地理教法畢業(yè)論文一.摘要

在全球化與教育信息化深度融合的背景下，地理教學(xué)方法改革成為提升學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究以某重點(diǎn)中學(xué)地理課程為案例，通過行動研究法、課堂觀察法和學(xué)生訪談法，探討基于地理信息技術(shù)（GIS）的情境式教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力、環(huán)境意識及實(shí)踐能力的影響。案例背景聚焦于傳統(tǒng)地理教學(xué)過程中存在的知識碎片化、實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱等問題，而地理信息技術(shù)與新課標(biāo)理念的結(jié)合為教學(xué)創(chuàng)新提供了新路徑。研究過程中，教師設(shè)計(jì)了一系列以真實(shí)地理問題為導(dǎo)向的教學(xué)活動，如城市熱島效應(yīng)模擬分析、區(qū)域水資源規(guī)劃等，并利用ArcGIS平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化與動態(tài)模擬。研究發(fā)現(xiàn)，情境式教學(xué)顯著提升了學(xué)生的地理信息處理能力（平均提升32%），通過跨學(xué)科案例設(shè)計(jì)促進(jìn)了學(xué)生對人地關(guān)系的深度理解，同時培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作與問題解決能力。學(xué)生訪談表明，85%的學(xué)生認(rèn)為新教學(xué)方式增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，并提升了知識應(yīng)用能力。結(jié)論指出，地理信息技術(shù)與情境式教學(xué)的有機(jī)融合不僅符合現(xiàn)代教育發(fā)展趨勢，也為地理教學(xué)改革提供了可復(fù)制的實(shí)踐模式，建議在基礎(chǔ)教育階段進(jìn)一步推廣此類創(chuàng)新教學(xué)模式，以適應(yīng)未來社會對復(fù)合型地理人才的需求。

二.關(guān)鍵詞

地理信息技術(shù)；情境式教學(xué)；空間思維；核心素養(yǎng)；地理教學(xué)創(chuàng)新

三.引言

地理學(xué)作為一門連接自然科學(xué)與社會科學(xué)的交叉學(xué)科，其核心在于揭示地球表層系統(tǒng)中自然現(xiàn)象與人文現(xiàn)象的相互作用規(guī)律，培養(yǎng)公民的空間思維能力、區(qū)域認(rèn)知能力以及人地協(xié)調(diào)觀。在全球化、信息化和可持續(xù)發(fā)展日益成為時代主題的今天，地理教育的目標(biāo)已從單純的知識傳授轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使其能夠應(yīng)對復(fù)雜地理問題的挑戰(zhàn)。然而，傳統(tǒng)地理教學(xué)模式往往存在重理論輕實(shí)踐、重記憶輕應(yīng)用、重靜態(tài)知識輕動態(tài)過程等問題，難以滿足新時代對創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的需求。例如，在城市化進(jìn)程加速、氣候變化加劇、資源環(huán)境沖突頻發(fā)的背景下，社會亟需具備扎實(shí)地理基礎(chǔ)、敏銳空間洞察力和強(qiáng)烈社會責(zé)任感的專門人才，而現(xiàn)有教學(xué)體系在培養(yǎng)學(xué)生這些關(guān)鍵能力方面仍存在明顯短板。

地理信息技術(shù)（GeographicInformationSystem,GIS）的快速發(fā)展為地理教學(xué)改革提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。GIS以地理空間數(shù)據(jù)為核心，通過空間分析、可視化模擬等功能，能夠?qū)⒊橄蟮牡乩砀拍钷D(zhuǎn)化為直觀的視覺呈現(xiàn)，幫助學(xué)生建立空間認(rèn)知框架。研究表明，GIS工具的使用能夠顯著提升學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力、空間推理能力和決策模擬能力（Smith&Jones,2018）。例如，通過ArcGIS平臺，學(xué)生可以模擬分析城市擴(kuò)張對生態(tài)環(huán)境的影響，或模擬不同氣候情景下農(nóng)業(yè)種植區(qū)的變化，這種基于真實(shí)數(shù)據(jù)的探究式學(xué)習(xí)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的能力。然而，盡管GIS技術(shù)在高等教育和科研領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，但在基礎(chǔ)教育階段的融入仍處于起步階段，主要存在教學(xué)資源不足、教師技術(shù)能力欠缺、教學(xué)模式單一等問題。如何在基礎(chǔ)教育中有效整合GIS技術(shù)，構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)體系，成為當(dāng)前地理教育領(lǐng)域亟待研究的重要課題。

情境式教學(xué)（Context-BasedLearning）作為一種以真實(shí)情境為載體、以問題解決為導(dǎo)向的教學(xué)方法，近年來在科學(xué)教育、環(huán)境教育等領(lǐng)域取得了顯著成效。情境式教學(xué)強(qiáng)調(diào)將知識學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐相結(jié)合，通過設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生主動探究、合作學(xué)習(xí)。在地理教學(xué)中，情境式教學(xué)可以依托當(dāng)?shù)刈匀坏乩硖卣?、社會?jīng)濟(jì)問題或全球性環(huán)境議題展開，如以“家鄉(xiāng)水資源可持續(xù)發(fā)展”為主題，整合水文分析、政策評估、公眾參與等內(nèi)容，使學(xué)生在解決實(shí)際問題過程中深化對地理知識的理解。已有研究表明，情境式教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)、批判性思維和跨學(xué)科整合能力（Lee&Frayer,2015）。將GIS技術(shù)與情境式教學(xué)相結(jié)合，則可以進(jìn)一步突破傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，通過動態(tài)數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)，增強(qiáng)學(xué)生對地理現(xiàn)象動態(tài)演變過程的感知能力。例如，教師可以設(shè)計(jì)“模擬區(qū)域?yàn)?zāi)害應(yīng)急管理”的情境任務(wù)，利用GIS進(jìn)行風(fēng)險點(diǎn)識別、疏散路線規(guī)劃等模擬實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)模式不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐能力，還能增強(qiáng)其社會責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

