淺析“3S”技術對地理教師演示技能的培養研究
——以新教材“地質災害”為例

唐 榕 林 偉 胡 波 林葉彬

（西華師范大學國土資源學院 四川南充 637000）

隨著人們對教育認識的逐步深入，社會對教育層次的要求逐漸提高。2012年2月10日，教育部制定了《中學教師專業標準（試行）》，提出了“能力為重”的基本理念，強調了教師專業能力的重要性[1]。隨著2017版《普通高中地理課程標準（實驗）》的發布，課程標準在教學實施建議中，提出要充分重視地理教學信息資源和信息技術的運用，培養學生的地理信息意識和收集處理信息的能力。為確保在教學中有效應用信息技術構建高效高中地理課堂，劉雙鳳提出了教師在高中地理教學中，應用信息技術時需要注意的原則，即因材施教、以學生為主體、落實教學目標、系統性[2]。從教學的大背景分析，教師專業化已成為順應國際潮流的研究趨勢，基于《中學教師專業標準》和《普通高中地理課程標準（2017年版）》，提出了“3S”技術對地理教師演示技能培養的研究。

一、“3S”技術和演示技能的內涵

“3S”技術是地理信息技術的重要組成部分，包括了GIS、RS、GPS。是在計算機硬軟件支持下，對地理數據進行采集、分析、顯示的技術工具。在李春艷主編的《教師教學技能培養系列教程》中，提出演示技能是教學實施中教師專業技能的重要模塊，是指教師在地理教學中，進行實際展演和示范操作時，運用地圖、實物、模型、信息技術等直觀的教學行為[3]。地理信息技術是提高教師演示技能的重要工具。

二、“3S”技術演示在教學中的應用

（一）地理教學數據的來源

隨著信息全球化的發展，獲取數據的來源也趨于多樣。比如，RS、互聯網、地圖、統計年鑒、實地調查等。本文涉及的地理教學數據主要來源于地理國情監測云平臺、中國地震臺網、國家地震科學數據共享中心。中學教學過程中，用于地理課堂的數據，既可以由教師在備課時準備，也可以作為活動任務，讓學生收集[4]。無論采用何種方式，都應該保證數據的真實性、準確性、客觀性和全面性。

（二）地理數據處理分析及教學應用

教學場所：地理數字實驗室

教學用具：計算機多媒體、ArcGIS軟件

教學目標：通過教師運用計算機演示，并引導學生對收集的數據進行處理、運用ArcGIS軟件演示地震點分布圖的制作，使學生能更加深入理解地質災害，以及地理在生活中的運用。

1.四川省地震數據初步分析。在自然地理環境中，自然災害多種多樣，地震在地質災害中尤為常見。本節教學內容選用了中國地震臺網的實時地震數據，并通過簡單的數學統計方法，得到了四川省2019年1～10月各類強度地震發生次數和月平均震級。如圖1所示：

圖1 四川省2019年1～10月地震發生次數及平均震級面積堆積圖

從圖1可以直觀看出四川省發生次數最多的主要是3～4.5級的有感地震，達到6級的強震至今為止發生次數為1次。且地震的平均震級范圍在3.13～3.68。教師在教學過程中，可以引導學生通過分析整理數據，生成相應的圖表，并闡述現象和分析歸因。

教學問題設置：（1）什么是地震？地震的構成要素有哪些？（2）讀圖1，四川省2019年1～10月地震平均震級的范圍是？

2.四川省地震分布圖的制作。地球上有兩大地震帶，一個是環太平洋地震帶；另一個是南亞地震帶。大部分地震發生在地震帶上，小部分是由于板塊內部活動引起。四川主要處于比較活躍的歐亞大陸地震帶上，位于我國南北的地震帶，是我國地震多發區之一。教師在教學過程中，可以根據四川地震坐標數據，以及課中給出的制圖流程，引導學生得到四川省2019年1～10月地震點的分布情況圖。如圖2所示：

