信息技术在中学地理教学中应用的可视化分析

肖依婷　黄秋燕　覃红雨　王丽珍　庞丽萍

【摘 要】地理教学与信息技术的整合已成为当前教育发展的必然趋势。借助CiteSpace软件对应用信息技术开展中学地理教学的相关研究文献进行可视化分析，发现信息技术应用于中学地理教学研究发文量总体呈上升趋势，该领域的研究热点主要有“高中地理”“应用研究”“初中地理”“地理学科”“教学模式”“翻转课堂”等，其成果侧重对综合思维素养的培养。

【关键词】地理教学 信息技术 CiteSpace 可视化分析

【中图分类号】G643.45  【文献标识码】A  【文章编号】1002-3275（2023）13-73-04

信息化赋能教育是当前基础教育改革关注的热点。信息技术应用于中学地理教学，对于启迪学生智慧、培养学生创新思维、提高课堂效率、激发学生学习地理的兴趣等方面都发挥着重要的作用。随着信息技术的更新及地理教师对信息技术运用意识的加强，信息技术与地理教学融合的教学方式已成为教学常态，从最初计算机辅助地理教学，到信息技术与地理教学的整合，再到地理信息技术与地理教学，以及虚拟仿真技术在地理教学中的使用，信息技术与地理教学的融合已取得一定成果。同时，《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》实施建议部分明确提出要深化信息技术应用。因此，有必要对信息技术应用于中学地理教学的现有成果进行系统整理，从而明确信息技术在中学地理教学应用的研究现状和发展趋势，为应用信息技术开展中学地理教学研究提供参考。

一、数据来源与研究方法

（一）数据来源

研究以中国知网作为数据的来源，检索主题为“信息技术+地理教学”，对2000～2022年的文献进行检索，检索日期为2022年11月15日，共检索出文献734条，删除不符合所研究主题的文献，最终获得有效文献668篇。

（二）研究方法

在中国知网搜索关于信息技术在中学地理教学中应用的相关文献，以RefWorks形式将文献批量导出，导入CiteSpace软件进行数据分析，同时生成相关图谱，并对图谱与数据进行整理与分析，总结出信息技术在中学地理教学中应用的研究现状及未来发展趋势。

二、信息技术应用于中学地理教学的研究现状

对下载的相关文献进行年度发文量统计及趋势分析。结果显示，信息技术辅助地理教学的研究发文量总体呈上升趋势，截至2021年（由于检索时2022年未结束，因此趋势分析不涉及2022年）其研究经历了初期缓慢发展，中期呈阶梯式增长，到后期趋于平缓的过程，统计结果如图1所示。相关文献前期发文量较少，说明学者对这方面研究关注不多。发文量最少出现在2001年，为0篇，直到2012年发文量才突破20篇，发文量猛增的时间是2014～2015年。2014年中华人民共和国教育部出台的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中明确指出：“加强信息技术教学应用展演交流，促进优质教学资源开发和应用。”因而学界对于这方面的研究关注度加强。截至2022年，2018年相关文献发文量达到了顶峰，共85篇，随后发文量趋于平缓并有所下降。总体而言，发文量呈上升的趋势，表明信息技术在中学地理教学中的应用研究领域持续被学界关注，而发文量最多为85篇/年，说明该研究领域研究数量未达到饱和状态，仍有相当大的研究空间。

三、信息技术应用于中学地理教学研究的热点透视

（一）关键词共现与词频分析

为了解本研究领域的研究热点，本研究采用CiteSpace软件生成关键词共现图谱，如图2所示。节点大小表示关键词出现频次的高低，节点越大，关键词出现频次越高；反之，则表示出现频次越低。此外，关键词能够反映某一个研究领域的核心研究内容，是该领域研究内容的高度凝练。

由图2可知，作为检索关键词的“地理教学”和“信息技术”出现频次最高。同时，出现频次较高的关键词有“高中地理”“应用研究”“初中地理”“地理学科”“教学模式”“翻转课堂”等，并且这些关键词也是该领域的研究热点。

对关键词频次、中心性进行统计，整理出频次排名前二十的关键词（见表1）。中心性较强的关键词对该领域研究的影响大。由于本研究檢索关键词为“信息技术”与“地理教学”（“地理学科”与之相近），因此将这三个关键词排除后，分析中心性较强的关键词。由表1可知，排除上述三个关键词后，中心性强的前三个关键词为“高中地理”“教学模式”“课堂教学”，这三个关键词为该研究领域的关键节点。这不仅说明信息技术应用于地理学科的教学模式分析为研究的重要子议题，而且反映出该研究领域注重高中地理的课堂教学。

（二）关键词聚类分析

基于关键词共现图谱生成关键词聚类图谱，导出关键词聚类数据，统计生成关键词聚类明细列表（见表2）。可以发现，信息技术在中学地理教学中应用共有七大聚类，这七大聚类分别为#0高中地理、#1地理教学、#2教学模式、#3地理学科、#4信息技术、#5地理事物、#6 3S技术。聚类#0“高中地理”是该领域研究的主要方向。