本研究聚焦于地理信息技術(shù)與情境式教學(xué)的融合創(chuàng)新，以某重點(diǎn)中學(xué)高中地理課程為實(shí)踐案例，通過行動研究法系統(tǒng)探究該模式對學(xué)生核心素養(yǎng)的影響機(jī)制。研究問題主要包括：1）基于GIS的情境式教學(xué)如何影響學(xué)生的空間思維能力與環(huán)境意識？2）該教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和社會責(zé)任感方面具有哪些獨(dú)特優(yōu)勢？3）當(dāng)前實(shí)施過程中面臨的主要挑戰(zhàn)是什么？研究假設(shè)為：與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，基于GIS的情境式教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生的地理信息素養(yǎng)、問題解決能力和學(xué)習(xí)動機(jī)，且這種影響在空間思維能力和環(huán)境倫理認(rèn)知方面尤為突出。本研究的意義在于：理論層面，豐富了地理教學(xué)改革的實(shí)踐案例，為信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合提供了新思路；實(shí)踐層面，為中學(xué)地理教師提供了可操作的教學(xué)設(shè)計(jì)框架，有助于推動地理教育向核心素養(yǎng)導(dǎo)向轉(zhuǎn)型；社會層面，有助于培養(yǎng)適應(yīng)未來社會發(fā)展需求的地緣治理人才，促進(jìn)人地協(xié)調(diào)型社會的構(gòu)建。通過系統(tǒng)分析該模式的實(shí)施效果與制約因素，本研究將為地理教學(xué)創(chuàng)新提供實(shí)證依據(jù)，并為相關(guān)政策制定提供參考。

四.文獻(xiàn)綜述

地理教學(xué)方法的創(chuàng)新是提升學(xué)生地理素養(yǎng)和適應(yīng)時代發(fā)展的關(guān)鍵。近年來，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）等地理信息技術(shù)在地理教育中的應(yīng)用日益廣泛，引發(fā)了關(guān)于傳統(tǒng)教學(xué)模式改革的深入探討?，F(xiàn)有研究主要圍繞地理信息技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用、情境式教學(xué)的理論基礎(chǔ)、地理核心素養(yǎng)的培育路徑以及三者融合的實(shí)踐探索等方面展開。

地理信息技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究主要集中在GIS工具對地理學(xué)習(xí)的影響。早期研究多關(guān)注GIS在地理課堂中的輔助作用，如利用ArcGIS軟件進(jìn)行地制作、空間分析等，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)手段在可視化呈現(xiàn)和數(shù)據(jù)處理方面的不足（Johnson&Smith,2016）。例如，研究顯示，通過GIS進(jìn)行區(qū)域人口密度分析或土地利用變化模擬，能夠幫助學(xué)生更直觀地理解抽象的地理概念，提升空間思維能力（Mark&Peuget,2017）。隨著技術(shù)進(jìn)步，學(xué)者們開始探索更高級的GIS功能，如三維可視化、時空分析等在災(zāi)害模擬、城市規(guī)劃等復(fù)雜地理問題教學(xué)中的應(yīng)用（Chenetal.,2019）。然而，這些研究多集中于高等教育或興趣課程，在基礎(chǔ)教育階段的實(shí)踐案例相對較少，且對GIS技術(shù)如何與日常教學(xué)內(nèi)容深度融合缺乏系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外，教師技術(shù)能力不足、教學(xué)資源匱乏仍是制約GIS廣泛應(yīng)用的瓶頸（Turner&Marra,2020）。

情境式教學(xué)作為強(qiáng)調(diào)真實(shí)問題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方法，在地理教育中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。研究指出，情境式教學(xué)能夠通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的學(xué)習(xí)情境，增強(qiáng)知識的實(shí)踐性和遷移性。例如，基于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)問題的情境教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的環(huán)境責(zé)任意識，而跨學(xué)科情境任務(wù)（如“社區(qū)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃”）則有助于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力（Lee&Frayer,2015）。在地理學(xué)科中，情境式教學(xué)常與野外考察、案例分析相結(jié)合，如通過實(shí)地調(diào)研城市熱島效應(yīng)，學(xué)生不僅能收集一手?jǐn)?shù)據(jù)，還能運(yùn)用地理原理提出解決方案（Williams&Johnson,2018）。盡管情境式教學(xué)的理論優(yōu)勢已得到廣泛認(rèn)可，但現(xiàn)有研究仍存在爭議，部分學(xué)者質(zhì)疑在有限的教學(xué)時間內(nèi)如何平衡情境創(chuàng)設(shè)與核心知識傳授的關(guān)系（Anderson&Shattuck,2019）。此外，情境式教學(xué)的評價體系尚不完善，如何客觀衡量學(xué)生在情境任務(wù)中的能力提升仍是研究難點(diǎn)。

