地理数字素养，教师可以通过构建地理数字素养体系，提升学生对地理学科的兴趣和理解，培养学生的创新思维和跨学科学习能力。同时，教师还需要通过构建多元化的地理数字学习环境、开展地理数字素养相关的课程和活动以及建立地理数字素养评价体系等方式，使学生能在掌握地理学科的核心知识的基础上，深入理解地理现象和问题，从而在地理学习中获得更全面的发展。在未来的教育实践中，教师应继续探索和完善地理数字素养的培养途径，以为学生营造全面化、多元化的学习环境，帮助学生在数字化时代中更好地适应和发展。

注：本文系长沙市教育科学“十四五”规划2023年度课题“应用数字技术推进中学地理课堂教学的优化研究”（项目编号：CJK2023019）的研究成果。