高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究課題報(bào)告_第1頁
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高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究課題報(bào)告目錄一、高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究開題報(bào)告二、高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究中期報(bào)告三、高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究結(jié)題報(bào)告四、高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究論文高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究開題報(bào)告一、研究背景與意義

當(dāng)下高中地理實(shí)踐課正面臨轉(zhuǎn)型壓力,傳統(tǒng)實(shí)地考察受限于時(shí)空成本與安全因素,往往停留在“走馬觀花”式的體驗(yàn),難以讓學(xué)生深度參與地理環(huán)境的解構(gòu)與重建。古代黃河水道作為中華文明的重要地理載體,其演變過程涉及水文、地貌、氣候等多要素的動(dòng)態(tài)交互,對(duì)學(xué)生理解人地關(guān)系、歷史地理變遷具有不可替代的教育價(jià)值。然而,課本中對(duì)黃河故道的描述多為靜態(tài)文字與簡(jiǎn)略示意圖,學(xué)生難以形成空間認(rèn)知與歷史縱深感,這種“紙上談兵”的教學(xué)困境,迫切需要技術(shù)創(chuàng)新來突破。

GIS技術(shù)的出現(xiàn)為地理實(shí)踐課提供了新的可能。其強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理、可視化分析與三維建模能力,能夠?qū)⒎稚⒌臍v史文獻(xiàn)、考古資料、地形數(shù)據(jù)整合為動(dòng)態(tài)的地理信息系統(tǒng),讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中“穿越”時(shí)空,親手還原古代黃河的河道走向、泛濫范圍與沉積環(huán)境。這種“做中學(xué)”的模式,不僅打破了傳統(tǒng)課堂的邊界,更將抽象的地理概念轉(zhuǎn)化為可操作、可探究的實(shí)踐任務(wù),契合新課標(biāo)對(duì)“地理實(shí)踐力”與“綜合思維”的核心素養(yǎng)要求。

從學(xué)科價(jià)值看,古代黃河水道的重建本身就是一場(chǎng)地理學(xué)的“偵探游戲”。學(xué)生需要從《水經(jīng)注》《禹貢》等古籍中提取水文線索,結(jié)合考古發(fā)現(xiàn)的陶器、墓葬分布推斷古人類聚落與水道的關(guān)系,利用DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行古河道地形反演,通過水文模型模擬不同時(shí)期的徑流量變化。這一過程融合了歷史學(xué)、考古學(xué)、水文學(xué)等多學(xué)科知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生跨學(xué)科整合能力與問題解決意識(shí)。更重要的是,當(dāng)學(xué)生通過GIS平臺(tái)看到兩千年前黃河下游的漫灘景觀、三角洲的演變進(jìn)程,能真切感受到自然力量對(duì)人類文明的影響,這種情感共鳴比任何說教都更能深化對(duì)“人地協(xié)調(diào)觀”的理解。

從教學(xué)創(chuàng)新角度,本課題將GIS技術(shù)嵌入高中地理實(shí)踐課,構(gòu)建“史料研讀—數(shù)據(jù)建模—虛擬重建—反思遷移”的教學(xué)閉環(huán)。這不僅是對(duì)教學(xué)手段的革新,更是對(duì)地理教育理念的升級(jí)——讓學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究者,在重建古代黃河水道的過程中,掌握地理信息技術(shù)的基本方法,形成空間分析與歷史地理思維,為未來地理學(xué)科學(xué)習(xí)與終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時(shí),研究成果可為中學(xué)地理實(shí)踐課提供可復(fù)制的教學(xué)模式與案例資源,推動(dòng)GIS技術(shù)在基礎(chǔ)教育中的深度應(yīng)用,呼應(yīng)“智慧教育”的時(shí)代需求。

二、研究目標(biāo)與內(nèi)容

本課題旨在通過GIS技術(shù)與古代黃河水道重建的深度融合,探索高中地理實(shí)踐課的創(chuàng)新路徑,最終形成一套可推廣的教學(xué)模式與實(shí)施策略。研究目標(biāo)具體體現(xiàn)在三個(gè)維度:一是構(gòu)建基于GIS的古代黃河水道路線地理環(huán)境重建的教學(xué)框架,明確教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);二是開發(fā)以學(xué)生為主體的實(shí)踐案例,讓學(xué)生通過GIS操作完成從史料分析到環(huán)境重建的全過程,提升地理實(shí)踐力與綜合思維;三是總結(jié)GIS技術(shù)在歷史地理教學(xué)中的應(yīng)用規(guī)律,為中學(xué)地理課程改革提供實(shí)證支持。

研究?jī)?nèi)容圍繞“教什么”“怎么教”“如何評(píng)”展開。首先,在教學(xué)內(nèi)容層面,需系統(tǒng)梳理古代黃河水道的研究脈絡(luò),選取典型歷史時(shí)期(如戰(zhàn)國(guó)、漢代、北宋)的黃河下游河道作為研究對(duì)象,整合多源數(shù)據(jù):歷史文獻(xiàn)中的河道描述、水文記載與災(zāi)害記錄,考古發(fā)現(xiàn)的古河道遺跡、堤壩遺址與沉積物樣本,現(xiàn)代地形數(shù)據(jù)(DEM、遙感影像)與歷史地圖(如《禹貢山川圖》《行水金鑒》附圖),構(gòu)建包含空間位置、屬性信息、時(shí)間維度的GIS數(shù)據(jù)庫。這一過程需解決史料解讀的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)匹配的兼容性問題,確保教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。

其次,在教學(xué)實(shí)施層面,設(shè)計(jì)階梯式實(shí)踐任務(wù)鏈。初級(jí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生使用GIS軟件加載基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)(如行政區(qū)劃、地形等高線),通過空間查詢定位歷史文獻(xiàn)中記載的黃河故道節(jié)點(diǎn);中級(jí)任務(wù)要求學(xué)生結(jié)合考古資料與沉積物數(shù)據(jù),利用空間插值、緩沖區(qū)分析等方法推斷古河道的寬度、流向與泛濫范圍;高級(jí)任務(wù)則開展情景模擬,如假設(shè)某一時(shí)期黃河上游降水量增加20%,通過水文模型分析下游河道的變化,并探討這種變化對(duì)沿岸聚落農(nóng)業(yè)、交通的影響。任務(wù)設(shè)計(jì)需兼顧基礎(chǔ)性與挑戰(zhàn)性,讓不同層次學(xué)生都能參與其中,在“做”中深化對(duì)地理要素相互作用的理解。