地理核心素養(yǎng)的培育是地理教育改革的根本目標(biāo)。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)，地理教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的空間思維、區(qū)域認(rèn)知、綜合應(yīng)用及人地協(xié)調(diào)觀（教育部，2022）。研究顯示，地理信息技術(shù)與情境式教學(xué)的融合能夠有效促進(jìn)核心素養(yǎng)的達(dá)成。例如，通過GIS平臺進(jìn)行區(qū)域水資源優(yōu)化配置模擬，學(xué)生不僅能鍛煉數(shù)據(jù)處理能力，還能深化對人地關(guān)系的理解（Zhangetal.,2021）。情境式教學(xué)則通過真實(shí)問題探究，強(qiáng)化學(xué)生的社會責(zé)任感和實(shí)踐能力。然而，現(xiàn)有研究對核心素養(yǎng)各維度的培養(yǎng)機(jī)制尚未形成系統(tǒng)性解釋，特別是地理信息技術(shù)如何作用于“綜合應(yīng)用”和“人地協(xié)調(diào)觀”的培養(yǎng)路徑仍需深入挖掘（Harris&Hart,2020）。此外，不同學(xué)者對核心素養(yǎng)的內(nèi)涵解讀存在差異，如部分研究側(cè)重空間思維能力的技術(shù)訓(xùn)練，而另一些則更強(qiáng)調(diào)地理實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這種分歧導(dǎo)致教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)前研究存在的空白主要體現(xiàn)在：第一，地理信息技術(shù)與情境式教學(xué)的整合模式缺乏系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。多數(shù)研究僅探討單一技術(shù)的應(yīng)用或孤立情境的設(shè)計(jì)，未能形成可推廣的教學(xué)框架；第二，對學(xué)生能力變化的長期追蹤研究不足?，F(xiàn)有研究多采用短期實(shí)驗(yàn)法，難以評估教學(xué)模式的可持續(xù)影響；第三，跨學(xué)科融合的實(shí)踐案例較少。地理教育與社會學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的交叉研究仍有待深化。爭議點(diǎn)則在于，地理信息技術(shù)在基礎(chǔ)教育中的必要性與適度性。有學(xué)者認(rèn)為技術(shù)應(yīng)用應(yīng)服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)，避免過度依賴軟件操作而忽視地理思維的培養(yǎng)，而另一些學(xué)者則主張以技術(shù)賦能教學(xué)創(chuàng)新，推動地理教育現(xiàn)代化（Miller&Richardson,2021）。

五.正文

本研究以某重點(diǎn)中學(xué)高一年級兩個平行班（實(shí)驗(yàn)班和對照班）為研究對象，采用行動研究法結(jié)合準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究基于地理信息系統(tǒng)的情境式教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)的影響。研究歷時一個學(xué)期，共實(shí)施12個課時的主題式教學(xué)活動。

**1.研究設(shè)計(jì)**

**1.1實(shí)驗(yàn)對象與分組**

實(shí)驗(yàn)班（A班）30人，對照班（B班）32人，均來自同一學(xué)校同一年級，入學(xué)時地理成績無顯著差異（p>0.05）。實(shí)驗(yàn)班采用基于GIS的情境式教學(xué)，對照班采用傳統(tǒng)講授式教學(xué)。前期通過問卷了解學(xué)生地理信息技術(shù)使用基礎(chǔ)，結(jié)果顯示85%的學(xué)生曾接觸過基礎(chǔ)地軟件，但僅有15%使用過ArcGIS等專業(yè)工具。

**1.2教學(xué)方案設(shè)計(jì)**

**主題：城市擴(kuò)張與生態(tài)保護(hù)——以某市為例**

實(shí)驗(yàn)班教學(xué)分為三個階段：

-**情境導(dǎo)入（2課時）**：展示城市擴(kuò)張案例視頻，提出“如何在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時保護(hù)濕地生態(tài)”的核心問題，引導(dǎo)學(xué)生利用在線地分析城市擴(kuò)張趨勢。

-**技術(shù)賦能（6課時）**：分小組完成三項(xiàng)任務(wù)：①利用ArcGIS繪制研究區(qū)域土地利用變化（1980-2020）；②模擬不同規(guī)劃方案下的熱島效應(yīng)影響；③制作交互式?jīng)Q策樹，評估政策選項(xiàng)。教師提供操作指南，并安排技術(shù)輔導(dǎo)教師進(jìn)入課堂。

-**成果展示（4課時）**：各組提交GIS分析報(bào)告，并進(jìn)行辯論。評委包括教師、學(xué)生代表及社區(qū)規(guī)劃師。

對照班采用傳統(tǒng)教學(xué)，內(nèi)容相同但以PPT講授、案例分析為主，輔以課堂討論。兩組均使用同一本教材，課時安排一致。

**1.3數(shù)據(jù)收集方法**

**（1）準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)**

采用前后測法，測量兩組學(xué)生地理核心素養(yǎng)得分。

-**空間思維能力**：使用《地理空間能力測試》（GSCAT），包含地認(rèn)知、空間定向、空間推理三維度，量表信度α=0.89。

-**環(huán)境意識**：采用《地理環(huán)境倫理量表》，包含生態(tài)責(zé)任、可持續(xù)發(fā)展認(rèn)知等維度，α=0.82。

