2003—2020年信息技術(shù)與中學地理教學融合研究的時空熱點分析

雷驕陽 李月

摘 要：自2003年《義務教育地理課程標準（實驗）》頒布以來，信息技術(shù)與地理教學融合領(lǐng)域的研究成果豐碩。文章利用文獻計量和空間自相關(guān)分析的方法，從時空視角梳理了自2003年以來該領(lǐng)域在地理教育類三大期刊上發(fā)表的文獻。研究發(fā)現(xiàn)：移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)推動著該領(lǐng)域研究的逐漸深入，當前處于核心素養(yǎng)引領(lǐng)、突出學科育人價值的階段;信息化理念普及整體較好，擁有高水平師范院校的地區(qū)研究成果顯著。展望未來，該領(lǐng)域的研究者應立足核心素養(yǎng)，關(guān)注、重視并創(chuàng)新信息技術(shù)應用，在信息技術(shù)與教學目標、教學評價融合等領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);時空熱點;文獻計量;空間自相關(guān)

2003年教育部頒布《普通高中地理課程標準（實驗）》，強調(diào)“要重視地理教學信息資源和信息技術(shù)的應用，營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環(huán)境” [1]。2018年教育部頒布《普通高中地理課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標），新課標中再次強化了信息技術(shù)在地理教學中的重要地位，認為信息技術(shù)的發(fā)展是地理教學改革的助推器[2]。信息技術(shù)與地理教學融合是課程改革的必然要求，其創(chuàng)設(shè)環(huán)境情境化等特點與建構(gòu)主義等現(xiàn)代學習理論不謀而合，相關(guān)研究成果豐碩。

文獻梳理的方法包括傳統(tǒng)的文獻綜述和新興的文獻計量法。與傳統(tǒng)文獻綜述不同，利用文獻計量法從實證研究的角度梳理文獻，具有較高的科學性和可視化等特點。過往的文獻梳理多從時間尺度梳理研究內(nèi)容，缺乏對研究力量的空間表征[3-4] 。由于經(jīng)濟基礎(chǔ)的差異決定了信息技術(shù)發(fā)展空間上的異質(zhì)性，目前對于該領(lǐng)域的研究缺乏相應的梳理，基于此，本文從時空二維視角回顧該領(lǐng)域的研究，以期為未來該領(lǐng)域的研究提供參考。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)收集于2020年1月8日，利用中國知網(wǎng)的高級檢索功能，選擇“期刊檢索”，在檢索條件中，選擇“全文=信息技術(shù)”，時間尺度選擇為“2003—2020年”，來源期刊分別輸入“中學地理教學參考”“ 地理教學”“ 地理教育”。剔除無關(guān)文獻，檢索出信息技術(shù)與地理教學融合的文章共323篇，檢索結(jié)果分別以Word、Excel和Refworks格式導出并保存，將Refworks格式文件命名為download_2003.txt。

2.研究方法

（1）文獻計量法。結(jié)合可視化軟件的使用，文獻計量法可以科學直觀的呈現(xiàn)研究熱點和研究趨勢。 Citespace是當前文獻計量中應用較為廣泛的軟件，由美國德雷塞爾大學陳超美博士及其團隊研發(fā)[5]。本研究使用Citespace 5.6.R1版本，首先，將download_2003.txt文件中的同義詞進行合并;其次，利用Citespace數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能將保存的Refworks格式數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，啟動Citespace軟件，新建工程并執(zhí)行CNKI分析，時間區(qū)間選擇2003—2020年，切片間隔為1年，節(jié)點類型選擇關(guān)鍵詞;閥值選項選擇每個時間分區(qū)中出現(xiàn)頻率最高的前50個詞;最后，運行工程得到關(guān)鍵詞統(tǒng)計表，控制面板布局選項選擇時區(qū)視圖，最終得到時區(qū)圖譜，依據(jù)時區(qū)圖譜可得共現(xiàn)關(guān)鍵詞時區(qū)分布表。