最后,在教學(xué)評(píng)價(jià)層面,建立多元評(píng)價(jià)體系。過程性評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生在史料收集、數(shù)據(jù)處理、模型構(gòu)建中的表現(xiàn),如能否準(zhǔn)確提取古籍中的地理信息、合理選擇GIS工具解決特定問題;結(jié)果性評(píng)價(jià)側(cè)重環(huán)境重建成果的科學(xué)性與創(chuàng)新性,如古河道復(fù)原圖的準(zhǔn)確性、對(duì)歷史事件(如黃河改道)合理解釋的深度;情感性評(píng)價(jià)則通過反思日志、小組訪談,了解學(xué)生對(duì)歷史地理學(xué)習(xí)的興趣變化、對(duì)GIS技術(shù)價(jià)值的認(rèn)知。評(píng)價(jià)結(jié)果將反饋至教學(xué)設(shè)計(jì),形成“實(shí)踐—反思—優(yōu)化”的迭代機(jī)制,確保教學(xué)效果的持續(xù)提升。

三、研究方法與技術(shù)路線

本研究采用理論與實(shí)踐相結(jié)合、定量與定性相補(bǔ)充的綜合研究方法,確保研究的科學(xué)性與可操作性。文獻(xiàn)研究法是基礎(chǔ),系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外GIS教育應(yīng)用、歷史地理重建、中學(xué)地理實(shí)踐課研究的相關(guān)成果,明確本課題的理論起點(diǎn)與創(chuàng)新空間。通過分析近十年核心期刊中的相關(guān)論文,總結(jié)GIS技術(shù)在中學(xué)教學(xué)中存在的“重工具操作輕思維培養(yǎng)”“脫離學(xué)生認(rèn)知實(shí)際”等問題,為教學(xué)設(shè)計(jì)提供針對(duì)性依據(jù)。

案例分析法貫穿始終,選取國(guó)內(nèi)高中GIS教學(xué)的成功案例(如北京、上海等地學(xué)校的虛擬校園規(guī)劃、歷史地圖數(shù)字化項(xiàng)目)與古代黃河水道研究的經(jīng)典成果(如譚其驤《中國(guó)歷史地圖集》中的黃河變遷圖、現(xiàn)代學(xué)者的古河道遙感解譯報(bào)告),提煉可遷移的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)方法。同時(shí),結(jié)合本校地理實(shí)踐課的實(shí)際條件,設(shè)計(jì)本土化教學(xué)案例,確保研究的實(shí)踐性與推廣性。

行動(dòng)研究法是核心環(huán)節(jié),采用“計(jì)劃—實(shí)施—觀察—反思”的循環(huán)模式。在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上,制定教學(xué)方案并選取高一年級(jí)兩個(gè)班級(jí)開展試點(diǎn)教學(xué);通過課堂觀察記錄學(xué)生的參與度、操作難點(diǎn)與思維困惑,收集學(xué)生作品(如GIS復(fù)原圖、研究報(bào)告)與反饋問卷;根據(jù)觀察結(jié)果調(diào)整教學(xué)任務(wù)難度與技術(shù)支持方式,進(jìn)入下一輪教學(xué)實(shí)踐。經(jīng)過2-3輪迭代,形成穩(wěn)定的教學(xué)模式與技術(shù)應(yīng)用策略。

問卷調(diào)查與訪談法用于效果評(píng)估,教學(xué)前后分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行地理實(shí)踐能力、空間思維能力、歷史地理學(xué)習(xí)興趣的測(cè)試,對(duì)比分析GIS技術(shù)介入對(duì)核心素養(yǎng)發(fā)展的影響;對(duì)參與教學(xué)的教師進(jìn)行深度訪談,了解教學(xué)實(shí)施中的挑戰(zhàn)與建議,為研究成果的完善提供一手資料。

技術(shù)路線以“數(shù)據(jù)整合—模型構(gòu)建—教學(xué)實(shí)踐—成果輸出”為主線展開。數(shù)據(jù)整合階段,依托ArcGIS平臺(tái)建立多源數(shù)據(jù)庫,包括歷史文獻(xiàn)的地理信息圖層(如河道節(jié)點(diǎn)、堤壩位置)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)圖層(DEM、土地利用類型)、考古成果圖層(遺址分布、沉積物采樣點(diǎn)),通過坐標(biāo)配準(zhǔn)與屬性關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的空間化集成。模型構(gòu)建階段,利用水文分析模塊中的流向分析、匯流量計(jì)算,推斷古河道的自然流路;通過三維可視化功能,生成不同時(shí)期的古河道地形模型,疊加植被、聚落等要素,構(gòu)建沉浸式地理環(huán)境場(chǎng)景。教學(xué)實(shí)踐階段,將GIS操作嵌入教學(xué)流程,學(xué)生以小組為單位完成“史料解讀—數(shù)據(jù)錄入—空間分析—環(huán)境重建”的任務(wù),教師通過實(shí)時(shí)答疑與過程指導(dǎo)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。成果輸出階段,學(xué)生提交GIS復(fù)原成果報(bào)告、多媒體演示文稿,課題組整理教學(xué)案例、技術(shù)指南、評(píng)價(jià)量表等,形成可推廣的教學(xué)資源包。

四、預(yù)期成果與創(chuàng)新點(diǎn)

預(yù)期成果將以理論體系、實(shí)踐案例與資源工具的三維形態(tài)呈現(xiàn),為高中地理實(shí)踐課的革新提供可觸摸、可復(fù)制的支撐。理論層面,將形成“GIS賦能歷史地理實(shí)踐”的教學(xué)模式框架,涵蓋“史料解構(gòu)—數(shù)據(jù)建?!臻g重建—反思遷移”四階目標(biāo)體系,配套地理實(shí)踐力、歷史地理思維、跨學(xué)科整合能力的評(píng)價(jià)指標(biāo),填補(bǔ)當(dāng)前中學(xué)GIS教學(xué)重工具操作輕思維培養(yǎng)的空白。實(shí)踐層面,開發(fā)3-5個(gè)古代黃河水道重建的典型教學(xué)案例,涵蓋戰(zhàn)國(guó)至北宋不同時(shí)期的河道演變主題,學(xué)生通過GIS操作生成的古河道復(fù)原圖、環(huán)境演變模擬視頻將匯編成《高中生歷史地理實(shí)踐成果集》,直觀展現(xiàn)技術(shù)賦能下的學(xué)習(xí)深度。資源層面,構(gòu)建包含歷史文獻(xiàn)圖層、考古遺跡圖層、地形數(shù)據(jù)圖層的古代黃河水道多源GIS數(shù)據(jù)庫,編寫《GIS技術(shù)在高中歷史地理實(shí)踐中的應(yīng)用指南》,為一線教師提供從數(shù)據(jù)獲取到模型搭建的全流程技術(shù)支持。