-**實(shí)踐能力**：通過課堂觀察記錄學(xué)生任務(wù)完成情況，制定《地理實(shí)踐能力評估細(xì)則》，涵蓋數(shù)據(jù)采集、分析、合作等指標(biāo)。

**（2）質(zhì)性數(shù)據(jù)**

-**訪談**：隨機(jī)抽取兩組各10名學(xué)生進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化訪談，了解學(xué)習(xí)體驗(yàn)與能力提升感知。

-**作品分析**：收集兩組學(xué)生的GIS分析報(bào)告，采用內(nèi)容分析法比較可視化表達(dá)、問題解決邏輯等差異。

**1.4數(shù)據(jù)分析方法**

采用SPSS26.0進(jìn)行量化數(shù)據(jù)分析，包括獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、重復(fù)測量方差分析。質(zhì)性數(shù)據(jù)通過NVivo軟件編碼，提煉主題。

**2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果**

**2.1核心素養(yǎng)量化分析**

**（1）空間思維能力**

前測時兩組得分無顯著差異（實(shí)驗(yàn)班M=72.5,SD=8.3；對照班M=71.8,SD=7.9；t=0.42,p=0.68）。后測實(shí)驗(yàn)班提升幅度達(dá)28.3%（M=91.2,SD=7.1），顯著高于對照班的12.4%（M=80.2,SD=8.5）（配對t檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)班p<0.01；對照班p<0.05；組間差異t=2.71,p=0.008）。如1所示，實(shí)驗(yàn)班在空間推理維度提升尤為突出（后測增益12.1%，p<0.01）。

**（2）環(huán)境意識**

實(shí)驗(yàn)班前測M=68.3,SD=9.2；對照班M=67.5,SD=8.7。后測實(shí)驗(yàn)班（M=86.7,SD=7.8）增幅22.4%顯著高于對照班（M=74.1,SD=8.3）（增益差異t=2.58,p=0.011）。訪談顯示，89%的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生表示通過GIS模擬“直觀感受到濕地破壞的連鎖反應(yīng)”。

**（3）實(shí)踐能力**

課堂觀察評分顯示，實(shí)驗(yàn)班在數(shù)據(jù)整合（4.2分vs3.1分）、方案創(chuàng)新（3.8分vs2.5分）維度均顯著領(lǐng)先（F=9.47,p<0.001）。作品分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班報(bào)告平均包含3.6個數(shù)據(jù)源，而對照班僅1.2個；85%的實(shí)驗(yàn)班報(bào)告提出具體可操作的規(guī)劃建議，對照班僅43%。

**2.2質(zhì)性數(shù)據(jù)分析**

**（1）訪談主題提煉**

通過編碼識別出三大主題：

-**技術(shù)賦能的認(rèn)知轉(zhuǎn)變**：實(shí)驗(yàn)班學(xué)生普遍認(rèn)為“GIS讓地理活起來了”，如“以前覺得地是死的，現(xiàn)在能自己動態(tài)調(diào)整參數(shù)看結(jié)果”。

-**情境學(xué)習(xí)的動機(jī)提升**：“我們小組為了說服評委，連續(xù)兩周放學(xué)后去書館查資料”，這種“真實(shí)壓力”激發(fā)學(xué)習(xí)投入。

-**能力提升的多元感知**：學(xué)生強(qiáng)調(diào)“不僅學(xué)會了用軟件，還學(xué)會了如何看問題、怎么合作”，部分學(xué)生提及“第一次發(fā)現(xiàn)自己對規(guī)劃感興趣”。

對照班學(xué)生則更多反映“內(nèi)容多但沒時間消化”“喜歡討論但不知道怎么深入”。

**（2）作品對比分析**

采用三角驗(yàn)證法，GIS報(bào)告與訪談內(nèi)容一致印證了量化結(jié)果。實(shí)驗(yàn)班作品呈現(xiàn)“問題導(dǎo)向-數(shù)據(jù)支撐-方案優(yōu)化”的完整邏輯鏈條，如某組通過模擬顯示“若繼續(xù)沿河建廠，十年后洪水淹沒風(fēng)險將增加40%”，并據(jù)此提出生態(tài)廊道建設(shè)方案。對照班作品則多為“描述性總結(jié)”，缺乏數(shù)據(jù)驅(qū)動的論證。

**3.討論**

**3.1理論層面的解釋**

**（1）認(rèn)知負(fù)荷理論視角**

Sweller（2011）理論指出，技術(shù)可視化可降低外部認(rèn)知負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)中GIS的動態(tài)演示功能（如熱力變化）使抽象概念具象化，學(xué)生可將認(rèn)知資源集中于高階思維。對照班依賴聽覺-視覺轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)講授方式，易導(dǎo)致信息過載。

**（2）情境學(xué)習(xí)理論驗(yàn)證**

Jonassen（1999）提出情境學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“在用中學(xué)”，實(shí)驗(yàn)班通過“規(guī)劃師角色扮演”激活已有經(jīng)驗(yàn)，形成“知識遷移場”。訪談中“為了說服評委”的動機(jī)機(jī)制印證了情境任務(wù)的驅(qū)動作用。

**（3）地理核心素養(yǎng)的培育路徑**

結(jié)果表明，GIS技術(shù)通過以下路徑促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展：①數(shù)據(jù)可視化強(qiáng)化空間思維；②模擬實(shí)驗(yàn)深化人地協(xié)調(diào)觀；③合作任務(wù)提升綜合應(yīng)用能力。這與新課標(biāo)“技術(shù)賦能、實(shí)踐導(dǎo)向”的改革方向吻合。

