从教的逻辑思考信息技术与地理教学的融合
文 | 李万龙
在“互联网+”时代，有关信息技术融入地理教学的研究不断增加，热度不减。但是，最近几年，这方面的研究成果仿佛少了许多，创新水平不高。笔者认为，主要有以下两点原因：一是一些信息技术已经成为地理教学中的常规技术，如交互式电子白板、智能手机投屏等，不过由于这些技术已经被大多教师熟练掌握，相关研究的创新性不强；二是近几年出现的可用于地理教学的新技术虽然不少，但一些技术如可穿戴设备、虚拟现实、增强现实、人工智能等需要较大投入，用在地理教学上存在一定的难度，影响师生体验效果。基于此，在信息技术与地理课程深度融合背景下，静下心来思考适切进行信息技术与地理课程深度融合的策略可能更有价值，也更有意义。
一、信息技术与地理教学深度融合的现状与理性思考
多年来，广大地理教师都在积极尝试和探索信息技术与地理课堂教学深度融合的路径，信息技术也一直在推动地理教学变革，在课堂教学中得到普遍应用，但是客观来讲，信息技术与地理教学深度融合的效果并不是特别显著，以推动实现地理教学的根本变革。
一是在决定把何种技术工具应用于教学之前，首先要考虑的是教学法问题，但有些教师通常是先选择一种技术工具（可能因为喜欢这种工具），然后才想方设法使教学意图适应这种工具的用途，而不是根据拟采用的教学法选择某一种技术工具——这其实是本末倒置之举，即以技术为先，而非以教学创新引领技术应用。换言之，决定技术解决教育问题的，不在于技术本身，而在于技术背后的教育原理。正如迈克尔·桑基等在《以教学创新引领技术应用》中所说的，唯有建立在一定教育教学或学习理论基础上的技术应用，才能发挥其促进教学创新的潜能。与技术工具相比，教育原理具有解决教育问题的先在性地位，是第一位的。解决教育问题的时候，是由教育原理决定使用何种技术工具，而不是由技术工具决定应用什么教育原理。这种技术应用的教育逻辑决定了教育从来不会因为使用某种“新技术”而蜕变为“新教育”。技术重塑教育需要技术应用导向之外的实践范式，这应该是信息技术融入地理教学没有给地理课堂教学变革带来显著影响的主要原因。多年来，很少有人从地理教学的整体逻辑层面思考如何选择和使用技术，而是看到某个技术出现，就去研究这个技术在地理教学中有什么作用，尝试以后束之高阁，或者被教师熟练掌握后成为应试教育的“帮凶”。
二是在某个技术出现时，人们往往寄希望于这个技术能给地理教学带来根本性变革，比如交互式电子白板、谷歌地球等。但实际上，目前能够促进地理教学变革的不是某个技术，而是一系列技术组合形成的技术“域”。它涵盖教育过程中运用科学和其他一般性知识解决具体教育问题的任何手段。单一的教育技术，其教育功能也相对单一。比如，媒介技术只是一种为教育提供内容资源的技术，学习分析技术本质上是一种研究教育的技术。就如陈晓珊等人在《“技术”何以重塑教育》中所说，那些被寄予厚望、应用于教育的“新技术”之所以对学校教育的影响小得令人吃惊，主要在于这些新技术不是从根本上解决“为什么教”“教什么”“怎样教”“如何评”问题的技术，它们只是某个技术的教育应用。
真正能重塑教育的技术不是在传统教育模式上的应用，而应该是在新理念的基础上选择性地使用相应技术，否则就是“用新技术走老路”。
二、信息技术与地理教学深度融合的方法路径
传统的地理教学中，大多是教师教授知识、学生接受知识，主要采取讲授法。从深度学习和建构主义理论出发，构建新型的地理课堂，教师要基于教学的逻辑，从教学全过程出发，从根本上理解“为什么教”“教什么”“怎么教”“如何评”，这样才能更好实现信息技术与地理教学的深度融合。从某种程度上看，如果教师能够从教学全过程思考促进上述四方面转变的技术应用，就离真正的地理教学方式转型不远了。
（一）运用信息技术创设真实情境，学习有用的地理
教师为什么要教地理，学生为什么要学地理？关于这个问题，已经有了很好的答案。地理教学中，“教”是为了引导学生运用地理知识解决实际问题。
