地理信息技術在研學旅行中的應用實踐

黃志敏

摘 要：隨著科技的進步，信息技術產品走進了千家萬戶，與人們的工作、生活和學習聯系越來越緊密。文章以都江堰水利風景區研學活動為例，通過對學生進行常用地理信息軟件在定位、小組合作、設計及繪制研學線路、生成研學軌跡等多方面的應用訓練，有效提升了學生的地理實踐力。

關鍵詞：地理信息技術;研學旅行;地理實踐力

2016年，教育部等11部門印發了《關于推進中小學生研學旅行的意見》，要求學校根據學段特點和地域特點，逐步建立小學階段以鄉土鄉情為主、初中階段以縣情市情為主、高中階段以省情國情為主的研學旅行活動課程體系[1]。隨后，研學旅行在全國如火如荼地展開，地理學科因其獨特的學科性質和注重培養學生戶外實踐能力的特點，在研學旅行中表現出更加強烈的熱情，因為地理教師們意識到研學旅行是提升學生地理實踐力的有效途徑。地理實踐力是中學生尤其欠缺的素養，主要因為這一素養的培養在課堂教學中難以貫徹[2]，所以需要帶領學生走出課堂，在戶外研學旅行中提高地理實踐力。《普通高中地理課程標準（2017年版）》指出，地理實踐力是指人們在考察、實驗和調查等地理實踐活動中所必備的意志品質和行動能力[3]。對于初中學生而言，地理實踐力在研學旅行活動中主要表現為小組合作能力、描述地理環境、搜集相關資料、分析資料、篩選資料、理解地理環境與人類活動的關系等。地理信息技術因其具備強大的空間分析、可視化功能等，能夠幫助學生在戶外描述地理環境、收集資料、分析資料、篩選資料以及理解地理環境與人類活動的關系。本文以我校八年級學生到都江堰水利風景區研學為例，探索地理信息相關軟件在研學旅行中的應用實踐，以培養學生的地理實踐力。

一、前期準備

1.確定研學活動地點和學生培訓

（1）確定研學活動地點。在研學旅行中師生安全須放在第一位。都江堰水利風景區坐落在四川省成都平原西部的岷江上游與中游分界處，位于成都市都江堰市城西，這里不僅擁有舉世聞名的中國古代水利工程，還是著名的國家5A級風景旅游區，并于2000年入選世界文化遺產，景區內安全措施非常到位，能有力保障學校師生在景區內考察的安全。都江堰水利風景區屬于水利文化，學生主要考察以下景點：南橋、離堆、臥鐵、伏龍觀、寶瓶口、飛沙堰、魚嘴分水堤、安瀾橋、秦堰樓、二王廟、玉壘關、西關、松茂古道等。研學旅行的路徑大致可以確定，且都江堰水利風景區距離我校約70千米，車程約1小時，因此都江堰水利風景區研學旅行的行程時間與活動范圍都比較好掌控和管理，無論在路上還是在研學考察點，學校師生的安全都有保障。

（2）地理信息技術培訓。地理教師利用課堂時間給八年級學生講解和演示百度地圖、高德地圖、兩步路戶外助手、Locaspace Viewer三維數字地球的基本用法，并對在都江堰水利風景區研學旅行的行程中何時使用哪款App來導航、組隊、查看研學旅行路徑、記錄研學旅行路徑、拍照和錄制視頻、導出素材等給出建議。然后將講解內容與學生提出的疑問和解答都打印出來，學生人手一份，確保人人掌握地理信息技術的使用方法，為在戶外實踐中鍛煉學生的地理實踐力做好鋪墊。

2.安裝軟件

（1）百度地圖App或高德地圖App。百度地圖和高德地圖都能為用戶提供智能路線規劃、智能精準導航（駕車、打車、騎行、步行）、實時路況、實時公交等。在本次研學旅行中，學生從學校出發就可以使用百度地圖或高德地圖查看沿途信息、分享實時位置向家人報平安，到了研學點則采用軟件步行導航等。

（2）兩步路戶外助手App。兩步路戶外助手是一款專業戶外工具軟件，這款軟件有眾多驢友用戶，也非常適合學生戶外研學旅行使用。學生可以在研學旅行出發前參看App上的歷史軌跡，規劃本次研學旅行線路、制作研學旅行攻略，小組組隊及選購合適的裝備;在研學旅行中記錄整個研學行程，采用軌跡導航，定位隊員實時位置，安全救援;在研學旅行結束后進行軌跡備份、行程點評、研學旅行分享、社區互動以及篩選研學旅行素材等。