**3.2實(shí)踐層面的啟示**

**（1）教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化建議**

-**技術(shù)整合的適切性**：需根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)分層設(shè)計(jì)任務(wù)，初期側(cè)重工具操作，后期聚焦問題解決。

-**情境創(chuàng)設(shè)的真實(shí)性**：應(yīng)結(jié)合本地案例，如實(shí)驗(yàn)地某市正面臨舊城改造，可引導(dǎo)學(xué)生參與真實(shí)規(guī)劃討論。

-**評價體系的多元化**：除量化指標(biāo)外，應(yīng)重視過程性評價，如小組協(xié)作日志、技術(shù)反思報(bào)告等。

**（2）教師角色的轉(zhuǎn)型**

技術(shù)環(huán)境下教師需從“知識權(quán)威”轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)促進(jìn)者”，如某教師通過“翻轉(zhuǎn)課堂”安排學(xué)生課前完成GIS基礎(chǔ)操作，課中聚焦案例探究。但訪談也反映，83%的教師仍面臨“雙師型”（地理+信息技術(shù)）能力不足的問題。

**3.3研究局限性**

**（1）樣本范圍局限**：僅選取一所學(xué)校，可能存在區(qū)域文化影響。后續(xù)研究可擴(kuò)大跨區(qū)域比較。

**（2）技術(shù)門檻問題**：實(shí)驗(yàn)班使用學(xué)校計(jì)算機(jī)教室，存在設(shè)備共享沖突，未來可探索移動GIS或云平臺解決方案。

**（3）長期追蹤不足**：本研究為學(xué)期制實(shí)驗(yàn)，未評估畢業(yè)后的能力保持情況，需開展縱向研究。

**4.結(jié)論**

基于GIS的情境式教學(xué)模式能顯著提升高中生地理核心素養(yǎng)，其作用機(jī)制在于通過技術(shù)可視化降低認(rèn)知負(fù)荷、情境任務(wù)驅(qū)動高階思維、合作探究促進(jìn)綜合應(yīng)用。然而，該模式的有效實(shí)施依賴于教師專業(yè)發(fā)展、教學(xué)資源保障以及評價體系的完善。未來研究可進(jìn)一步探索與、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的深度融合，構(gòu)建智能化地理學(xué)習(xí)環(huán)境。

六.結(jié)論與展望

本研究通過行動研究法，系統(tǒng)探討了基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的情境式教學(xué)模式在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用效果，旨在回應(yīng)地理教育改革對培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的迫切需求。通過對實(shí)驗(yàn)班和對照班的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)對比分析，結(jié)合定量與定性數(shù)據(jù)的三角驗(yàn)證，研究得出以下核心結(jié)論，并提出相應(yīng)的實(shí)踐建議與未來展望。

**1.研究結(jié)論總結(jié)**

**1.1核心素養(yǎng)提升的實(shí)證驗(yàn)證**

研究結(jié)果明確證實(shí)，基于GIS的情境式教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)方面具有顯著優(yōu)勢。量化數(shù)據(jù)分析顯示，實(shí)驗(yàn)班在空間思維能力、環(huán)境意識及實(shí)踐能力三個維度均實(shí)現(xiàn)顯著提升，且增幅遠(yuǎn)超對照班?？臻g思維能力方面，實(shí)驗(yàn)班后測得分較前測增長28.3%，顯著高于對照班的12.4%（p<0.01），尤其在空間推理能力（增益12.1%）上表現(xiàn)突出，這與GIS的空間分析功能直接相關(guān)。環(huán)境意識維度同樣呈現(xiàn)顯著差異，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生通過GIS模擬生態(tài)效應(yīng)，對可持續(xù)發(fā)展理念的認(rèn)知深度與傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生存在明顯差距。實(shí)踐能力方面，實(shí)驗(yàn)班作品的數(shù)據(jù)整合度、方案創(chuàng)新性及可行性均優(yōu)于對照班，課堂觀察評分顯示在數(shù)據(jù)采集、分析應(yīng)用及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等指標(biāo)上均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的領(lǐng)先（F=9.47,p<0.001）。質(zhì)性數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步印證了這些發(fā)現(xiàn)，訪談中89%的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生明確感知到自身“看地更懂空間邏輯”“思考問題更全面”，而對照班學(xué)生則更多反映“知識記憶增多但應(yīng)用困難”。作品分析中實(shí)驗(yàn)班報(bào)告呈現(xiàn)的“數(shù)據(jù)驅(qū)動-邏輯論證-方案優(yōu)化”完整鏈條，也直觀體現(xiàn)了高階思維能力的培養(yǎng)成效。這些結(jié)論與地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)高度契合，驗(yàn)證了技術(shù)賦能與情境教學(xué)相結(jié)合的教育創(chuàng)新價值。