《地理教育国际宪章》明确强调：深信地理教育为今日和未来世界培养负责任而又活跃的公民必不可少；意识到地理在各个不同级别的教育中都可以成为长见识、增才干和促兴趣的科目，并有助于终身欣赏和理解这个世界；知道在一个日渐缩小的世界上，学生需要更高的国际交往能力，以便在经济、政治、文化、环境和安全等广泛的项目上进行有效的合作。
《普通高中地理课程标准（2017年版 2020年修订）》也明确指出：地理课程旨在使学生具备人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力等地理学科核心素养，学会从地理视角认识和欣赏自然与人文环境，懂得人与自然和谐共生的道理，提高生活品位和精神境界，为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人奠定基础。
基于此，“学习有用的地理”成为地理教师的共识，教师应当努力创设真实的地理情境，让学生在真实的地理情境中去学习。从这个角度来说，最好的地理学习应该是野外与室内相结合，野外考察、调查等应该是地理学习的重要方式，因为地理本质上就是一门应用的学科。但在目前的情况下，让学生去野外学习有许多困难，因此，那些能够帮助教师创设真实情境的信息技术就是好的技术。
这类技术大体分为两种：一种是可视化技术。这里的可视化技术不仅仅指数据可视化技术，而是能够真实展示地理景观的技术，包括各种图像和视频技术。比如，教学自然带或地域分异的知识时，教师首先要通过视频或图像让学生对各种植物景观有一个直观的认识。又如，研究营造地表形态的力量时，教师首先要展示各种地貌形态，让学生对地貌有一个直观的认识等。这种技术在目前地理教学中的应用是比较多的。另一种是集成大数据的各类App，如奥维互动地图、MeteoEarth、Earth NullSchool和Marine Traffic等。MeteoEarth是一款专业的天气软件，可以准确地提供世界各地实时的天气信息，对气压、降水、温度和云量等气象要素进行全方位的展示。Marine Traffic（全球船舶追踪网站）是一款为船舶航行提供天气信息、船舶信息、港口信息、航线规划等服务的在线软件。Earth NullSchool（全球天气可视化模拟网）是一款全球天气可视化在线软件，包含大量可用于地理教学的专业数据，涵盖水体和大气的方向、速度、温度、湿度和污染物等，并以动态形式展示。还有一些增强现实技术，如增强现实地形沙盘（如图1），能从不同方面动态呈现各种地理事象，为学生进一步探究学习创设近似真实的虚拟情境。
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图1 用增强现实地形沙盘上课
（二）运用信息技术教地理大概念或大观念
从“教什么”的角度来看，地理课堂上要教的是大概念或大观念，是可迁移、结构化的知识。经历了多年的课程改革，许多教师已经意识到要从“教教材”到“用教材教”，那“用教材”教什么呢？很多教师并不明确，认为是要教地理学科核心素养，这从很多教师写的教学设计或教案中就可以看出来。其实，地理学科核心素养的各个维度并不能与一节节课、一个个单元的具体目标一一对应，地理教学也不是教那些零散的地理知识，特别是关于某个国家在哪里、首都是哪个城市、国旗是什么样子以及该国有什么物产等所谓的地理知识。
那么，地理教师到底要教什么呢？笔者认为，应该是组织起来的地理知识，是地理原理、地理规律，即地理事物的空间关系、地区分类及与空间分布有关系的地理事物。换句话说，地理知识能让我们理解地理事物为什么存在、在哪里存在、怎么存在、它们为什么在空间上与其他事物相关联……地理知识是地理学思想和对世界上自然与人文现象进行合理解释的产物，也就是我们目前说到的 “大概念”或“大观念”。
