随着信息技术的飞速发展,地理信息技术(GIS、RS、GPS)在各个领域得到了广泛应用。在教育领域,地理信息技术也逐渐成为地理教学的重要组成部分。高中地理课程标准强调培养学生的地理实践力和综合思维,地理信息技术的应用为实现这一目标提供了有力的支持。然而,目前在高中地理教学中,地理信息技术的应用还存在一些问题,如教师对地理信息技术的掌握程度不够、教学资源不足、教学方法有待改进等。因此,开展高中地理教学中地理信息技术的应用研究具有重要的现实意义。
本研究旨在探索地理信息技术在高中地理教学中的有效应用模式和方法,提高地理教学质量,培养学生的地理核心素养。具体意义如下:
1. 理论意义:丰富高中地理教学理论,为地理信息技术在地理教学中的应用提供理论支持。
2. 实践意义:为高中地理教师提供地理信息技术教学的实践指导,提高教师的教学能力和信息技术应用水平;激发学生的学习兴趣,提高学生的地理实践力和综合思维能力。
1.了解高中地理教师对地理信息技术的掌握程度和应用现状。
2.探索地理信息技术在高中地理教学中的有效应用模式和方法。
3.分析地理信息技术应用对学生地理学习兴趣、学习成绩和地理核心素养的影响。
4.提出促进地理信息技术在高中地理教学中广泛应用的建议和策略。
1.高中地理教师地理信息技术应用现状调查:通过问卷调查和访谈,了解高中地理教师对地理信息技术的掌握程度、应用情况、存在的问题和需求。
2.地理信息技术在高中地理教学中的应用模式研究:结合高中地理课程标准和教学内容,探索地理信息技术在不同教学环节(如新课导入、知识讲解、课堂练习、课后作业等)中的应用模式。
3.地理信息技术教学方法研究:研究如何运用地理信息技术开展探究式教学、项目式学习、小组合作学习等教学方法,提高学生的学习积极性和主动性。
4.地理信息技术应用对学生学习效果的影响研究:通过实验研究和数据分析,比较采用地理信息技术教学和传统教学方法的学生在学习兴趣、学习成绩和地理核心素养等方面的差异。
5.促进地理信息技术在高中地理教学中广泛应用的建议和策略:根据研究结果,提出促进地理信息技术在高中地理教学中广泛应用的建议和策略,包括教师培训、教学资源开发、教学评价改革等方面。
1. 文献研究法
本研究将采用系统性文献回顾的方法,全面梳理地理信息技术(GIS、RS、GPS等)在地理教学中的应用研究。文献检索将覆盖中国知网、万方、维普等中文数据库,以及Web of Science、Springer等国际权威数据库,采用"地理信息技术"、"GIS教学"、"数字地理教学"等组合关键词策略。文献分析将着重关注三个维度:技术应用维度,系统归纳GIS等技术的教学功能和应用模式;教学效果维度,分析技术应用对学生空间思维、区域认知等地理核心素养的影响;影响因素维度,梳理制约技术应用的教师、设备、课程等因素。通过文献研究,不仅可以把握国内外研究前沿,还能为本研究提供理论框架和方法借鉴。特别需要指出的是,文献研究将贯穿整个研究过程,在后续阶段持续补充新文献,确保研究的理论基础始终坚实可靠。
2. 问卷调查法
本研究将设计科学合理的结构化问卷,对高中地理教师进行大范围调查。问卷内容涵盖五个核心模块:基本信息(包括教龄、学历、学校类型等);技术掌握程度(对ArcGIS、Google Earth等软件的熟练度);应用现状(使用频率、应用场景、教学环节等);应用障碍(设备、培训、时间等制约因素);发展需求(期望获得的培训内容和支持政策)。在抽样设计上,采用分层随机抽样方法,综合考虑地区差异、学校层次等因素,确保样本代表性。调查实施将采用线上线下相结合的方式,通过专业调查平台发放电子问卷,辅以纸质问卷补充,确保数据收集的广泛性和可靠性。问卷设计将经过专家评审和预测试,保证其信度和效度。
3. 访谈法
为深入了解地理信息技术应用的实际状况,本研究将开展深度访谈。访谈对象包括三类群体:技术应用先锋教师(积极使用GIS教学的教师)、普通教师(偶尔使用技术的教师)和学生代表(接受过GIS教学的学生)。访谈采用半结构化形式,围绕技术应用体验、教学效果感知、改进建议等主题展开。教师访谈侧重技术应用的困难与收获,如"GIS教学中最具挑战性的环节是什么";学生访谈关注学习体验变化,如"与传统教学相比,GIS教学带给你的不同感受"。每次访谈时长约60分钟,在征得同意后进行录音并转为文字稿进行质性分析。通过对比分析不同群体的访谈资料,可以深入理解技术应用的效果和问题。
