“大数据”助力高中地理实践力培养分析

林锦芳

摘 要：大数据应用于教育教学已是大势所趋。互联网时代，大数据在慢慢地改变人类的教育方式与学习方式，信息技术下的大数据将推动未来教育越来越精准，体现教育教学的实用性。本文通过在课前、课堂教学和课后复习中应用大数据，探索高中地理课堂实践的创新路径，促使教师以提升学生地理核心素养为目标，准确诊断课堂问题，推进学生独立高效学习，促使学生积极参与课堂实践活动，积累和完善认知结构，积累实践经验，提升心理素质。这既有利于培养学生的地理思维能力和活动能力，又可鼓励学生通过实践活动获取丰富信息，提高分析和解决问题能力，增强地理核心要素的实践能力。

关键词：大数据;地理实践力;教学实践环境

《普通高中地理课程标准》（2017年版，2020年修订，以下简称《课标》）指出：“强调信息技术在地理学习中的应用。充分考虑信息技术对地理教学的影响，创造有利于学生地理信息意识和能力培养的教学环境。”地理课堂上，随着信息技术与地理学科的不断深入融合，教学手段多媒化、抽象事物生动化、复杂问题简单化、静物内容视频化等趋势，使得教学效果发生了颠覆性变化，大幅度提升了教学质量。信息技术与高中地理教学的结合越来越紧密，在教学中，教师积极运用大数据、互联网+、人工智能等方法，为学生提供更加开放、自由、自主的学习空间。

大数据是一种信息资产，可以短时间内快速地产生海量的、有价值的、多种多样的数据集合。地理信息技术的核心是遥感技术、资源与环境信息系统、全球定位系统和数字地面技术，以及网络GIS等技术。随着遥感观测水平的不断提高，我国北斗卫星导航系统技术不断成熟，地理信息系统的分析、仿真、归档和表达能力不断提高，可用的地理数据将日益丰富，地理大数据的价值更大程度上被挖掘。地理大数据不仅应用到军队、国防、测绘等部门，也为课堂数据模拟各种身临其境教学情境提供可能。例如，地质和地貌研究、植被和气候、城市地域空间结构等地理专题研究可以通过谷歌地球进行云端考证。天气和气候、洋流和海浪、空气污染和其他相关数据可以通过中国气象网站实时访问和其他全球实时数据收集网站获得，让传统教学中难以解释、抽象的地理现象在大数据背景下具象化，为地理教学实践环境创设提供技术支撑。

一、地理实践力核心内涵和大数据概述

《课标》指出：“地理实践力指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。”实践力指的是学生能够利用地理规律和原理，在认识生活现象、解决实际问题过程中所表现出来的操作力、认知力和坚持力等内在品质[1]。

实践研究、实验模拟和实地研究不仅是地理课程学习的重要手段，也是地理研究的重要形式。从这里可以看出，在定义和描述方面，地理实践力是实践能力和意志力。解决问题也是一种实践活动，不仅对改善学生的认知结构至关重要，对提高学生的认知能力也尤为必要;在实践培训方面，它更注重学生地理实践在课堂（如模拟地理实验）和户外（如实地研究和探索）中的应用和改进。

事实上，课堂是地理教师培养学生实践能力的重要舞台。教师是策划者和引导者，但不是主导者。为了充分发挥课堂的作用，教师应首先选择和创造具有实践特色的教学环境，实现这一目标的途径如下：

（一）在课堂上创设与学生生活实际相关的情境，通过观察、调查等方法引导学生收集和处理地理信息，激发学生发现和探索问题的兴趣。

（二）在激发学生兴趣的前提下，通过创设行动情境，促进学生实践行动习惯养成，提升学生自主学习、思考和体验的能力。

（三）科学指导实践活动方案实施，促进学生在体验和反思中不断学习，克服困难、寻求方法，实事求是地探索真理。

创造教育实践环境的最终目的是培养学生迁移知识的能力，促使学生将地理知识应用于生产和生活的实际，努力运用所形成的地理原理、地理规律解释生活现象，体现实践原则，实施知识转移。