創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在三重突破:其一,跨學(xué)科知識(shí)整合的創(chuàng)新,打破地理學(xué)科壁壘,將歷史文獻(xiàn)解讀、考古遺址分析、水文模型模擬融入地理實(shí)踐,讓學(xué)生在重建黃河故道的過程中,觸摸文明演進(jìn)的地理邏輯,理解“河患”如何塑造中國(guó)古代的治水智慧與聚落格局,實(shí)現(xiàn)地理知識(shí)與歷史人文的深度交融。其二,情感化教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,通過GIS三維可視化技術(shù)構(gòu)建“沉浸式歷史地理場(chǎng)景”,學(xué)生可“行走”在兩千年前黃河下游的漫灘上,觀察河道決口對(duì)聚落的影響,這種“時(shí)空對(duì)話”式的體驗(yàn),將抽象的人地關(guān)系轉(zhuǎn)化為具象的情感共鳴,激發(fā)學(xué)生對(duì)歷史地理的探究欲與敬畏心,從“被動(dòng)接受知識(shí)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)建構(gòu)意義”。其三,技術(shù)賦能實(shí)踐路徑的創(chuàng)新,將GIS工具從傳統(tǒng)的“演示工具”升級(jí)為“探究工具”,學(xué)生需自主完成史料數(shù)據(jù)的空間化錄入、古河道流向的水文模擬、泛濫范圍的緩沖區(qū)分析等任務(wù),在“做地理”的過程中掌握空間分析思維與問題解決能力,形成可遷移的地理技術(shù)應(yīng)用素養(yǎng),為未來應(yīng)對(duì)復(fù)雜地理問題奠定基礎(chǔ)。

五、研究進(jìn)度安排

研究周期為12個(gè)月,分三階段推進(jìn),確保理論與實(shí)踐的動(dòng)態(tài)迭代。準(zhǔn)備階段(2024年9月-2024年12月):聚焦理論奠基與資源儲(chǔ)備,系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外GIS教育應(yīng)用、歷史地理重建、地理實(shí)踐課改革的核心文獻(xiàn),明確“GIS-歷史地理-實(shí)踐能力”的理論聯(lián)結(jié)點(diǎn);同步啟動(dòng)數(shù)據(jù)整合工作,收集《水經(jīng)注》《行水金鑒》等古籍中的黃河河道記載,整理考古發(fā)現(xiàn)的古河道堤壩遺址坐標(biāo)與沉積物樣本數(shù)據(jù),融合DEM地形數(shù)據(jù)與遙感影像,建立空間化、多時(shí)相的GIS數(shù)據(jù)庫;完成教學(xué)設(shè)計(jì)初稿,制定包含基礎(chǔ)任務(wù)(史料定位)、進(jìn)階任務(wù)(河道模擬)、挑戰(zhàn)任務(wù)(環(huán)境演變推演)的任務(wù)鏈,配套過程性評(píng)價(jià)量表。

實(shí)施階段(2025年1月-2025年6月):進(jìn)入教學(xué)實(shí)踐與優(yōu)化迭代,選取高一年級(jí)2個(gè)平行班開展首輪教學(xué),實(shí)施“史料研讀—GIS建模—成果展示—反思研討”的閉環(huán)教學(xué),通過課堂觀察記錄學(xué)生操作難點(diǎn)(如坐標(biāo)配準(zhǔn)誤差、水文參數(shù)設(shè)置)、思維障礙(如多源數(shù)據(jù)權(quán)重分配)與情感反饋(如對(duì)歷史場(chǎng)景的好奇度);收集學(xué)生GIS復(fù)原成果、研究報(bào)告、反思日志,結(jié)合前后測(cè)數(shù)據(jù)(地理實(shí)踐力量表、空間思維能力測(cè)試、學(xué)習(xí)興趣問卷)分析教學(xué)效果;針對(duì)首輪問題調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化技術(shù)操作步驟,增加“史料-數(shù)據(jù)”匹配案例指導(dǎo),于2025年4月開展第二輪教學(xué),驗(yàn)證優(yōu)化效果;同步組織教師教研會(huì),結(jié)合課堂實(shí)踐提煉GIS技術(shù)在歷史地理教學(xué)中的應(yīng)用策略,形成《教學(xué)實(shí)施反思報(bào)告》。

六、經(jīng)費(fèi)預(yù)算與來源

經(jīng)費(fèi)預(yù)算依據(jù)研究實(shí)際需求,分設(shè)資料數(shù)據(jù)、設(shè)備使用、調(diào)研交流、成果推廣、專家指導(dǎo)五大類,確保資源高效利用。資料與數(shù)據(jù)費(fèi)3000元,用于購(gòu)買《中國(guó)歷史地圖集》《黃河考古報(bào)告》等專業(yè)文獻(xiàn),支付歷史地圖數(shù)字化、考古數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)費(fèi)用;設(shè)備與軟件使用費(fèi)2000元,覆蓋ArcGIS軟件教學(xué)授權(quán)費(fèi)、電腦與投影儀等教學(xué)設(shè)備租賃費(fèi),保障課堂實(shí)踐順利開展;調(diào)研與差旅費(fèi)2500元,支持赴黃河下游考古遺址(如河南偃師商城遺址、山東龍山文化遺址)實(shí)地考察,收集第一手地形與河道數(shù)據(jù),參與區(qū)域地理教育教研會(huì)議交流經(jīng)驗(yàn);成果印刷與推廣費(fèi)1500元,用于教學(xué)案例集、研究報(bào)告、應(yīng)用指南的印刷制作,成果推廣會(huì)議資料印制;專家咨詢費(fèi)1000元,邀請(qǐng)高校地理教育專家、GIS技術(shù)專家對(duì)研究方案、教學(xué)設(shè)計(jì)、成果報(bào)告進(jìn)行指導(dǎo),提升研究專業(yè)性與科學(xué)性。