表2中的众多关键词都指向地理核心素养的培养，因此将各聚类以地理核心素养培养的视角进行归纳分析。

1．综合思维素养

聚类“高中地理”“地理教学”“教学模式”“地理事物”研究指向综合思维的培养。由“应用探究”“课程整合”“实践应用”等关键词构成。根据统计，在此研究领域下，综合思维的培养主要依据地理课程中关于地理要素的综合分析、时空因素的变化分析，以及形成整体意识的问题进行学术探讨，在基于此的教学方案设计及实施的过程中对学生的综合思维进行潜移默化的影响。相关研究较丰富，例如王旭峰探讨了现代信息技术与初中地理教学的整合应用，说明在教学过程中运用信息技术，有利于学生将涉及地理方面的时间、空间信息加以整合，从横向角度说明信息技术的运用能够培养学生的综合思维。［1］林天寿、黄秀英以“河流综合开发利用”内容为例，通过信息化教学的模式将地理综合思维的要素分析过程可视化，让学生学会分析地理现象，形成综合思维。［2］大量研究表明学生在信息技术的帮助下，能够有效形成地理学科的综合思维。

2．地理实践力素养

聚类“地理学科”“3S技术”注重地理实践力的培养。由表2可知，“探究能力”和“实践”两个关键词与本主题相关性较强。在相关研究中，卢书清以“地球的公转运动”这一节内容为例，向学生提出开放性问题。让学生通过网络查询、社会调查等方法获取地理知识，进一步培养学生的地理实践力素养。［3］陈荣设计了以地理课程“3S”技术为背景的寻宝游戏，在寻宝过程中让学生学会利用3S技术解决现实问题，让学生通过合作交流的方式促进地理实践能力的提升。［4］目前对于学生地理实践力素养的培养一般以课外活动为主要形式。在课外活动中，学生提出问题并通过探索实践获得结论，再回到课堂中做进一步总结。例如邓钧等设计教学课前环节，让学生利用互联网收集POI数据同时进行社会调查，整理出深圳市餐饮业的布局，从而理解服务业区位因素及其变化过程的地理知识，在收集数据和调查环节中培养学生的地理实践力。［5］

3．区域认知素养

聚类“信息技术”研究聚焦区域认知素养的培养。应用信息技术培养学生的区域认知素养主要以查看电子地图和使用地图图片的形式进行，学生在教师提供的地图中理解地理要素的位置、分布，区域之间的联系与差异。相关研究有李嘉菁提出运用信息技术进行地图教学。研究指出，因为存在课本插图内容有限、时效性不足等问题，所以教师可以通过运用多媒体设备进行在线绘制相关地图，或展示最新的天气地图等，进而提升学生的区域认知能力。［6］

可见，信息技术应用于中学地理教学研究侧重于综合思维素养的培养，而对于人地协调观素养的培养未见有相关论述，因此本文不作讨论。

四、信息技术应用于中学地理教学研究的脉络分析

基于关键词聚类生成关键词时间线图谱，从时间维度表示知识的演进，在此基础上结合图1，将信息技术在中学地理教学中应用研究演进历程分为三个阶段：

第一階段：2000～2008年缓慢增长阶段。这一阶段是信息技术应用于地理教学研究早期阶段。作为检索关键词“地理教学”与“信息技术”最先出现，彼此之间的联系以研讨会作为研究的开端。在2005年，关键词“应用研究”“地理学科”“初中地理”成为当时的研究热点，信息技术应用于地理教学研究备受关注。同时，教师利用信息技术设计教案，内容丰富，对于教学模式的研究有研究性学习、任务协作式学习、自主学习等。可见，早期研究关注如何利用信息技术辅助地理教学，但这都基于教师对地理课程内容的选择进行教学，并没有体现学生的自主性。

第二阶段：2009～2018年急速增长阶段。这一阶段是信息技术应用于地理教学研究全面发展阶段。首先，自2009年研究成果不断增多并在新技术的支撑下研究内容不断细化。此阶段以“高中地理”为背景的研究较为兴盛，与之相关的研究是各种新技术的运用，包括“Google Earth”“LocaSpace Viewer”“3S技术”等，这些地理软件具有较强的针对性，注重对某一课例进行分析，但并未涉及对信息技术应用路径的研究。其次，各种电子地图的使用使学生形成一定的时空思维，包括“天地图”“数字地图”“数据地图”等，但数字地图的使用仅限于课堂教学，并未真正融入学生的生活。最后，“翻转课堂”“视频教学”“微课”的出现彻底改变了以往的教学模式，使教学较少受到时空限制，学生可以自主选择感兴趣的课程内容。此阶段研究关注如何在高中地理教学中高效应用新技术、新媒体，帮助学生掌握相关的学科知识与技能。