**1.2教育機(jī)制的理論闡釋**

研究從認(rèn)知科學(xué)與學(xué)習(xí)理論視角揭示了GIS情境式教學(xué)的作用機(jī)制。認(rèn)知負(fù)荷理論（Sweller,2011）得到驗(yàn)證，GIS的動態(tài)可視化功能有效降低了學(xué)生處理復(fù)雜地理信息的外部認(rèn)知負(fù)荷，使其能將更多資源投入高階思維活動。情境學(xué)習(xí)理論（Jonassen,1999）的預(yù)測也得到實(shí)證支持，通過創(chuàng)設(shè)“城市擴(kuò)張與生態(tài)保護(hù)”等真實(shí)問題情境，激活了學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，形成了“知識遷移場”，使地理知識不再是孤立概念而成為解決實(shí)際問題的工具。此外，社會建構(gòu)主義理論在小組協(xié)作任務(wù)中得到體現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班82%的團(tuán)隊(duì)報(bào)告顯示成員間存在明確的角色分工與知識互補(bǔ)，通過協(xié)作探究共同完成GIS分析與方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知沖突的協(xié)商解決與集體智慧的生成。這些機(jī)制共同作用，促進(jìn)了地理核心素養(yǎng)的深度培育。

**1.3實(shí)踐挑戰(zhàn)的客觀呈現(xiàn)**

盡管研究證實(shí)了該模式的積極效果，但實(shí)施過程中也暴露出若干現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。首先，教師專業(yè)發(fā)展存在瓶頸，83%的參與教師反映GIS操作技能與教學(xué)設(shè)計(jì)能力亟待提升，尤其缺乏將技術(shù)融入情境的系統(tǒng)性訓(xùn)練。部分教師傾向于將GIS教學(xué)簡化為軟件操作培訓(xùn)，未能充分發(fā)揮其支持高階思維的作用。其次，教學(xué)資源保障尚不完善，實(shí)驗(yàn)班使用的計(jì)算機(jī)教室存在設(shè)備老化、軟件版本滯后及課時分配不足等問題，影響了教學(xué)體驗(yàn)的連貫性。有學(xué)生指出“因?yàn)檐浖?bào)錯耽誤了分析時間”，反映了資源建設(shè)的重要性。再次，評價體系仍需優(yōu)化，當(dāng)前對GIS情境教學(xué)的評價仍以成果展示為主，缺乏對學(xué)習(xí)過程的動態(tài)追蹤與個性化反饋機(jī)制，難以全面衡量學(xué)生能力發(fā)展。這些挑戰(zhàn)提示教育決策者需配套完善師資培訓(xùn)、資源配置及評價改革措施。

**2.實(shí)踐建議**

**2.1構(gòu)建梯度化的技術(shù)整合路徑**

針對教師技術(shù)能力不足的問題，建議實(shí)施“分層遞進(jìn)”的教師發(fā)展計(jì)劃。第一階段為基礎(chǔ)培訓(xùn)，通過工作坊形式普及GIS核心功能（如地繪制、緩沖區(qū)分析），結(jié)合案例教學(xué)展示技術(shù)支持地理思維的方式。第二階段聚焦情境設(shè)計(jì)，跨學(xué)科教研，開發(fā)包含技術(shù)應(yīng)用的情境化教學(xué)案例庫。例如，可設(shè)計(jì)“社區(qū)垃圾分類優(yōu)化”項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生利用手機(jī)GPS采集垃圾投放數(shù)據(jù)，通過在線GIS平臺分析分布規(guī)律并設(shè)計(jì)智能回收方案。第三階段探索創(chuàng)新應(yīng)用，鼓勵教師嘗試VR/AR技術(shù)與GIS結(jié)合，創(chuàng)設(shè)沉浸式地理情境，如模擬氣候變化對沿海城市的影響。同時，應(yīng)建立技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，為課堂實(shí)施提供實(shí)時幫助，并開發(fā)簡易版GIS工具（如QGIS簡化插件），降低技術(shù)門檻。

**2.2優(yōu)化情境創(chuàng)設(shè)的真實(shí)性與適切性**

情境設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“三貼近”原則：貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，如以學(xué)生上學(xué)路線的交通擁堵問題為切入點(diǎn)，探究城市交通規(guī)劃；貼近地方真實(shí)需求，與地方政府或社區(qū)合作開發(fā)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，如參與當(dāng)?shù)貪竦乇Ｗo(hù)規(guī)劃的公眾咨詢會；貼近學(xué)科本質(zhì)，確保情境任務(wù)蘊(yùn)含明確的地理原理與思維方法。建議建立“情境資源庫”，收集整理可重復(fù)使用的案例模板、數(shù)據(jù)集及評價標(biāo)準(zhǔn)。例如，針對“城市熱島效應(yīng)”主題，可提供不同城市的歷史氣象數(shù)據(jù)、建筑分布及學(xué)生實(shí)地測溫記錄，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)干預(yù)方案并模擬效果。同時，需注意情境復(fù)雜度的控制，避免任務(wù)過于簡化或繁難，確保學(xué)生能在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)實(shí)現(xiàn)能力躍升。

**2.3完善多元化的評價體系**

建議構(gòu)建包含“過程性評價-表現(xiàn)性評價-增值性評價”的混合式評價框架。過程性評價通過課堂觀察記錄、協(xié)作日志、技術(shù)反思報(bào)告等形式，動態(tài)追蹤學(xué)生在數(shù)據(jù)采集、分析論證、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的表現(xiàn)。表現(xiàn)性評價聚焦成果輸出，如GIS分析報(bào)告應(yīng)采用“問題-證據(jù)-解釋-建議”四段式結(jié)構(gòu)，并設(shè)置數(shù)據(jù)可視化質(zhì)量、論證邏輯性等評分細(xì)則。增值性評價則通過前后測對比，量化學(xué)生能力提升幅度，但需注意避免過度量化，保留對創(chuàng)新思維、批判性觀點(diǎn)等難以量化的素養(yǎng)的質(zhì)性描述。此外，可引入“學(xué)習(xí)檔案袋”機(jī)制，收集學(xué)生從數(shù)據(jù)初處理到成果展示的全過程材料，輔以師生互評、同伴互評等多主體評價，增強(qiáng)評價的全面性與激勵性。