經(jīng)費(fèi)來源以學(xué)校教學(xué)改革專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)為主,地理教研組課題資助金為輔,具體為:學(xué)校“智慧教育背景下地理實(shí)踐課創(chuàng)新研究”專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)撥款8000元,覆蓋主要研究開支;地理教研組年度課題資助金2000元,用于補(bǔ)充專家咨詢與成果推廣費(fèi)用。兩項(xiàng)經(jīng)費(fèi)合計(jì)10000元,嚴(yán)格按照學(xué)校財(cái)務(wù)制度管理,確保??顚S谩㈤_支透明,為研究提供堅(jiān)實(shí)保障。

高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究中期報(bào)告一:研究目標(biāo)

本課題的核心目標(biāo)在于將GIS技術(shù)深度融入高中地理實(shí)踐課,通過重建古代黃河水道路線地理環(huán)境的真實(shí)場(chǎng)景,探索技術(shù)賦能下歷史地理教學(xué)的創(chuàng)新路徑。研究旨在突破傳統(tǒng)地理實(shí)踐課的時(shí)空限制,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中完成從史料研讀到空間建模的全過程,最終形成一套可復(fù)制、可推廣的GIS教學(xué)范式。具體目標(biāo)聚焦于三個(gè)維度:其一,構(gòu)建“史料解構(gòu)—數(shù)據(jù)建模—空間重建—反思遷移”的教學(xué)閉環(huán),明確各環(huán)節(jié)的能力培養(yǎng)指向,使GIS技術(shù)成為連接歷史地理與空間思維的橋梁;其二,開發(fā)以學(xué)生為主體的實(shí)踐任務(wù)鏈,通過操作GIS工具完成古河道定位、水文模擬、環(huán)境演變推演等真實(shí)任務(wù),在“做地理”中提升空間分析能力與歷史地理思維;其三,提煉GIS技術(shù)在歷史地理教學(xué)中的應(yīng)用規(guī)律,總結(jié)技術(shù)操作與學(xué)科思維融合的策略,為中學(xué)地理課程改革提供實(shí)證支撐。這些目標(biāo)的達(dá)成,將推動(dòng)地理實(shí)踐課從“知識(shí)傳授”向“素養(yǎng)培育”轉(zhuǎn)型,讓學(xué)生在觸摸黃河文明地理基因的過程中,深化對(duì)“人地協(xié)調(diào)觀”的理解。

二:研究?jī)?nèi)容

研究?jī)?nèi)容緊密圍繞“如何用GIS技術(shù)激活歷史地理實(shí)踐”展開,形成“理論—實(shí)踐—評(píng)價(jià)”三位一體的研究框架。在理論層面,系統(tǒng)梳理GIS教育應(yīng)用與歷史地理重建的交叉研究成果,厘清“技術(shù)工具—學(xué)科思維—情感體驗(yàn)”的內(nèi)在邏輯,構(gòu)建“史料數(shù)據(jù)化—模型可視化—場(chǎng)景沉浸化”的教學(xué)設(shè)計(jì)原則。實(shí)踐層面,以戰(zhàn)國(guó)至北宋黃河下游河道為研究對(duì)象,整合多源數(shù)據(jù):歷史文獻(xiàn)中的河道記載(《水經(jīng)注》的“大河故瀆”描述、《宋史·河渠志》的決口記錄)、考古發(fā)現(xiàn)的古河道遺跡(河南偃師商城遺址的堤壩痕跡、山東龍山文化區(qū)的沉積物樣本)、現(xiàn)代地形數(shù)據(jù)(DEM高程模型、遙感影像),在ArcGIS平臺(tái)建立時(shí)空數(shù)據(jù)庫?;诖嗽O(shè)計(jì)階梯式任務(wù):初級(jí)任務(wù)通過空間查詢定位文獻(xiàn)記載的河道節(jié)點(diǎn),中級(jí)任務(wù)利用水文分析模塊模擬古河道流向與泛濫范圍,高級(jí)任務(wù)結(jié)合氣候數(shù)據(jù)推演環(huán)境變遷對(duì)聚落的影響。評(píng)價(jià)層面,建立多元指標(biāo)體系,關(guān)注學(xué)生能否準(zhǔn)確提取史料地理信息、合理設(shè)置水文參數(shù)、解釋模型結(jié)果與歷史事件的關(guān)聯(lián),通過作品分析、反思日志、小組訪談捕捉技術(shù)操作背后的思維成長(zhǎng)與情感共鳴。

三:實(shí)施情況

自課題啟動(dòng)以來,研究團(tuán)隊(duì)按計(jì)劃推進(jìn)實(shí)施,取得階段性進(jìn)展。教學(xué)實(shí)踐已覆蓋高一年級(jí)兩個(gè)班級(jí),共86名學(xué)生參與,完成兩輪教學(xué)迭代。首輪教學(xué)中,學(xué)生以小組為單位操作GIS平臺(tái),加載《中國(guó)歷史地圖集》中的黃河故道圖層與DEM數(shù)據(jù),通過坐標(biāo)配準(zhǔn)將《水經(jīng)注》記載的“宿胥口”“白馬津”等節(jié)點(diǎn)定位至現(xiàn)代地圖;利用水文分析工具的流向計(jì)算功能,模擬戰(zhàn)國(guó)時(shí)期黃河下游的天然流路,生成河道緩沖區(qū)分析圖,初步判斷古河道的泛濫范圍。過程中暴露出學(xué)生史料解讀能力不足、GIS操作生疏等問題,如部分小組將“決口”誤判為固定河道節(jié)點(diǎn),DEM數(shù)據(jù)與歷史地圖的坐標(biāo)配準(zhǔn)誤差達(dá)500米。針對(duì)這些問題,第二輪教學(xué)強(qiáng)化了“史料-數(shù)據(jù)”匹配指導(dǎo),補(bǔ)充考古遺址分布圖作為參照,并簡(jiǎn)化水文參數(shù)設(shè)置步驟,學(xué)生操作熟練度顯著提升,82%的小組成功完成基礎(chǔ)任務(wù),65%的小組能結(jié)合沉積物數(shù)據(jù)解釋河道淤積規(guī)律。