二、大数据在地理实践能力培养中的优势

（一）丰富学生获取信息的渠道，提高学生地理实践能力

随着大数据时代的到来，互联网技术飞速发展，获取知识的渠道越来越多。课堂外，一部智能手机、一台平板电脑便可以帮助学生获取大量知识，并实现远程交流和合作，摆脱了课堂时空的束缚性，大幅度提高学生的认知力、操作力、实践力。比如，在区域认知这一节中，教师设计“寻桥探地”地理研学活动，要求小组合作讨论探究桥的详细位置，写出此次实践活动的报告。在传统教学中，这是一个有趣但难以完成的任务，但借助大数据，这一切迎刃而解。学生可以根据相片中植被——竹子，判断出是在南方地区，再根据图中石拱桥的特点，打开图片搜索软件，找图并据图片找出原文章，发现拍摄对象是浙江松阳县;再用利用北斗导航系统，对照实际景观和相片，很快找到准确地点浙江松阳县松庄村。

“寻桥探地”这一研学实践活动的设计，体现了《课标》“学习对生活有用的地理”“创造有利于学生地理信息意识和能力的学习环境”的相关要求，使地理核心素养培养落地生根。普普通通的桥，学生在探究实践中却发现蕴藏大学问、大奥秘，学会用地理视角深层次审视建筑民居差异、山川河流特征，辨识地理事物空间位置，分析自然现象存在及成因。借助互联网，地理实践活动在学科中得到了有效开展，地理辩证思想在学生头脑中形成，立德育人价值观在学生心中内化[2]。

（二）资源推送数据化，利于创设地理新实践课堂

传统课堂中创设真实情境的功能相对较弱，往往是以教师教学为中心，所强调的是理论不是实践，相对空洞抽象。此外，由于校园空间场所的限制和安全责任约束，许多高中地理实践活动无法有效开展。以信息技术为支撑的新课程可以很好地解决这一矛盾。新资源推送的数据具有立体教学、师生互动、生生交流的特点，实现了教学内容的优化呈现、学习资源的便捷获取、课堂教学的深度互动等功能。改变了基于教师独特教学的传统高中地理教学方法，丰富了学生课堂学习的方法、内容和渠道。示例：在高三二轮复习天气系统专题讲解中，学生利用手持平板电脑就可以创造真实的地理场景。教师将中央气象台网站上最近的卫星云图和等压分布图推送到学生的平板电脑上，并利用2106号台风“烟花”登陆现场网络视频进行小组讨论：台风发源地，主要路径，风向和风力大小的变化，深入分析原因和对人类活动的影响，生成台风监测和探索活动报告。在实践中，教師利用情境中的各种信息引导学生发现和思考问题，使学生在合作、讨论和探索中“体验知识形成的全过程”，激发学习地理的兴趣，锻炼地理表达能力和知识判断应用能力。

（三）多元化的海量大数据，利于学生构建完善的地理学科知识体系

基于大数据资源，引人入胜的场景、优美的音乐和丰富的色彩为学生提供了生动的学习内容;通过分析和处理，可以生成逼真的模拟情境，增强学生的多感官体验，激发学习主动性和创造性;将抽象概念可视化，降低学习的难度，提高教学质量，完善学生的地理知识体系[3]。例如，在地质地貌一节教学中，教师可以利用谷歌地图将长江各种河流地貌展示给学生，增加学生的地理感知，借助实景帮助学生理解各种河流地貌成因、特点及分布特征。又如，在高中地理必修二第二章“地域文化与城乡景观”讲到“北京四合院”，这时候可以利用360全景图片和VR技术使学生在课堂上身临其境，北京古民居特色一目了然，北京的街道尽收眼底。大数据分析作为理论与现实连接的有效通道，可以引导学生自主学习和探究学习。在教育数字化的背景下，“教育+云计算”教育云模式不仅推动“宽带网络学校联盟”完成数据中心的建设和服务，还倡导“人人都能进入在线学习空间”，推动教学方法的改革。通过智能传感技术、可穿戴设备等，可实时收集、监测各种实体课堂外的动态信息，并结合线上学习数据加以处理分析，促进了教与学、课堂和课外的有机整合，并有针对性地向学生输出服务，不断完善学生的知识结构，使学生的地理核心素养得到真正提高。

（四）大数据技术的成熟应用显著促进了教学观念和方法的变革

通过课前学习和数据分析，教师可以真正做到“学以致用”，探索学科本质，广泛利用实践资源，打造生动、活跃、实用的学校地理课堂。弹幕发送功能可以在大屏幕上即时呈现课堂上每个学生产生的新问题和想法。实时数据传输促进思想流动和冲突，提高课堂开放性。网络平台上的互动学习使学习过程数据具有可记录性、可重复性和可比性，学生可以在一定程度上根据自己的问题和节奏进行个性化学习。通过对课堂评价数据和教学大数据的对比分析和评价，教师可以发现学生常见的、个性化的问题，并有针对性地进行教学改进。上述变化突出了学生在课堂教学中的问题导向和主导地位，促进了教与学的有效联系[4]。