4. 实验研究法
本研究将采用准实验设计,在合作学校选取平行班级作为实验组和对照组。实验组采用融入地理信息技术的教学模式,如利用GIS软件分析人口空间分布规律;对照组采用传统教学方法。实验周期为一个完整教学单元(约4-6周)。在实验前后,对两组学生进行地理核心素养测评,重点考察空间思维能力、区域认知水平等维度。测评工具包括标准化测试题、空间任务表现评估等。实验过程中,研究人员将通过课堂观察记录教学实施情况,确保实验处理的忠实度。数据分析将采用协方差分析等方法,控制前测差异,准确评估技术应用的效果。实验研究将严格遵循教育实验伦理,确保不影响正常教学秩序。
5. 案例分析法
本研究将精选地理信息技术应用的典型案例进行深入剖析。案例选择标准包括:典型性(代表常见应用场景)、创新性(体现教学创新)、有效性(经实践证明效果良好)。每个案例分析将包含以下要素:案例背景(教学内容、技术工具、学情分析等);教学设计(技术整合策略、教学活动设计等);实施过程(课堂实录、学生反应等);效果评估(学习成果、教师反思等);经验启示(可推广的做法、注意事项等)。案例资料收集将采用多种方法,包括教案分析、课堂录像、学生作品收集等。通过跨案例比较分析,提炼出GIS技术有效应用的关键要素和典型模式,为教师提供可借鉴的实践范例。
1.准备阶段(第1个月 - 第3个月)
(1) 查阅相关文献,确定研究课题和研究内容。
(2) 设计调查问卷和访谈提纲。
(3) 组建研究团队,明确分工。
2.调查阶段(第4个月 - 第6个月)
(1) 发放问卷,对高中地理教师进行调查。
(2) 选取部分教师和学生进行访谈。
(3) 对调查数据进行整理和分析。
3.实验研究阶段(第7个月 - 第15个月)
(1) 选取部分班级作为实验组和对照组。
(2) 制定实验方案,分别采用地理信息技术教学和传统教学方法进行教学。
(3) 对两组学生进行学习兴趣、学习成绩和地理核心素养等方面的测试和评价。
(4) 对实验数据进行统计分析,比较两组学生的学习效果。
4.案例分析阶段(第16个月 - 第20个月)
(1) 选取地理信息技术在高中地理教学中的典型案例分析。
(2) 总结案例中的成功经验和存在的问题。
5.总结阶段(第21个月 - 第24个月)
(1) 对研究结果进行总结和归纳。
(2) 撰写研究报告和论文。
(3) 召开课题结题会,对课题进行验收。
1.研究报告:撰写《高中地理教学中地理信息技术的应用研究报告》,总结研究成果,提出促进地理在高中地理教学中广泛应用的建议和策略。
2.论文:在相关学术期刊上发表 1 - 2 篇论文,阐述地理信息技术在高中地理教学中的应用模式、教学方法和教学效果等方面的研究成果。
3.教学案例集:收集和整理地理信息技术在高中地理教学中的典型案例,编写《高中地理教学中地理信息技术应用案例集》,为其他教师提供参考。
4.教学资源库:开发地理信息技术教学资源,如教学课件、教学视频、在线平台等,建立地理信息技术教学资源库,为教师和学生提供丰富的教学资源。
1.研究视角创新:本研究从高中地理教学的实际需求出发,综合运用多种研究方法,全面深入地探讨地理在高中地理教学中的应用问题,具有较强的针对性和实用性。
2.应用模式创新:探索地理信息技术在高中地理教学中的多种应用模式,如基于 GIS 的地理探究式教学模式、基于 RS 的地理图像分析教学模式、基于 GPS 的地理实践活动教学模式等,为地理教学提供了新的思路和方法。
3.教学方法创新:研究如何运用地理信息技术开展探究式教学、项目式学习、小组合作学习等教学方法,提高学生的学习积极性和主动性,培养学生的地理核心素养
国内外已有大量关于地理信息技术在地理教学中的应用研究,这些研究成果为本研究提供了丰富的理论基础和研究思路。同时,高中地理课程标准和教学大纲也为地理在地理教学中的应用提供了政策支持和指导。
本研究团队由具有丰富教学经验和科研能力的高中地理教师和高校地理教育专家组成。团队成员在地理教学和地理信息技术应用方面具有一定的研究基础实践经验,能够保证研究工作的顺利开展。
学校拥有完善的教学设施和信息技术设备,如多媒体教室、地理实验室、地理信息系统软件等,为地理信息技术在地理教学中的应用提供了硬件支持。同时,学校和网络资源丰富,能够满足研究人员查阅文献和获取资料的需求。