課堂觀察顯示,技術(shù)介入深刻改變了學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生面對(duì)三維可視化生成的古河道漫灘場(chǎng)景時(shí),表現(xiàn)出強(qiáng)烈的歷史代入感,有學(xué)生在反思日志中寫道:“當(dāng)看到兩千年前黃河漫過陶寺遺址的動(dòng)畫,突然理解了大禹治水的艱難。”這種情感共鳴促使學(xué)生主動(dòng)探究史料,如自發(fā)查閱《行水金鑒》中關(guān)于北宋“澶州橫隴改道”的記載,嘗試在GIS中模擬改道對(duì)汴京漕運(yùn)的影響。教師層面,教研組通過集體備課提煉出“史料錨點(diǎn)—數(shù)據(jù)驗(yàn)證—模型推演”的教學(xué)策略,形成《GIS歷史地理實(shí)踐操作手冊(cè)》,為后續(xù)推廣奠定基礎(chǔ)。目前,多源GIS數(shù)據(jù)庫已整合文獻(xiàn)記載節(jié)點(diǎn)23處、考古遺址坐標(biāo)17個(gè)、DEM數(shù)據(jù)覆蓋面積達(dá)1.2萬平方公里,學(xué)生生成的戰(zhàn)國(guó)至北宋河道復(fù)原圖集正在完善中。

四:擬開展的工作

后續(xù)研究將聚焦教學(xué)深化與成果轉(zhuǎn)化,在現(xiàn)有基礎(chǔ)上拓展實(shí)踐廣度與理論深度。教學(xué)實(shí)踐方面,計(jì)劃將試點(diǎn)范圍從兩個(gè)班級(jí)擴(kuò)展至高一年級(jí)四個(gè)班級(jí),覆蓋不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生,通過分層任務(wù)設(shè)計(jì)滿足差異化需求。針對(duì)史料解讀薄弱環(huán)節(jié),將聯(lián)合歷史教研組開發(fā)《古代黃河文獻(xiàn)選讀校本教材》,精選《水經(jīng)注》《宋史·河渠志》中的關(guān)鍵段落,標(biāo)注地理信息提取要點(diǎn),配套GIS操作案例,幫助學(xué)生建立“文字—地圖—模型”的轉(zhuǎn)換能力。技術(shù)層面,引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化古河道模擬精度,通過訓(xùn)練現(xiàn)代黃河水文數(shù)據(jù)與歷史記載的關(guān)聯(lián)模型,降低參數(shù)設(shè)置主觀性,解決當(dāng)前DEM數(shù)據(jù)與歷史地圖配準(zhǔn)誤差問題。成果轉(zhuǎn)化方面,整理學(xué)生生成的戰(zhàn)國(guó)至北宋河道復(fù)原圖集,制作《古代黃河水道演變?nèi)S動(dòng)畫》,在校園科技節(jié)展示;撰寫《GIS技術(shù)在高中歷史地理實(shí)踐中的應(yīng)用策略》論文,投稿《地理教學(xué)》等核心期刊;開發(fā)“GIS歷史地理實(shí)踐”微課系列,包含“古河道定位”“水文模擬”“環(huán)境推演”等模塊,為區(qū)域教師提供技術(shù)支持。

五:存在的問題

研究推進(jìn)中暴露出多重現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。學(xué)生能力差異顯著制約教學(xué)進(jìn)度,約30%的學(xué)生因史料閱讀量不足,無法準(zhǔn)確提取“宿胥口”“利津”等河道節(jié)點(diǎn)的地理信息,導(dǎo)致GIS定位錯(cuò)誤;部分學(xué)生對(duì)水文分析模塊的流向計(jì)算、匯流量設(shè)置理解困難,模擬結(jié)果偏離歷史記載。技術(shù)層面,歷史數(shù)據(jù)精度不足問題突出,考古遺址坐標(biāo)多基于小比例尺地圖轉(zhuǎn)換,與現(xiàn)代遙感影像配準(zhǔn)后存在300-500米誤差,影響古河道寬度推斷;簡(jiǎn)化后的水文模型未充分考慮泥沙淤積、人工堤壩等復(fù)雜因素,北宋時(shí)期“澶州橫隴改道”的模擬結(jié)果與《行水金鑒》記載的決口位置偏差較大。教師層面,GIS技術(shù)培訓(xùn)不足,部分教師對(duì)空間插值、緩沖區(qū)分析等高級(jí)功能操作生疏,難以在課堂中實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生;地理實(shí)踐課課時(shí)緊張,每節(jié)課僅能完成基礎(chǔ)任務(wù),高級(jí)環(huán)境推演需占用學(xué)生課后時(shí)間,參與度受限。此外,跨學(xué)科協(xié)作機(jī)制尚未完善,歷史文獻(xiàn)解讀缺乏歷史教師深度參與,考古數(shù)據(jù)應(yīng)用未對(duì)接考古研究所資源,影響研究的專業(yè)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。

六:下一步工作安排

針對(duì)現(xiàn)存問題,制定針對(duì)性改進(jìn)措施。教學(xué)優(yōu)化方面,實(shí)施“史料解讀前置”策略,在GIS實(shí)踐課前兩周布置文獻(xiàn)閱讀任務(wù),發(fā)放《地理信息提取指南》,標(biāo)注關(guān)鍵詞與空間關(guān)系;開發(fā)“GIS操作微課包”,學(xué)生通過掃碼學(xué)習(xí)水文參數(shù)設(shè)置、坐標(biāo)配準(zhǔn)等基礎(chǔ)技能,課堂聚焦問題解決。技術(shù)提升方面,聯(lián)系黃河水利委員會(huì)獲取高精度現(xiàn)代地形數(shù)據(jù),與考古研究所合作開展遺址實(shí)地測(cè)繪,將關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)誤差控制在50米內(nèi);引入HEC-HMS水文模型,增加泥沙輸移、河道演變子模塊,提升北宋改道模擬的準(zhǔn)確性。教師支持方面,邀請(qǐng)高校地理信息科學(xué)專家開展專題培訓(xùn),重點(diǎn)講解空間分析與歷史地理融合方法;申請(qǐng)?jiān)鲈O(shè)“地理實(shí)踐拓展課”,每周安排1課時(shí)用于高級(jí)任務(wù)實(shí)踐,保障深度探究。跨學(xué)科協(xié)作方面,成立“歷史—地理—考古”聯(lián)合教研組,每月召開研討會(huì),共同解讀史料、驗(yàn)證數(shù)據(jù);組織學(xué)生赴河南偃師商城遺址實(shí)地考察,采集沉積物樣本,通過實(shí)驗(yàn)室分析反推古河道環(huán)境。進(jìn)度安排上,2025年9月完成校本教材與微課開發(fā),10月開展第三輪教學(xué),12月完成三維動(dòng)畫制作,2026年3月提交論文初稿,6月形成區(qū)域推廣方案。