（2）空間自相關(guān)分析。空間自相關(guān)分析可以分析事物分布的聚集程度，其包括全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析。全局空間自相關(guān)分析用于描述研究范圍內(nèi)的各要素屬性值之間的空間特征，可以測定出變量在空間內(nèi)是否存在相關(guān)性，并描述其相關(guān)程度，通常用莫蘭指數(shù)（ GlobalMorans I）進行衡量[6]。利用 ArcGIS 10.2 軟件進行全局自相關(guān)分析，分析參數(shù)的空間關(guān)系的概念化設(shè)置為反距離（INVERSE_ DISTANCE） 、距離法采用歐式距離（EUCLIDEAN_DIS TANCE），從而得到Morans I 值[7]：

I = [N ΣiΣjwij（Xi-X）（Xj-X）（ΣiΣjwij）Σi（xi-x）2]

公式中N表示研究對象數(shù)量;Wij表示空間權(quán)重矩陣;Xi表示對象i的值，[X]表示所有對象平均值。莫蘭指數(shù)（GlobalMorans I）取值在[-1，1]之間，莫蘭指數(shù)的取值大于0表示空間分布趨向聚合，小于0為趨向離散。莫蘭指數(shù)越接近于 1，表示研究范圍內(nèi)的空間正相關(guān)性越強;越接近于-1，表示研究范圍內(nèi)的空間負相關(guān)性越強;莫蘭指數(shù)為0則為隨機分布[7]。

二、研究結(jié)果

1.研究熱點與趨勢

（1）研究熱點。通過Citespace中的關(guān)鍵詞統(tǒng)計表可以整體把握2003—2020年的研究熱點。中介中心性（Betweenness centrality）和引用頻次是劃分關(guān)鍵詞的兩大重要指標，中介中心性大于0.1的節(jié)點為關(guān)鍵節(jié)點，中介中心性越大，關(guān)鍵程度越高[5]。根據(jù)中介中心性和引用頻次排序得到表1，從表1可以看出，“地理教學”“中學地理”“地理信息系統(tǒng)應用”“地理信息技術(shù)”“Google Earth”等是研究的熱點關(guān)鍵詞。

第一階段（2003—2011年）：初步探索，以計算機為載體。《普通高中地理課程標準（實驗）》在實施建議部分提出“在有條件的地方，要積極利用網(wǎng)絡(luò)中的地理信息資源、電子地圖和信息技術(shù)優(yōu)化地理教學” [1]。從表2中可知，該階段的文章數(shù)量較少，關(guān)鍵詞零星分布，研究內(nèi)容較為單一，尚處于初步探索階段。這一時期我國的信息技術(shù)發(fā)展迅速，但是在信息技術(shù)與中學地理教學融合領(lǐng)域研究成果較少。該時期的信息技術(shù)主要以計算機為載體，ArcGIS系列軟件和Google Earth都是基于計算機系統(tǒng)的地理信息技術(shù)應用軟件。

第二階段（2012—2016年）：研究趨熱，逐漸走向移動終端。2012年，教育部頒布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，首次提出了“信息技術(shù)與教學深度融合”的概念，隨著第三代、第四代移動通訊技術(shù)的普及，信息技術(shù)與中學地理教學的融合逐漸成為研究熱點。這一階段該領(lǐng)域文章數(shù)量大幅度增長，2016年該領(lǐng)域的文章數(shù)量達到頂峰。關(guān)鍵詞覆蓋課堂教學的四個組成要素，即教師、學生、教學內(nèi)容和教學媒體[8]。這一時期出現(xiàn)了“手機App”“App”等關(guān)鍵詞，移動互聯(lián)網(wǎng)的普及讓更多的地理教學類App被開發(fā)應用于地理課堂教學中，并表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。首先，相較于計算機而言，智能手機、平板電腦等移動設(shè)備使用門檻更低，具有更高的普及性，便于教師隨時隨地使用。其次，諸如“MeteroEarth”等App操作容易，方便抽象知識的講授，實用價值突出。此外，手機等移動設(shè)備的交互功能降低了學生探究學習的門檻，“翻轉(zhuǎn)課堂”“MOOC”“自主學習”等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)體現(xiàn)了信息技術(shù)凸顯學生主體地位的重要價值。