三、大数据提升地理实践力的策略

课堂上教师将网络信息作为地理教学的案例资源，构建中学地理新课堂，能调动学生的学习兴趣，提高学生的核心素养，帮助学生建立地理知识体系，提高学生的地理实践力。在地理教学活动中，信息技术的直观交互、体感交互、虚拟场景练习等情境教学为地理教学注入了新的活力，为地理实践素养的培养创造了良好的环境。大数据环境下的新型教学实践环境创设将会大放光彩。

（一）准备阶段——制订目标和计划

实践教学应有明确的目标和行动计划。在开展地理实践时应详细说明行动安排、操作流程、注意事项等，在此基础上才能指导学生收集、处理信息，以便减少实践行动的盲目性。实践活动的目的、流程，以及学生任务单等，都应获得数据的支持，让实践活动有的放矢。

（二）设计阶段——信息技术融合

为保障实践活动的有序开展，教师应为学生呈现较为详细具体的行动安排和实现步骤，还需充分发挥学生的自主性，向学生提供各种信息获取的途径和方法，辅助学生自主收集信息，为学生创造良好环境。强化信息技术与学科的融合是新课改的要求。为实现教学的信息化，教师在教学中应充分使用信息软件，提升学生的地理实践能力。在地理实践活动中可以使用“两步走”“star+”等App，根据环境不同指导学生运用不同的信息平台，以提高实践行动的效率[5]。

（三）实施阶段——指导数据记录

地理事物的形成往往是多重元素共同作用的结果，地理学科与其他学科的重要区别在于其综合性。要准确理解地理现象的本质，需要从地理思维和全局意识的角度进行观察和分析。在实践活动中，教师应从多层次多角度给学生设置活动任务，引导学生从不同角度观察同一现象。比如，在笔者指导学生调查小巷旅游业的发展现状时，可以从游客、商家、本地人等多重视角进行观察，每一视角可以有不同的侧重点，注意重点观察对象，记录重点现象，全面提升学生的观察与记录能力，提升学生的地理综合思维。

（四）总结阶段——丰富数据评价工具

新课程改革要求更加重视学生的行为评价，将过程性评价与总结性评价相结合。在具体的评价地理实践力方面，除了定性评价，还应该更注重定量评价，需要丰富数据评价工具[6]。为便于对学生进行定量的数字化评价，教师需要针对学生在地理实践中的综合表现，建立多层次的实践成果评价体系，了解学生具体是哪些方面存在不足，可以精确指导学生进一步的发展。

（五）迁移阶段——提升思维品质

“生活即学校”，学习的最终目标不仅是了解知识，而是利用所学解决问题。迁移是把所学知识运用到具体的新环境中，利用知识解决生活中的问题。教师一方面应引导学生发现生活中的地理问题，另一方面引导学生利用知识解决生活中的地理问题。具体教学中，教师也可以通过呈现情境材料的方式，引导学生对多种材料进行探究，自主发现、提出问题，并进行解答，实现对实践活动的迁移学习。

结束语

地理实践力是新课程改革的重点之一，是培养学生地理核心素养和地理空间思维的重要途径。大数据应用于教育教学已是大势所趋，未来教育也将朝着可视化不断发展，如何利用大数据支持地理实践力的培养、如何使地理实践力可视化，是每个一线教师必须面对的问题。

参考文献

[1]喻衣鑫.大数据分析对提升教学质量的积极作用探究[J].科技资讯，2020，18（31）：50-52.

[2]农晓蕾.核心素养理念下信息技术与高中地理教学融合探究[J].广西教育，2019（42）：94-95.

[3]胡峰博.例析基于大数据的地理课堂精准教学[J].成才，2019（7）：44-46.

[4]樊艳丽.例谈高中地理核心素养中学生实践能力的培养[J].学周刊，2019（28）：106.

[5]尹厚霖.基于互联网思维的地理实践力培养策略初探[J].地理教学，2019（21）：35-36，44.

[6]吴光明.基于信息技术下高中地理实践力的培养[N].中学生学习报·教研周刊，2019-6-7（60）.

本文系福州市教育信息技術研究课题“基于大数据的地理教学诊断与应对研究”（课题编号：FZDJ2020A17）的主要研究成果。