七:代表性成果

階段性成果已形成多層次實(shí)踐與理論價(jià)值。學(xué)生實(shí)踐成果方面,《戰(zhàn)國(guó)至北宋黃河下游河道復(fù)原圖集》收錄32幅學(xué)生作品,涵蓋河道走向、泛濫范圍、聚落分布等要素,其中北宋“澶州橫隴改道”模擬圖準(zhǔn)確標(biāo)注決口位置與影響區(qū)域,獲市級(jí)地理實(shí)踐大賽一等獎(jiǎng)。教學(xué)案例成果方面,“史料研讀—GIS建模—環(huán)境推演”教學(xué)模式被納入學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)案例集,配套《GIS歷史地理實(shí)踐操作手冊(cè)》印發(fā)至全市20所中學(xué),成為區(qū)域地理實(shí)踐課改革參考。技術(shù)平臺(tái)成果方面,“古代黃河水道時(shí)空數(shù)據(jù)庫”整合文獻(xiàn)記載節(jié)點(diǎn)23處、考古遺址坐標(biāo)17個(gè)、DEM數(shù)據(jù)1.2萬平方公里,支持多時(shí)期河道動(dòng)態(tài)查詢,為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。理論成果方面,在《中學(xué)地理教學(xué)參考》發(fā)表《GIS賦能歷史地理實(shí)踐的路徑探索》,提出“技術(shù)工具—學(xué)科思維—情感體驗(yàn)”三維融合框架,被引用5次。情感體驗(yàn)成果方面,學(xué)生反思日志匯編《觸摸黃河的地理記憶》,記錄從“被動(dòng)操作”到“主動(dòng)探究”的轉(zhuǎn)變,其中“當(dāng)我看到大禹治水的三維場(chǎng)景,突然理解了‘人與自然共生’的真諦”等感悟,體現(xiàn)技術(shù)賦能下的深度學(xué)習(xí)發(fā)生。

高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究結(jié)題報(bào)告一、概述

本課題歷經(jīng)兩年實(shí)踐探索,以GIS技術(shù)為紐帶,將高中地理實(shí)踐課與古代黃河水道重建深度融合,構(gòu)建了“史料解構(gòu)—數(shù)據(jù)建?!臻g重建—反思遷移”的教學(xué)創(chuàng)新體系。研究始于對(duì)傳統(tǒng)地理實(shí)踐課時(shí)空局限性的反思,終結(jié)于可推廣的教學(xué)范式與情感化學(xué)習(xí)體驗(yàn)的雙向突破。通過整合歷史文獻(xiàn)、考古數(shù)據(jù)與地理信息技術(shù),學(xué)生在虛擬環(huán)境中完成了從黃河故道定位到環(huán)境演變的全程探究,實(shí)現(xiàn)了地理實(shí)踐從“知識(shí)搬運(yùn)”到“文明對(duì)話”的范式轉(zhuǎn)型。課題覆蓋高一年級(jí)6個(gè)班級(jí)共258名學(xué)生,開發(fā)教學(xué)案例5個(gè),建立多源GIS數(shù)據(jù)庫1套,形成理論成果3項(xiàng),為中學(xué)歷史地理教學(xué)提供了技術(shù)賦能的實(shí)證樣本。

二、研究目的與意義

研究目的聚焦于破解地理實(shí)踐課中“歷史抽象化、技術(shù)工具化、體驗(yàn)碎片化”三大痛點(diǎn)。通過GIS技術(shù)重建古代黃河水道,旨在讓學(xué)生在操作中掌握空間分析思維,在模擬中理解人地互動(dòng)邏輯,在反思中培育家國(guó)情懷。具體而言,目的體現(xiàn)為三重突破:其一,將靜態(tài)史料轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)地理場(chǎng)景,讓學(xué)生通過水文模擬、三維可視化“觸摸”黃河文明演進(jìn)的地理基因;其二,構(gòu)建技術(shù)工具與學(xué)科思維的融合路徑,使GIS從演示工具升級(jí)為探究工具,培養(yǎng)跨時(shí)空問題解決能力;其三,形成可復(fù)制的教學(xué)模式,為區(qū)域地理實(shí)踐課改革提供技術(shù)方案與情感化設(shè)計(jì)范例。

研究意義在學(xué)科價(jià)值、教育創(chuàng)新與文化傳承三個(gè)維度延伸。學(xué)科層面,打通歷史地理與信息技術(shù)的壁壘,驗(yàn)證了GIS在中學(xué)歷史地理教學(xué)中的適用性,豐富了地理實(shí)踐力的培養(yǎng)內(nèi)涵;教育層面,開創(chuàng)“技術(shù)—情感—思維”三位一體的學(xué)習(xí)體驗(yàn),學(xué)生從“看地圖”到“造地圖”,從“學(xué)知識(shí)”到“創(chuàng)意義”,實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知方式的深層變革;文化層面,讓學(xué)生在重建黃河故道的過程中,直觀感受“河患”對(duì)中華文明形態(tài)的塑造,深化對(duì)“人與自然共生”的歷史認(rèn)知,激發(fā)對(duì)黃河文明的敬畏之心與守護(hù)之志。這種從技術(shù)操作到文化認(rèn)同的情感升華,賦予地理實(shí)踐課以立德樹人的深層價(jià)值。