第三階段（2017—2019年）：核心素養(yǎng)引領(lǐng)，突出學科育人價值。新課標提出了地理學科核心素養(yǎng)的課程培養(yǎng)目標，關(guān)鍵詞統(tǒng)計表中的“地理核心素養(yǎng)”“地理實踐力”的出現(xiàn)標志著學科核心素養(yǎng)引領(lǐng)著新的研究方向。在新課標的指引下，延續(xù)了上一階段以移動設(shè)備為載體的特點，強調(diào)探究式學習、自主學習等學習方式，同時這一時期更加突出地理學科的育人價值。信息技術(shù)與地理教學融合的核心要義在于學生綜合素養(yǎng)尤其是信息素養(yǎng)的提升。學生在利用信息技術(shù)學習時，學會在海量的資訊信息中使用信息技術(shù)整理資料并進行綜合分析、學會利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段突破時空限制認識區(qū)域、學會在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的輔助下真切感受人類活動對地理環(huán)境的影響，在此過程中滲透核心素養(yǎng)培育，對學生必備品格和關(guān)鍵能力的形成具有重要作用。

2.發(fā)文量空間分布

（1）發(fā)文數(shù)量空間上趨向聚合，高水平的師范院校輻射影響較大。利用ArcGIS的空間自相關(guān)功能進行分析，得到莫蘭指數(shù)結(jié)果為0.09，大于0，表明發(fā)文數(shù)量在空間上整體趨向聚合狀態(tài)。結(jié)合表3可知，蘇、滬、粵、鄂等地區(qū)發(fā)文數(shù)量較多，研究水平處于領(lǐng)先地位。這些地區(qū)普遍擁有國內(nèi)領(lǐng)先的師范院校，首先，華東師范大學、南京師范大學、華中師范大學、華南師范大學等師范類高校在地理教育研究領(lǐng)域具有較高的水平，科教氛圍濃厚，在校師生研究成果顯著。其次，本地高水平的師范院校為該地培養(yǎng)了大量具有一定科研意識與專業(yè)技能的教師人才。最后，高校研究者與本地中學教師之間良好的互動交流促進中學地理教研活動的開展。

（2）信息化理念普及較好，局地研究水平有待提高。結(jié)合表4、表5可知，經(jīng)假設(shè)檢驗后得到P值為0.059，大于 0.05;檢驗統(tǒng)計量Z得分為1.88，大于1.65，表明整體上雖趨向聚合，但未出現(xiàn)顯著的高值和低值聚集區(qū)。進入21世紀，信息技術(shù)的變革深刻影響著地理教學實踐，同時也悄然改變著該領(lǐng)域科研工作者的思想觀念，無論是初、高中地理課程標準還是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，均強調(diào)信息技術(shù)應用于中學地理教學的重要性，要求地理教師轉(zhuǎn)變教學觀念，優(yōu)化教學方法、提高信息技術(shù)應用水平。在此背景下，各地區(qū)的地理教師、專家、學者等紛紛開展信息技術(shù)與中學地理教學融合的研究。但青、藏等地在該領(lǐng)域的研究仍有待加強，未來應健全青藏等地的研究體系建設(shè)，營造良好的學術(shù)氛圍，加強中學與高校之間的交流與協(xié)作。

三、研究結(jié)論與展望

1.研究結(jié)論

本文利用文獻計量、空間自相關(guān)分析的方法分別對信息技術(shù)與中學地理教學領(lǐng)域的研究熱點與趨勢以及各省級行政區(qū)發(fā)文數(shù)量空間分布進行可視化分析，發(fā)現(xiàn)2003—2020年信息技術(shù)與中學地理教學的融合研究聚焦于對教學內(nèi)容與策略的研究，信息化背景下教學方式的諸多關(guān)鍵詞始終是熱點關(guān)鍵詞，研究內(nèi)容逐漸覆蓋教師、學生、教學過程、教學媒體四大教學基本要素[8]。移動互聯(lián)網(wǎng)的普及推動著該領(lǐng)域文章數(shù)量的大幅增加。依據(jù)文章發(fā)表數(shù)量和研究內(nèi)容將這一時期分為三個階段，當前的研究階段具有核心素養(yǎng)引領(lǐng)，突出學科育人價值的特點，同時，也存在一定的空白，信息技術(shù)與教學目標和教學評價的融合研究較為薄弱。