第三阶段：2019～2021年趋于平缓阶段。这一阶段是信息技术应用于地理教学研究可持续发展阶段。首先，核心素养教学目标在此研究领域被提出，研究开始关注对学生地理学科核心素养的培养，与之相关的研究包括利用地理软件进行地理实验、培养学生的地理实践能力等。其次，“深度学习”“时事热点”“生活化”“本土化”作为新出现的关键词，成为学界关注的新研究点，研究关注学生个体思维与能力的提升，注重课程内容与学生生活之间的联系。再次，“学习效果”“指标体系”“效果测评”等关键词的出现表明学者对教学评价的研究也有所涉及。最后，“智慧课堂”的出现成为教学模式的补充。此阶段研究关注地理学科特性，将地理学科与学生现实生活进行联系，强调信息技术的应用要追求教学生活化，关注时事热点。

可见，信息技术应用于中学地理教学研究对地理课程的四大要素都有所涉及，但是未涉及信息技术应用路径的研究。

五、结论与展望

（一）结论

基于中国知网数据库，应用CiteSpace软件对2000～2022年发表的668篇应用信息技术开展中学地理教学研究相关文献进行可视化分析，得出以下三个结论：

第一，信息技术辅助地理教学的研究发文量总体呈上升趋势，其研究经历了初期缓慢发展、中期呈阶梯式增长、后期趋于平缓的过程，研究成果较为丰富。

第二，结合关键词共现图谱及关键词出现频次表格分析，得出该领域研究热点主要有“高中地理”“应用研究”“初中地理”“地理学科”“教学模式”“翻转课堂”等。此外，关键词中心性分析结果表明，以高中地理为背景的教学模式分析为本研究重要的研究议题。

第三，基于关键词聚类图谱及相关表格，归纳出信息技术应用于地理教学的研究在地理核心素养中偏向对综合思维素养的培养。

（二）展望

本文分析了信息技术应用于中学地理教学的研究现状及研究热点，在此基础上推测未来研究的趋势。

第一，注重信息技术应用教学的理论研究。信息技术应用于地理教学的理论研究能够指导教学实践，而目前的研究缺乏顶层设计。根据研究结果，目前对于信息技术应用于地理教学的理论研究较少，包括对信息技术应用于地理教学的必要性、实施路径的分析［7］等，而研究内容偏向教学实践，这不利于信息技术应用于地理教学的发展。教学理论的研究有助于信息技术应用于地理教学的落实，因此今后要重视对教学理论的研究。

第二，关注人地协调观素养的培养。根据整理的数据和图表可以发现，信息技术在地理教学中的应用研究缺乏对人地协调观的培养。人地协调观素养体现为学生思想层面的培养，对人类与地理环境之间关系秉持正确的价值观。作为地理核心素养中的基本价值观念，具有统领地理教育价值的作用。因此，人地协调观素养的培养应在该研究领域中有所体现。

【参考文献】

［1］王旭峰．现代信息技术与初中地理教学的整合应用［J］．中学教学参考，2013（30）：75．

［2］林天寿，黄秀英．基于信息技术的地理综合思维素养培养研究：以人教版教材“河流综合开发利用”为例［J］．中学地理教学参考，2020（10）：13-14，71．

［3］卢书清．浅谈信息技术在中学地理教学中的应用［J］．中国教育信息化，2007（4）：28-29．

［4］陈荣．在地理寻宝中探索“3S技术”［J］．地理教学，2013（2）：15-16，36．

［5］邓钧，李婷．基于POI数据的服务业区位因素教学实践探索：以“深圳市餐饮业区位因素及其变化”为例［J］．地理教育，2022（11）：13-17．

［6］李嘉菁．信息技術在高中地理教学中的应用研究［J］．中学政史地（教学指导），2022（9）：44-45．

［7］刘嘉玲．信息技术与中学地理教学融合的研究综述［J］．大连教育学院学报，2019，35（4）：50-53．

肖依婷 / 南宁师范大学地理科学与规划学院，从事地理教育研究（南宁 530001）；黄秋燕 / 南宁师范大学地理科学与规划学院，教授，从事资源环境遥感及地理信息技术教学研究（南宁 530001）；覃红雨 / 梧州高级中学，高级教师，从事中学地理教学（梧州 543002）；王丽珍 / 南宁师范大学地理科学与规划学院，从事地理教育研究（南宁 530001）；庞丽萍 / 南宁师范大学地理科学与规划学院，从事地理教育研究（南宁 530001）；*通迅作者，E-mail：hqy@nnnu.edu.cn

【基金项目】广西普通本科高校示范性现代产业学院“南宁师范大学自然资源数字产业学院建设”（桂教高教［2021］50号）；2021年度广西高等教育本科教学改革工程项目“面向一流本科的地理科学类专业‘三融合培养模式研究与实践（2021JGA241）