三、研究方法

研究采用“理論奠基—實(shí)踐迭代—成果凝練”的螺旋上升路徑,以行動(dòng)研究法為核心,融合多元方法確??茖W(xué)性與實(shí)效性。理論奠基階段,系統(tǒng)梳理GIS教育應(yīng)用、歷史地理重建與地理實(shí)踐課改革文獻(xiàn),構(gòu)建“史料數(shù)據(jù)化—模型可視化—場(chǎng)景沉浸化”教學(xué)設(shè)計(jì)原則,明確技術(shù)操作與學(xué)科思維融合的邏輯節(jié)點(diǎn)。實(shí)踐迭代階段,通過三輪行動(dòng)研究實(shí)現(xiàn)教學(xué)閉環(huán)優(yōu)化:首輪聚焦基礎(chǔ)任務(wù)(史料定位、河道模擬),暴露史料解讀與GIS操作短板;次輪強(qiáng)化“史料—數(shù)據(jù)”匹配指導(dǎo),引入考古遺址參照系,優(yōu)化水文參數(shù)設(shè)置;三輪拓展環(huán)境推演任務(wù),結(jié)合氣候數(shù)據(jù)模擬河道變遷對(duì)聚落的影響,形成分層任務(wù)鏈。每輪教學(xué)后通過課堂觀察、作品分析、反思日志收集過程性數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略。

成果凝練階段,采用三角互證法確保結(jié)論可靠性。定量分析依托地理實(shí)踐力量表、空間思維能力測(cè)試的前后測(cè)數(shù)據(jù),驗(yàn)證技術(shù)介入對(duì)核心素養(yǎng)的提升效果;定性分析通過學(xué)生訪談、教師教研會(huì)記錄,捕捉學(xué)習(xí)體驗(yàn)中的情感共鳴與思維轉(zhuǎn)變;案例分析法提煉“史料錨點(diǎn)—數(shù)據(jù)驗(yàn)證—模型推演”教學(xué)策略,形成《GIS歷史地理實(shí)踐操作手冊(cè)》;跨學(xué)科協(xié)作法聯(lián)合歷史教研組、考古研究所開發(fā)校本教材,確保史料解讀的專業(yè)性與數(shù)據(jù)來源的權(quán)威性。整個(gè)研究過程以“問題解決—經(jīng)驗(yàn)提煉—模式推廣”為主線,最終形成兼具理論深度與實(shí)踐溫度的教學(xué)成果。

四、研究結(jié)果與分析

研究通過三輪教學(xué)實(shí)踐與數(shù)據(jù)驗(yàn)證,證實(shí)GIS技術(shù)重建古代黃河水道能有效提升地理實(shí)踐課的深度與廣度。學(xué)生層面,地理實(shí)踐力與空間思維能力顯著提升。前測(cè)顯示僅38%的學(xué)生能準(zhǔn)確提取《水經(jīng)注》中的地理信息,后測(cè)該比例達(dá)89%;空間思維能力測(cè)試中,實(shí)驗(yàn)班平均分較對(duì)照班提高21.3分,尤其在“多要素關(guān)聯(lián)分析”題型上優(yōu)勢(shì)明顯。情感維度,學(xué)生反思日志中“觸摸黃河地理基因”“理解大禹治水的艱難”等高頻表述,印證三維可視化場(chǎng)景對(duì)歷史代入感的激發(fā)作用。作品成果方面,《戰(zhàn)國(guó)至北宋黃河下游河道復(fù)原圖集》獲市級(jí)地理實(shí)踐大賽一等獎(jiǎng),其中北宋“澶州橫隴改道”模擬圖準(zhǔn)確標(biāo)注決口位置與影響范圍,被考古專家評(píng)價(jià)為“兼具學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性與學(xué)生創(chuàng)意的實(shí)踐成果”。

教學(xué)模式層面,“史料解構(gòu)—數(shù)據(jù)建模—空間重建—反思遷移”四階閉環(huán)形成可推廣范式。史料解構(gòu)階段,校本教材《古代黃河文獻(xiàn)選讀》幫助學(xué)生建立“文字—地圖”轉(zhuǎn)換能力,文獻(xiàn)地理信息提取正確率從首輪教學(xué)的52%提升至三輪的91%;數(shù)據(jù)建模階段,HEC-HMS水文模型引入后,北宋改道模擬與《行水金鑒》記載的偏差從500米縮小至80米;空間重建階段,三維動(dòng)畫生成的“黃河漫灘聚落場(chǎng)景”使學(xué)生直觀理解“河患”與聚落遷移的因果關(guān)系,87%的學(xué)生能在報(bào)告中分析河道變遷對(duì)農(nóng)業(yè)、交通的影響;反思遷移階段,學(xué)生自發(fā)探究“當(dāng)代黃河治理與古代治水智慧”的關(guān)聯(lián),形成《黃河文明地理記憶》專題報(bào)告。

技術(shù)賦能成效體現(xiàn)在三方面:一是多源GIS數(shù)據(jù)庫的建成,整合文獻(xiàn)記載節(jié)點(diǎn)32處、考古遺址坐標(biāo)21個(gè)、DEM數(shù)據(jù)覆蓋1.5萬平方公里,支持多時(shí)期河道動(dòng)態(tài)查詢;二是機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化古河道模擬精度,通過訓(xùn)練現(xiàn)代水文數(shù)據(jù)與歷史記載的關(guān)聯(lián)模型,參數(shù)設(shè)置主觀性降低40%;三是跨學(xué)科協(xié)作機(jī)制成熟,聯(lián)合歷史教研組開發(fā)的“史料-數(shù)據(jù)”匹配案例,被納入全市歷史地理教學(xué)資源庫。教師層面,《GIS歷史地理實(shí)踐操作手冊(cè)》印發(fā)至23所中學(xué),區(qū)域教研會(huì)上“技術(shù)工具—學(xué)科思維—情感體驗(yàn)”融合框架引發(fā)廣泛共鳴,推動(dòng)5所學(xué)校啟動(dòng)同類課題。

五、結(jié)論與建議

研究結(jié)論揭示GIS技術(shù)為歷史地理教學(xué)開辟了“技術(shù)賦能—情感浸潤(rùn)—思維躍遷”的新路徑。技術(shù)層面,證實(shí)GIS能將靜態(tài)史料轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)地理場(chǎng)景,通過水文模擬、三維可視化實(shí)現(xiàn)“時(shí)空對(duì)話”,解決歷史地理教學(xué)抽象化痛點(diǎn);教育層面,驗(yàn)證“做中學(xué)”模式對(duì)地理實(shí)踐力與空間思維的雙重培育,學(xué)生從“知識(shí)接受者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔拿魈骄空摺?;文化層面,證實(shí)沉浸式體驗(yàn)?zāi)苌罨瘜W(xué)生對(duì)“人與自然共生”的歷史認(rèn)知,激發(fā)對(duì)黃河文明的敬畏之心與守護(hù)之志。

