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地理信息技术在高中地理实践活动中的应用研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2023-12-10 浏览次数:

一、引言

随着信息技术的飞速发展,地理信息技术(Geographic Information Systems, GIS;Global Positioning Systems, GPS;Remote Sensing, RS等)已成为地理学及相关领域研究与实践不可或缺的工具。高中地理课程作为培养学生空间思维、环境意识及地理信息处理能力的重要学科,其教学活动亟需与现代地理信息技术相结合,以适应时代需求,提升学生的综合素养。本课题旨在探讨地理信息技术在高中地理实践活动中的应用策略与效果,旨在通过实证研究,为高中地理教学改革提供科学依据和实践指导。

二、研究背景与意义

1. 研究背景

地理信息技术以其强大的空间数据处理、分析、可视化能力,在资源调查、环境监测、城市规划、灾害预警等领域发挥着重要作用。在教育领域,特别是高中地理教学中,地理信息技术的引入不仅能够丰富教学内容,还能有效提升学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。然而,目前高中地理教学中地理信息技术的应用仍面临诸多挑战,如资源限制、教师培训不足、学生接受度差异等。

2. 研究意义

1)促进教学模式创新:地理信息技术的引入将推动高中地理教学从传统的讲授式教学向探究式、项目式学习转变,激发学生的学习兴趣和主动性。

2)提升学生综合能力:通过地理信息技术的实践应用,学生能够掌握空间数据分析、地图制作等技能,增强其空间思维、问题解决和信息处理能力。

3)适应时代发展需求:地理信息技术是21世纪人才必备的技能之一,其在高中地理教学中的应用有助于培养学生的科技素养和创新能力,满足未来社会的需求。

三、国内外研究现状

1. 国内研究现状

近年来,国内学者对地理信息技术在高中地理教学中的应用进行了积极探索。研究内容主要集中在地理信息系统软件的教学应用、基于地理信息技术的项目式学习设计、以及地理信息技术对学生学习成效的影响等方面。然而,这些研究大多停留在理论探讨和初步实践层面,缺乏系统深入的研究和广泛的推广应用。

2. 国外研究现状

国外在地理信息技术教育应用方面起步较早,已形成了较为成熟的教学模式和评价体系。许多国家已将地理信息技术纳入中学地理课程标准,通过项目式学习、跨学科整合等方式,使学生在解决实际问题的过程中掌握地理信息技术。此外,国外还注重地理信息技术教育资源的开发与共享,为教师提供了丰富的教学素材和工具。

四、研究目标与内容

1. 研究目标

本课题旨在通过实证研究,探索地理信息技术在高中地理实践活动中的有效应用策略,评估其对学生学习成效、学习兴趣及综合能力的提升作用,为高中地理教学改革提供科学依据和实践指导。

2. 研究内容

1)地理信息技术在高中地理实践活动中的应用策略:研究如何将地理信息技术融入高中地理实践活动,包括课程设计、教学资源开发、教学活动组织等方面。

2)地理信息技术对学生学习成效的影响:通过对比实验,评估地理信息技术应用前后学生在地理知识掌握、空间思维能力、信息处理能力等方面的变化。

3)地理信息技术对学生学习兴趣及综合能力的提升作用:调查学生对地理信息技术的态度、兴趣变化,以及其在解决实际问题、团队合作、创新思维等方面的能力提升情况。

4)地理信息技术应用中的挑战与对策:分析地理信息技术在高中地理实践活动中应用面临的挑战,提出相应的解决策略和建议。

五、研究方法与技术路线

1. 研究方法

本课题采用文献研究法、问卷调查法、访谈法、准实验研究法等多种方法进行综合研究。

1)文献研究法:通过查阅国内外相关文献,了解地理信息技术在高中地理教学中的应用现状、发展趋势及成功案例,为本课题的研究提供理论支撑和方法借鉴。

2)问卷调查法:设计问卷,对实验班级的学生进行调查,收集关于地理信息技术应用的态度、兴趣、学习成效等方面的数据。

3)访谈法:选择部分学生、教师进行深度访谈,深入了解他们对地理信息技术应用的看法和体验,为研究结果提供丰富素材。

4)准实验研究法:选取两个平行班级作为实验组和对照组,实验组实施基于地理信息技术的实践活动,对照组采用传统教学模式,通过前后测对比,评估地理信息技术应用的效果。

2. 技术路线

本课题的技术路线主要包括以下几个步骤:

1)文献梳理与理论框架构建:通过文献研究,梳理地理信息技术在高中地理教学中的应用现状和挑战,构建本课题的研究框架。

2)应用策略设计:结合高中地理课程标准和学生实际,设计基于地理信息技术的实践活动应用策略,包括课程设计、教学资源开发、教学活动组织等。

3)实施与数据收集:在实验组实施设计的实践活动,同时对照组采用传统教学模式,通过问卷调查、访谈、测试等方法收集数据。

4)数据分析与效果评估:对收集的数据进行分析,评估地理信息技术应用对学生学习成效、学习兴趣及综合能力的影响。

5)挑战与对策分析:总结地理信息技术应用中的挑战,提出相应的解决策略和建议。

6)研究成果总结与推广:撰写研究报告,总结研究成果,提出推广应用的建议,为高中地理教学改革提供参考。

六、预期成果与创新点

1. 预期成果

1)形成一套基于地理信息技术的高中地理实践活动应用策略

本课题致力于探索地理信息技术在高中地理实践活动中的具体应用,旨在形成一套科学、系统、可操作的应用策略。这套策略将紧密结合高中地理课程标准,充分考虑学生的认知特点和学习需求,涵盖地理信息采集、处理、分析、应用等多个环节。通过这套策略的实施,学生将能够在实践活动中更深入地理解地理知识,提高地理空间思维能力,培养解决实际问题的能力。

2)发表研究论文,分享研究成果

在课题研究过程中,我们将及时总结研究成果,撰写研究论文,并在学术期刊或会议上公开发表。这些论文将详细介绍课题的研究背景、目的、方法、过程以及主要发现,为同行提供宝贵的参考和借鉴。通过论文的发表,我们可以与更广泛的学术群体分享研究成果,推动地理信息技术在高中地理教学中的深入应用。

3)制作教学资源包,包括教学设计、案例、教学视频等,为同行提供参考

为了方便同行参考和借鉴,我们将制作一套丰富的教学资源包。这套资源包将包括详细的教学设计、经典的教学案例、生动的教学视频等多种形式的教学材料。这些材料将全面展示地理信息技术在高中地理实践活动中的具体应用方法和效果,为同行提供直观、具体的教学指导。通过这套资源包的推广和使用,我们可以促进地理信息技术在高中地理教学中的普及和应用。

4)提出地理信息技术在高中地理教学中推广应用的建议

在课题研究的基础上,我们将结合实际情况,提出一系列关于地理信息技术在高中地理教学中推广应用的建议。这些建议将涵盖政策支持、教师培训、教学资源建设等多个方面,旨在为相关部门和学校提供切实可行的指导和帮助。通过这些建议的实施,我们可以推动地理信息技术在高中地理教学中的广泛应用,提高地理教学的质量和效率。

2. 创新点

1)应用策略的创新

本课题在应用策略上实现了创新。我们紧密结合高中地理课程标准和学生实际,设计了具有针对性和可操作性的地理信息技术应用策略。这些策略不仅符合高中地理教学的要求,而且能够充分考虑学生的认知特点和学习需求,实现了理论与实践的紧密结合。这种创新性的应用策略为地理信息技术在高中地理教学中的深入应用提供了有力的支撑。

2)研究方法的创新

本课题在研究方法上也实现了创新。我们采用了准实验研究法,通过前后测对比来客观评估地理信息技术应用的效果。这种方法能够更准确地反映地理信息技术对学生学习成绩和地理空间思维能力等方面的影响,增强了研究的科学性和说服力。同时,准实验研究法还能够为我们提供具体的数据支持,为后续的改进和优化提供有力的依据。

3)研究成果的推广价值

本课题的研究成果不仅适用于高中地理教学,还可为其他学科的信息技术融合教学提供借鉴和参考。地理信息技术作为一种先进的信息技术手段,具有广泛的应用前景和潜力。通过本课题的研究,我们可以探索出将地理信息技术应用于其他学科的有效方法和途径,为其他学科的信息技术融合教学提供有益的启示和借鉴。这种跨学科的推广价值使得本课题的研究成果具有更广泛的意义和影响。

七、研究计划与进度安排

本课题的研究计划为期一年,具体进度安排如下:

第一季度

1. 进行文献梳理与理论框架构建,明确研究方向和目标。

2. 设计问卷和访谈提纲,准备数据收集工具。

第二季度

1. 实施基于地理信息技术的实践活动应用策略设计。

2. 在实验班级开展实践活动,同时对照组采用传统教学模式。

3. 收集问卷、访谈和测试数据。

第三季度

1. 对收集的数据进行分析,评估地理信息技术应用的效果。

2. 总结地理信息技术应用中的挑战,提出解决策略和建议。

3. 撰写研究报告初稿。

第四季度

1. 完善研究报告,进行同行评审和修改。

2. 制作教学资源包,包括教学设计、案例、教学视频等。

3. 提交研究成果,参加学术交流会议,分享研究成果。

八、结语

地理信息技术在高中地理实践活动中的应用研究,是适应信息时代需求、推动高中地理教学改革的重要举措。本课题旨在通过实证研究,探索地理信息技术在高中地理实践活动中的有效应用策略,评估其对学生学习成效、学习兴趣及综合能力的提升作用。我们期待通过本课题的研究,能够为高中地理教学提供新的视角和方法,促进教学模式的创新,提升学生的综合素养,为培养适应未来社会需求的地理人才贡献力量。同时,我们也期待与国内外学者、教育工作者开展广泛的交流与合作,共同推动地理信息技术教育的繁荣发展。