圖2 四川省2019年1月～10月地震點分布圖

通過流程圖，學生可以清楚了解教師呈現的制圖流程及教學目標。從圖2的地震分布圖我們可以了解到，地震點大多分布在四川省西南區，分布密集區主要在四川宜賓市；從四川省縱橫的地震帶分析，宜賓不算是地震活躍區，它不在四川比較活躍的地震帶上。引發地震的原因多種多樣，除了地震帶的影響，還有板塊的移動、斷層、石油、天然氣的開采、當地交通設施的修建等因素。因此，我們應了解引發地震因素，分析地震影響范圍，及時采取預防措施非常重要。

教學問題設置：（1）讀圖2，描述四川省2019年1～10月地震分布規律是什么？（2）讀圖2，結合網上查詢資料，深入分析四川省易多發生地震的原因是什么？（3）根據以上問題，分小組討論，地震帶來的危害有哪些？以及如何有效預防地震？

三、“3S”技術在高中地理教學中的演示作用

從上文的教學應用中我們可以看出，把ArcGIS演示滲透在地理教學中是一種有效的方法，在增強教師專業能力的同時，提高了學生的參與度，鍛煉了學生的動手能力，充分體現了以學生為主的課堂。教師在高中地理課堂中使用“3S”技術，可以不斷提高學生的制作、演示課件的能力。通過教師演示，并引導學生通過ArcGIS作圖學習教材中減災防災知識，可以加深學生的認知過程。教師運用計算機演示教學內容實現了課程標準中“重視地理教學資源和信息技術的運用”，增強了學生獲取和處理地理信息的能力，培養了學生的地理綜合思維、地理實踐力等核心素養。

四、教師演示技能的培養途徑

（一）開設有關“3S”技術應用與教學的培訓課程

針對在校的師范專業學生，學校在開設課程時，應注意對師范生演示能力的培養，采用實驗和理論結合的方式，增強未來地理教師的計算機操作能力；針對在職教師的培訓，各省、市、縣的教育部門或所在學校，可以邀請專家親臨面授，組織全體地理教師集中學習新的技能，加強地理教師的專業發展。

（二）參與有關“3S”技術的會議、學術報告

地理信息技術相關的會議、學術報告屬于地理領域前沿的理論或實踐的內容。地理教師在空余時間應該多參與地理類的學術會議，與參會的專家、學者探討如何在地理教學中，充分滲透“3S”技術，了解地理發展的新信息，啟發地理教師教學的新思路，實現教師自身的發展。

（三）充分運用互聯網課程自學提高專業的能力和內涵

我國現在正處于互聯網科技不斷發展的時代，互聯網逐漸改變了地理教育的方式。互聯網上有各種與地理信息技術教學相關的課程，地處偏遠的教師可以通過互聯網學習地理信息技術，培養自身的演示技能，選擇適合的教學內容給學生演示，促進他們對地理知識的認識理解。

地理教師應該具有終生學習的能力。學習能力是教師自我發展、提高綜合競爭力的必備技能。學校可以通過各種途徑，對教師進行專業的學習和有關的培訓，不斷豐富和增強地理教師自身專業的能力和內涵，體現教師教書育人的價值。

五、小結與思考

傳統地理教師在課堂中演示主要是運用地球儀、板書等傳統教學用具，演示內容不夠全面，演示技能也有待提高。教師把“3S”技術演示應用于地理課堂，不但豐富了課堂演示工具，也增強了地理教師的演示技能。教師在教學中，要客觀看待現代信息技術的優勢與弊端，與傳統教學方法相結合，才能提升地理教學質量。教師可以借助案例教學來探究未來“3S”技術應用于教學領域中的前瞻性探索，以推動我國GIS運用至地理課堂教學中的研究進展。學校在提高學生學習效率的同時，也要加強地理教師演示技能的培養。