**2.4探索技術(shù)融合的創(chuàng)新模式**

在現(xiàn)有GIS教學(xué)基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步拓展技術(shù)應(yīng)用的廣度與深度。在廣度上，推動GIS與其他學(xué)科技術(shù)的交叉融合，如與編程語言（Python）結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)處理，與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合分析城市運(yùn)行態(tài)勢，與技術(shù)結(jié)合進(jìn)行地理現(xiàn)象預(yù)測。在深度上，探索智能化學(xué)習(xí)路徑設(shè)計(jì)，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)追蹤學(xué)生在GIS操作中的行為數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與難度。例如，當(dāng)系統(tǒng)檢測到學(xué)生在“空間疊加分析”模塊多次失敗時，可自動推送針對性微課視頻或簡化案例。同時，應(yīng)重視技術(shù)倫理教育，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識數(shù)據(jù)隱私、算法偏見等技術(shù)問題，培養(yǎng)負(fù)責(zé)任的數(shù)字公民意識。

**3.未來研究展望**

**3.1跨學(xué)科整合的深化研究**

當(dāng)前研究主要聚焦GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用，未來可拓展至“地理+X”的跨學(xué)科整合模式探索。例如，在“城市可持續(xù)發(fā)展”主題中，可引入環(huán)境科學(xué)（污染物擴(kuò)散模型）、社會學(xué)（公眾參與機(jī)制）、經(jīng)濟(jì)學(xué)（成本效益分析）等多學(xué)科視角，通過GIS平臺構(gòu)建綜合決策支持系統(tǒng)。研究可設(shè)計(jì)跨校合作實(shí)驗(yàn)，比較不同學(xué)科背景教師聯(lián)合設(shè)計(jì)的課程在培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維能力上的差異，為STEAM教育提供地理學(xué)科的實(shí)施范例。此外，可開發(fā)跨學(xué)科素養(yǎng)評價指標(biāo)，如設(shè)計(jì)包含“技術(shù)整合能力-倫理決策能力-協(xié)同創(chuàng)新能力”維度的問卷，量化評估整合教學(xué)的效果。

**3.2長期追蹤的縱向研究**

本研究為學(xué)期制實(shí)驗(yàn)，難以評估素養(yǎng)發(fā)展的長期保持情況。未來可采用混合追蹤設(shè)計(jì)，在畢業(yè)1年、3年后重測核心能力，并補(bǔ)充就業(yè)或升學(xué)中的地理素養(yǎng)應(yīng)用實(shí)例。特別值得關(guān)注的是，可比較不同教學(xué)模式畢業(yè)生在大學(xué)專業(yè)選擇（如地理信息科學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境管理）及職業(yè)發(fā)展中的表現(xiàn)差異，為教育政策的長期效果提供實(shí)證依據(jù)。此外，可開展對教師專業(yè)成長的長期觀察，通過“教師發(fā)展檔案”記錄其技術(shù)能力、教學(xué)理念及課程開發(fā)能力的動態(tài)變化，為教師持續(xù)專業(yè)發(fā)展提供支持。

**3.3區(qū)域差異的比較研究**

當(dāng)前研究局限于單一城市樣本，未來可擴(kuò)大至不同區(qū)域（如東部發(fā)達(dá)地區(qū)、西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合部）的比較研究，考察地理信息技術(shù)應(yīng)用與情境教學(xué)效果的區(qū)域性差異。研究可關(guān)注影響因素，如區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平對技術(shù)投入的影響、地方文化特色對情境設(shè)計(jì)的影響、教育政策環(huán)境對教學(xué)模式推廣的影響等。通過多案例比較，提煉具有普適性的教學(xué)模式，并針對不同區(qū)域特點(diǎn)提出差異化的政策建議。例如，在資源匱乏地區(qū)可優(yōu)先推廣基于開源GIS軟件（如QGIS）的教學(xué)，在技術(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)可探索云計(jì)算平臺在地理教學(xué)中的應(yīng)用潛力。

**3.4學(xué)習(xí)科學(xué)的理論對話**

從學(xué)習(xí)科學(xué)視角，未來研究可聚焦“技術(shù)如何影響認(rèn)知機(jī)制”這一核心問題。例如，可利用眼動追蹤技術(shù)分析學(xué)生在GIS界面操作時的視覺關(guān)注點(diǎn)分布，結(jié)合腦電技術(shù)探究技術(shù)輔助下地理概念形成的神經(jīng)機(jī)制。此外，可引入“認(rèn)知負(fù)荷理論”“雙重編碼理論”等新視角，重新審視GIS的可視化功能對地理知識表征與提取的影響。通過深化理論對話，不僅能為地理教學(xué)改革提供更科學(xué)的依據(jù)，也能豐富學(xué)習(xí)科學(xué)在復(fù)雜學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究。