基于研究結(jié)論,提出三點(diǎn)建議:一是課程開發(fā)建議,將GIS歷史地理實(shí)踐納入校本課程體系,開發(fā)“中國(guó)主要河流文明演變”系列課題,形成從黃河到長(zhǎng)江、珠江的跨區(qū)域比較教學(xué);二是技術(shù)升級(jí)建議,聯(lián)合高校地理信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)“歷史地理教學(xué)專用GIS模塊”,集成簡(jiǎn)化版水文模型、古籍地理信息自動(dòng)提取功能,降低技術(shù)門檻;三是師資建設(shè)建議,建立“地理—?dú)v史—信息技術(shù)”跨學(xué)科教研組,定期開展GIS操作與史料解讀融合培訓(xùn),提升教師跨學(xué)科教學(xué)能力。

六、研究局限與展望

研究存在三方面局限:一是數(shù)據(jù)精度限制,考古遺址坐標(biāo)多基于小比例尺地圖轉(zhuǎn)換,與現(xiàn)代遙感影像配準(zhǔn)仍存在50-100米誤差,影響微觀河道模擬準(zhǔn)確性;二是技術(shù)操作差異,30%的學(xué)生因史料閱讀量不足,無法完成高級(jí)任務(wù),分層教學(xué)需進(jìn)一步細(xì)化;三是時(shí)間跨度局限,研究聚焦戰(zhàn)國(guó)至北宋,未涵蓋明清時(shí)期黃河頻繁改道階段,歷史維度有待拓展。

未來研究可從三方面深化:一是技術(shù)層面,引入無人機(jī)航測(cè)與LiDAR地形掃描技術(shù),獲取高精度古河道微地貌數(shù)據(jù),提升模型還原真實(shí)性;二是內(nèi)容層面,拓展至長(zhǎng)江、珠江流域水道演變研究,構(gòu)建“中國(guó)水系文明地理數(shù)據(jù)庫”,實(shí)現(xiàn)跨流域比較教學(xué);三是推廣層面,開發(fā)“GIS歷史地理實(shí)踐”在線課程平臺(tái),整合微課資源、操作指南與案例庫,服務(wù)更多中學(xué)。通過持續(xù)迭代,讓GIS技術(shù)成為連接歷史地理與數(shù)字文明的橋梁,讓黃河文明的地理基因在青少年心中生根發(fā)芽。

高中地理實(shí)踐課中GIS技術(shù)重建古代黃河水道路線地理環(huán)境課題報(bào)告教學(xué)研究論文一、摘要

本研究聚焦高中地理實(shí)踐課的創(chuàng)新路徑,以GIS技術(shù)為支點(diǎn),重建古代黃河水道路線地理環(huán)境,探索歷史地理教學(xué)與技術(shù)融合的深度實(shí)踐。通過整合《水經(jīng)注》等歷史文獻(xiàn)、考古遺址坐標(biāo)與DEM地形數(shù)據(jù),構(gòu)建多源時(shí)空數(shù)據(jù)庫,學(xué)生操作GIS平臺(tái)完成從史料定位到環(huán)境推演的全過程探究。研究證實(shí),三維可視化場(chǎng)景能激發(fā)歷史代入感,水文模型模擬可深化人地關(guān)系理解,形成“史料解構(gòu)—數(shù)據(jù)建模—空間重建—反思遷移”的教學(xué)閉環(huán)。成果覆蓋258名學(xué)生,開發(fā)5個(gè)教學(xué)案例,建立1.5萬平方公里GIS數(shù)據(jù)庫,為中學(xué)地理實(shí)踐課提供技術(shù)賦能與情感浸潤(rùn)的雙重范式,推動(dòng)地理教育從知識(shí)傳授轉(zhuǎn)向文明對(duì)話。

二、引言

當(dāng)課本中“黃河改道”的描述僅停留在文字與示意圖時(shí),學(xué)生如何觸摸這條母親河兩千年的地理基因?傳統(tǒng)地理實(shí)踐課受限于時(shí)空成本與安全因素,歷史地理教學(xué)長(zhǎng)期陷入“靜態(tài)文本”的困境,學(xué)生難以建立空間認(rèn)知與歷史縱深感。GIS技術(shù)的出現(xiàn)為這一困局破局提供了可能——其空間分析能力與三維可視化功能,能將分散的古籍記載、考古發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代地形數(shù)據(jù)編織成動(dòng)態(tài)地理場(chǎng)景,讓沉睡的河道在數(shù)字世界蘇醒。本研究選取黃河水道重建為切入點(diǎn),旨在通過技術(shù)賦能,讓高中生在“做地理”中理解文明演進(jìn)的地理邏輯,在虛擬時(shí)空對(duì)話中培育家國(guó)情懷,為地理實(shí)踐課的范式革新提供實(shí)證樣本。

三、理論基礎(chǔ)

研究植根于地理實(shí)踐力與歷史地理學(xué)的交叉領(lǐng)域,以“技術(shù)工具—學(xué)科思維—情感體驗(yàn)”三維融合為理論框架。地理實(shí)踐力強(qiáng)調(diào)通過真實(shí)任務(wù)培養(yǎng)空間分析與問題解決能力,而歷史地理學(xué)則要求將地理現(xiàn)象置于時(shí)空維度中考察,二者在GIS技術(shù)的催化下形成共振。史料解構(gòu)環(huán)節(jié)借鑒歷史地理學(xué)的“空間轉(zhuǎn)向”理論,將《水經(jīng)注》等文獻(xiàn)中的河道描述轉(zhuǎn)化為地理信息圖層,實(shí)現(xiàn)文字與空間的互譯;數(shù)據(jù)建模環(huán)節(jié)依托地理信息科學(xué)的拓?fù)浞治觥⑺哪M功能,構(gòu)建古河道演變的動(dòng)態(tài)模型;空間重建環(huán)節(jié)則運(yùn)用沉浸式技術(shù)理論,通過三維場(chǎng)景生成激發(fā)學(xué)生的歷史代入感。情感維度融入建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在主動(dòng)探究中完成對(duì)“人與自然共生”價(jià)值觀的內(nèi)化,使地理實(shí)踐成為連接技術(shù)操作與文明認(rèn)同的橋梁。

四、策論及方

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