從空間上看，發(fā)文數(shù)量整體趨向聚合狀態(tài)，有高水平師范院校的地區(qū)研究成果較多。高水平師范類院校在科研氛圍、人才輸出等方面優(yōu)勢顯著，對本地區(qū)的信息技術(shù)與地理教學融合領(lǐng)域研究影響深遠。信息技術(shù)與地理教學融合理念在全國普及較好，但多因素影響導致青、藏等地研究成果較少，未來應加強該地區(qū)的研究體系建設(shè)。

2.研究展望

（1）關(guān)注新興技術(shù)，重視成熟的信息技術(shù)、創(chuàng)新傳統(tǒng)信息技術(shù)。從共現(xiàn)關(guān)鍵詞時區(qū)統(tǒng)計表來看，信息技術(shù)與地理教學融合的研究具有滯后性和過程性的特點，一種信息技術(shù)流行一段時間之后才會出現(xiàn)該信息技術(shù)與地理教學融合的應用性研究。筆者依據(jù)信息技術(shù)與地理教學融合發(fā)展的三個階段將其劃分為三種不同的類型（表6），“新興的信息技術(shù)”指在教學中尚未應用，但在社會其他領(lǐng)域部分應用的技術(shù)，如5G技術(shù)（第五代移動通訊技術(shù)）。研究者應當關(guān)注新興技術(shù)的發(fā)展趨勢，挖掘新興技術(shù)與地理教學融合的可行性與育人價值。“成熟的信息技術(shù)”指相關(guān)研究已經(jīng)在教育教學中開展，并在地理教學實踐中得到應用的信息技術(shù)，如手機App，平板電腦等，此類技術(shù)相比新興的技術(shù)具有更加豐富的理論與實踐基礎(chǔ)，應成為該領(lǐng)域研究者關(guān)注的重點。“傳統(tǒng)的信息技術(shù)”指在地理教學中已經(jīng)廣泛應用，受到廣大一線教師好評的信息技術(shù)應用，如微軟公司的PowerPoint演示軟件，Google Earth軟件等。傳統(tǒng)的信息技術(shù)應用廣泛，廣大教師較為熟悉，研究者應當深入挖掘，思考傳統(tǒng)信息技術(shù)的創(chuàng)新性應用。

（2）圍繞核心素養(yǎng)，開展教學評價、教學目標與信息技術(shù)的融合。新課程改革基本理念引領(lǐng)該領(lǐng)域研究順應信息技術(shù)發(fā)展的趨勢，地理核心素養(yǎng)是未來該領(lǐng)域研究的中心。當前該領(lǐng)域在教學評價、教學目標與信息技術(shù)的融合研究方面較為薄弱。教學目標對地理教學具有導向性，地理教師在制定教學目標時需要依據(jù)課標、教材、學情等要素綜合分析，隨著研究的深入，信息技術(shù)將是未來教學目標科學高效制定的工具之一。教學評價的方法多樣，F(xiàn)LAS、ITIAS等課堂行為觀察方法提升了教學評價的客觀性與科學性，但由于其操作的復雜性，在教學實踐中并未廣泛應用，未來該領(lǐng)域研究者應當致力于科學、簡便的教學評價軟件的研究與開發(fā)，便于一線教師借助信息化手段進行教學評價。

（3）向高校“取經(jīng)”，向“同行”學習，提高教育科研能力。2019年《教育部關(guān)于加強新時代教育科研工作的意見》提出要構(gòu)建全面覆蓋、立體貫通、分工明確、優(yōu)勢互補的教育科研體系[9]。中學教師與高校師生是地理教學研究的“主力軍”，對該領(lǐng)域研究的空間分布分析發(fā)現(xiàn)師范類高校對本地區(qū)的教研工作影響較大。因此，應當充分發(fā)揮本地師范類高校的資源優(yōu)勢，中學可以邀請高校學科專家和教育專家利用講座、微信群等方式指導中學的地理教研工作，營造良好的學術(shù)研討氛圍，調(diào)動中學教師開展教育研究的積極性，提高中學教師的研究能力。教師也可利用學術(shù)年會等機會與其他地區(qū)教師交流分享經(jīng)驗，提高科研水平。▲

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