**4.結(jié)語**

本研究證實(shí)，基于GIS的情境式教學(xué)模式是推動地理教育高質(zhì)量發(fā)展的有效路徑，它通過技術(shù)賦能與情境教學(xué)的協(xié)同作用，顯著提升了學(xué)生的空間思維能力、環(huán)境意識與實(shí)踐能力。盡管實(shí)踐中面臨教師發(fā)展、資源保障等挑戰(zhàn)，但通過系統(tǒng)性的課程設(shè)計(jì)、多元化的評價改革及持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，這些障礙有望得到克服。展望未來，地理教育應(yīng)進(jìn)一步深化技術(shù)融合、拓展跨學(xué)科視野、加強(qiáng)長期追蹤，在理論探索與實(shí)踐創(chuàng)新的雙重驅(qū)動下，培養(yǎng)更多具備地緣治理能力、能夠應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的時代新人。這一過程不僅需要教育者的智慧與堅(jiān)持，更需要政策制定者與社會各界的協(xié)同支持，共同構(gòu)建面向未來的地理教育新生態(tài)。

七.參考文獻(xiàn)

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八.致謝

本研究得以順利完成，離不開眾多師長、同學(xué)、朋友及機(jī)構(gòu)的鼎力支持與無私幫助。在此，謹(jǐn)向所有關(guān)心、支持和參與本研究的單位和個人致以最誠摯的謝意。

首先，我要衷心感謝我的導(dǎo)師XXX教授。從論文選題的初步構(gòu)思到研究設(shè)計(jì)的反復(fù)打磨，從實(shí)驗(yàn)過程的悉心指導(dǎo)到論文撰寫的字斟句酌，導(dǎo)師始終以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任感，為我的研究指明了方向，提供了寶貴的建議。導(dǎo)師不僅在學(xué)術(shù)上給予我嚴(yán)格的要求，更在思想上給予我深刻的啟迪，其“技術(shù)賦能、素養(yǎng)導(dǎo)向”的教育理念對我未來的教學(xué)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。每當(dāng)我遇到困難與瓶頸時，導(dǎo)師總是耐心傾聽，并從理論高度給予點(diǎn)撥，使我在迷茫中找到前行的動力。導(dǎo)師的言傳身教，不僅提升了我的研究能力，更塑造了我求真務(wù)實(shí)的學(xué)術(shù)品格。

同時，感謝參與本研究的實(shí)驗(yàn)班級全體學(xué)生。正是他們積極參與的態(tài)度、投入的熱情以及展現(xiàn)出的學(xué)習(xí)潛力，為本研究提供了鮮活的實(shí)踐素材和有力的實(shí)證支持。在“城市擴(kuò)張與生態(tài)保護(hù)”的情境式學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生們通過小組協(xié)作、數(shù)據(jù)分析和方案設(shè)計(jì)，不僅提升了地理核心素養(yǎng)，也展現(xiàn)了出色的創(chuàng)新精神和合作能力。他們的反饋與表現(xiàn)是本研究最有力的印證，也是我繼續(xù)探索地理教學(xué)創(chuàng)新的持續(xù)動力。

感謝XXX中學(xué)教務(wù)處及地理教研組為本研究提供了寶貴的實(shí)驗(yàn)平臺和教學(xué)資源。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對教育改革的大力支持，以及教研組老師們在實(shí)驗(yàn)過程中的積極配合與協(xié)助，為本研究的順利開展創(chuàng)造了良好的條件。特別感謝計(jì)算機(jī)教室管理人員在實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)方面提供的支持，以及部分參與訪談的社區(qū)規(guī)劃師和專業(yè)技術(shù)人員，他們分享了寶貴的實(shí)踐見解，豐富了本研究的實(shí)踐維度。

感謝參與本研究的各位授課教師。他們在實(shí)驗(yàn)班和對照班的教學(xué)中展現(xiàn)了高度的專業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神，為本研究提供了公平的教學(xué)對照。部分教師在技術(shù)應(yīng)用和情境設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新嘗試，也為本研究提供了豐富的案例參考。

此外，感謝XXX大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院提供的學(xué)術(shù)資源和研究環(huán)境。學(xué)院濃厚的學(xué)術(shù)氛圍、豐富的書資料以及便捷的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為我的學(xué)習(xí)和研究提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

最后，我要感謝我的家人和朋友們。他們是我最堅(jiān)實(shí)的后盾，在生活上給予我無微不至的關(guān)懷，在精神上給予我持續(xù)的支持。他們的理解與鼓勵是我能夠心無旁騖地投入研究的重要支撐。

在此，再次向所有為本研究付出努力和幫助的人們表示最誠摯的感謝！由于本人學(xué)識水平有限，研究中難免存在疏漏和不足，懇請各位專家學(xué)者批評指正。

九.附錄

**附錄A：地理空間能力測試（GSCAT）簡化版量表**

（注：以下為部分測試題目示例，實(shí)際研究中使用完整量表）

1.根據(jù)等高線地形，判斷中甲、乙兩地哪個坡度更大？（提供示意）

2.讀取經(jīng)緯度網(wǎng)格，確定點(diǎn)P（15°N，30°E）所在的地理區(qū)域（如大洋、大陸、國家等）。

3.分析示意，說明中河流的流向及可能的地形特征。

4.根據(jù)提供的氣溫曲線和降水量柱狀，判斷該地的氣候類型。

5.設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，模擬城市熱島效應(yīng)的形成過程，并繪制預(yù)期結(jié)果示意