（3）Locaspace Viewer三維數字地球App。Locaspace Viewer三維數字地球集成多種在線地圖資源，包括Google Earth地形、Google Earth影像，百度地圖、影像、標注，天地圖地圖、影像、標注和微軟地圖、影像、標注。圖像的立體效果非常棒，師生可以從俯視、側視、正視等不同角度對研學旅行考察點進行觀察，出發前可以非常直觀地觀察研學旅行考察點的地形、植被、河流、交通、建筑等。該軟件基于GPS定位的綜合功能，具有定位精度高、覆蓋率廣、網絡定位流量小、定位快的特點，可實時、準確記錄整個研學考察行程的軌跡。軟件還提供運行軌跡存儲、處理、展示和導出共享服務，方便導出或同步到多平臺使用，有助于學生整合研學旅行素材。

二、應用地理信息技術培養學生地理實踐力

1.利用定位技術培養學生描述地理環境的能力

學生上車即可打開百度地圖App或高德地圖App—點擊“駕車”按鈕—輸入“都江堰水利風景區”—選擇行車路線，查看學校到目的地的距離和預估乘車時間，然后點擊“開始導航”按鈕，觀察沿途信息，還可以點擊界面左上角“報平安”按鈕，在旅途中給家人分享實時位置報告平安（圖1）。學生通過百度地圖或高德地圖上顯示的地理信息沿途觀察成都平原和川西龍門山的地形特點、途經河流、建筑等，描述沿途地理環境。結合地圖上的信息和實地景觀，學生描述沿途地理環境更準確。

2.利用兩步路戶外助手組隊培養學生小組合作能力

到達都江堰水利風景區后，學生根據預先分好的小組組隊。打開兩步路戶外助手App，在右側菜單里點開“隊伍”按鈕，進入隊伍加載中的“臨時組隊（手麥組隊）”，組長點擊“去創建”按鈕，添加隊伍頭像、填寫隊名和小組描述、點擊“完成”按鈕等;組員點擊“去加入”按鈕，輸入小組隊伍名稱即可加入，或者在兩步路戶外助手App中與組長互加好友，請組長把自己添加進隊伍中（圖2）。然后小組成員在隊伍中修改自己的昵稱，打開共享位置，組長打開“允許隊伍直播”按鈕，方便組內同學通過隊伍直播功能查看本小組成員的實時位置。組隊成功后各小組成員采取分工合作的方式完成整個研學旅行活動，活動中小組成員時而分散時而集中，兩步路戶外助手可以讓小組成員迅速聚攏，探討并匯總搜集的資料，加強小組成員的合作能力。

3.手繪研學活動線路培養學生地理實踐力

（1）設計研學活動路徑，培養學生分析資料和篩選資料的能力。都江堰水利風景區是著名國家5A級旅游區，每年有非常多的驢友在此穿越旅行，因此，有很多用戶在App上共享了歷史軌跡，學生可以選擇適合本次研學旅行活動的軌跡作為活動考察路徑。打開兩步路戶外助手App，點擊右下側“導航”按鈕，再點擊“指定軌跡”按鈕，然后在“軌跡庫”里查找適合本次研學旅行的歷史軌跡作為本次考察參考路徑（圖3）。都江堰水利風景區推出了“水利文化品鑒游”，所以學生還可以根據高德地圖查找研學景區研學旅行路線。打開高德地圖App，點擊高德地圖界面左下角“路線”按鈕，然后再點開“水利文化品鑒游”，根據水利文化品鑒游推薦的14個景點游覽路線設計研學旅行考察的路徑（圖4）。兩步路戶外助手和高德地圖為學生分析和篩選路徑資料提供了極大幫助，因為每個小組都有自己的具體情況，必須根據本組實際情況設計研學旅行活動路徑。通過設計活動路徑，小組成員通力合作，統一思想，為自己小組量身定做研學旅行活動路徑。

（2）兩步路戶外助手App繪制研學旅行路徑，培養搜集資料的能力。設計好本次研學路徑后，點擊兩步路戶外助手App界面上的“記錄”按鈕，如果提示開啟GPS，請按照提示操作進行，此處不再贅述。當定位狀態變成黃色或綠色后代表定位成功，然后記錄真正開始。研學旅行活動沿途需要添加標注點（即考察點）、拍照、錄音或者錄制視頻（點擊屏幕右下角“拍照”按鈕即可）等。研學旅行結束后，按“結束”按鈕暫停，再長按“結束”按鈕結束記錄（圖5），記錄結束后運動記錄將自動保存在“我的—運動記錄”中。如果選擇保存軌跡，軌跡文件將保存在“我的—軌跡”中。接下來就可以把記錄的軌跡采用圖片、鏈接或文件的形式分享給他人。兩步路戶外助手繪制研學旅行路徑滲透本次整個研學點的考察，協助學生在活動中搜集資料，并精準記錄在活動路徑上，為后期小組制作PPT報告提供詳實素材。