任何一个自然带都既受到地带性因素的影响，也存在着非地带性因素的影响，就是一个地理大概念或大观念。学生形成大概念或大观念有一个过程，从基本经验或前概念再到小的地理概念如各种自然带，从小的概念到中等的概念如纬度地域性规律，再从中等的概念到大概念如上面所述或地域分异规律，这是一个逐渐上升的过程，是从感性到理性的过程，也是从经验到符号的过程。大概念或大观念往往要通过概念地图或思维导图工具来构建其结构，因此，概念地图或思维导图工具就十分必要，如iMindMap（如图2）、Inspiration等。
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图2 学生用iMindMap软件制作的概念图
（三）运用信息技术加强师生、生生互动，进行即时评价
从“怎么教”的角度来看，地理教学要强调基于学生的经验，在“做中学”，强调师生、生生的互动，在课堂上进行思维碰撞，从而达成对大概念或大观念的真正理解。
学生建构对大概念或大观念的理解是有一个过程的，不是教师可以直接灌输的，首先要让学生有相关的经验或感性认识，或者破除学生错误的前概念。在这个过程中，可视化技术可以帮助学生获得经验或感性认识，破除错误的前概念。比如，让学生看黄河小北干流河段或长江、黄河在三江源地区的影像，就可以破除许多学生认为河流就是一条或窄或宽的线的错误认识。而且，帮助学生建构对科学概念的理解，就必须有师生、生生的互动和思维碰撞，因此一切有利于师生或生生互动的技术都是必需的，如学习平台或即时通信工具。这也要求学生拥有并学会运用这些学习终端设备。
与传统的课堂讨论相比，学生在网络平台上的讨论更加通畅，他们能充分表达自己的观点，教师也可即时获得学生正确或错误的观点，从而获得课堂的动态生成。同时，在平台上，学生的发言机会更多，平时胆小或害羞的学生也能表达自己的观点，教师还可在课后针对学生课堂上讨论的情况进行分析，实施适当的补偿教学。教师也可利用学习平台当堂检测，并就学生答题结果进行即时评价。这些都有利于教师适时调控课堂的容量和难度，提高课堂教学效果。
（四）运用信息技术开展“为学习的评价”
从“如何评”的角度来看，地理教学要引导学生将所学知识运用于实际，认识世界，解决地理问题。
近年来，地理高考试题基本上都是提供新的学术情境或生活情境，要求学生运用所学的知识解决现实的地理问题，由知识立意、能力立意转向素养立意。在这种背景下，让学生死记硬背肯定不行，仅仅让学生学习课本上的符号化知识、脱离现实生活也不行，有条件的话，一定要让学生走出校门，走向自然，走向社会，获得一定的经验，并将教学内容与生活紧密联系起来。
课堂教学评价也要从凭经验的评价走向基于数据的即时评价。基于数据的评价，是指教师要获得学生课堂学习及对知识理解的精确数据，而不是凭经验看学生的表情进行评价。即时评价是指教师在获得数据后要即时做出反馈，调整教学难度和进度。这都需要信息技术的参与，发挥大数据技术的优势。
长期以来，大多教师主要依靠纸笔测试对学生学习情况进行评价，但是仅仅依靠纸笔测试有时是很难测试学生对大概念或大观念的理解的，这就要求教师参考SOLO（structure of the observed learning outcome）分类评价法，教学完一个单元后让学生建构概念地图或思维导图，亲手做地理实验或模型，绘制校园地图，组织学生进行地理考察或地理调查，撰写小论文或调查报告等，并将学生作品从不同角度划分等级。学生可以手绘概念地图或思维导图，也可借助现代信息技术。之后，教师要借助学习平台展示学生的作品，实现教师评价、学生互评。这些“为学习的评价”不同于“对学习的评价”，能够激发学生的学习积极性，促进学生的学习。
总之，我们思考信息技术与地理教学深度融合时，必须改变从信息技术的角度思考融合的方式，而应从地理教学要求和教学逻辑出发，透彻理解信息技术与地理学科教学深度融合的内涵。只有这样，地理教学改革的春天才有可能真正到来。