4.采集照片或視頻生成研學軌跡，培養學生地理實踐力

（1）兩步路戶外助手App拍照或錄制視頻生成軌跡，培養學生理解地理環境與人類活動的關系。在都江堰水利風景區研學旅行中，可以利用兩步路戶外助手App拍照或錄制視頻生成軌跡線。點擊兩步路戶外助手界面右下側“拍照”按鈕進行拍照、錄制視頻或錄音，上傳照片、視頻時輸入照片或視頻的名稱，點擊“上傳”按鈕，照片或視頻就可存儲在“我的—云端照片（視頻）”中（圖6）。學生用兩步路戶外助手拍攝照片、錄制視頻、上傳資料時需要小組成員討論并描述考察點的地理環境，查閱相關資料，分析并理解該地地理環境與人類活動的關系，搜集本小組后期制作報告需要的資料。

（2）Locaspace Viewer三維數字地球生成照片軌跡，培養學生描述地理環境和搜集資料的能力。學生需要拍攝照片作為研學旅行后期的報告素材，拍照前需將手機定位功能打開，軟件會自動記錄拍攝的經緯度信息。打開Locaspace Viewer三維數字地球App，點擊界面左上角“軌跡計時”“拍照”按鈕，拍照完畢后再點擊“照片生成軌跡”按鈕，然后選擇照片存儲的文件夾并填寫照片名稱，點擊界面左上角圖標，接著再點擊“一鍵導出”，并填寫輸出文件名，最后點擊界面右上角云圖標下列的傳輸列表，就可以查找到照片下載的路徑（圖7）。利用三維數字地球可對考察點進行俯視、側視、正視等多角度觀察，輔助學生實地考察，幫助學生全面描述考察點的地理環境。同時，三維數字地球軌跡記錄中有精確經緯度位置的照片，對于學生搜集資料也大有幫助。

三、研學旅行活動評價

1. 學生研學活動成果評價

都江堰水利風景區研學旅行中，各組學生拍攝了很多照片，也錄制了很多視頻，返校后以小組為單位制作研學旅行PPT報告，并推薦小組代表做不超過5分鐘的交流。各組學生在研學旅行活動中的小組合作能力，描述地理環境、搜集資料、分析資料、篩選資料、理解地理環境與人類活動的關系等地理實踐力基本可以通過PPT內容表現出來，因此PPT內容的分數占比較高。對報告的評價采用小組自評、兩位教師評價相結合的方式，具體評價見表1。

2. 地理信息技術培養學生地理實踐力效果評價

本次研學旅行活動前，給學生詳細介紹了百度地圖、高德地圖、兩步路戶外助手和Locaspace Viewer三維數字地球等手機App的基本用法，并把講解內容與學生的疑問和解答打印成紙質文檔。同時告知學生研學旅行結束后，要以小組為單位做PPT報告，因此學生在都江堰水利風景區研學旅行中的熱情很高，他們有的使用高德地圖或百度地圖導航，有的用兩步路戶外助手App或Locaspace Viewer三維數字地球App拍攝照片、導航，還錄制了許多視頻，實地考察了都江堰水利風景區的地形、植被、土壤、河流、水利工程、建筑等。返校后，學生通過小組合作制作研學旅行PPT，并推選小組代表做研學旅行班級報告等活動，有了較為成功的研學體驗。開展戶外研學旅行活動，地理信息技術是保障，師生可以借助地理信息技術豐富研學旅行的內容、規劃研學點的考察路徑以及采集戶外基礎地理信息，分析地理環境與人類活動的關系等，加深學生對家鄉地理的了解和熱愛。通過本次研學旅行活動，學生在實地考察中地理實踐力得到極大提升，家國情懷得到較大增強。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部等11部門.教育部等11部門關于推進中小學生研學旅行的意見[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3325/201612/t20161219_292354.html， 2016-12-19.

[2] 劉春燕，李兆智，毛端謙.基于地理實踐力培養的廬山自然地理研學旅行設計[J].地理教育，2019（03）：55-57.

[3] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.