WebGIS平臺在高中地理項目式學習中的適切性探析

張清蘋 李品儀

［摘 要］WebGIS是基于網絡的GIS技術。在高中地理項目式學習中運用WebGIS平臺，能為學生創造良好的地理學習環境，有利于優化學生的地理學習方式，培養學生的地理核心素養。文章在介紹WebGIS平臺的優勢、應用前景、功能等基礎上，闡述WebGIS平臺在高中地理項目式學習中的適切性，以期為廣大地理教師深化信息技術應用提供參考。

［關鍵詞］WebGIS平臺；高中地理；項目式學習；適切性分析

［中圖分類號］ ? ?G633.55 ? ? ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2023）01-0092-04

2018年教育部頒布的《普通高中地理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課程標準”）提出了“重視問題式教學（單元式、項目式、主題式教學方式）”“深化信息技術應用”等教學建議。2019年國務院辦公廳印發的《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中提出，注重加強課題研究、項目設計、研究性學習等跨學科綜合性教學；推進信息技術與教育教學深度融合，加強教學研究和指導。可見，新時代的地理教育應充分利用好信息技術的優勢，開展項目式學習等探究性的教學活動。WebGIS是基于網絡的GIS技術。在WebGIS平臺的支持下，地理信息資源能夠被更加高效地使用。WebGIS是呈現地理空間信息的便捷載體，能為地理項目式學習的開展提供良好的平臺。本文在介紹WebGIS平臺的優勢、應用前景、功能等基礎上，闡述WebGIS平臺在高中地理項目式學習中的適切性，以期為廣大地理教師深化信息技術應用提供參考。

一、WebGIS平臺在地理教學中的優勢和應用前景

WebGIS是傳統GIS在網絡上的延伸與發展，能實現地理空間數據的搜索、查找、編輯、制圖、輸出等現代地理信息技術的基本功能，同時也能實現地理信息的開發、數據共享與溝通交流。可見，WebGIS平臺在地理教學中具有一定的優勢和應用前景。

（一）WebGIS平臺在地理教學中的優勢

WebGIS平臺可以高效地利用大量的地理信息。總體來看，WebGIS平臺的主要優勢體現在以下幾方面：首先是具有便捷性，WebGIS平臺避免了軟件安裝與熟悉軟件操作的過程，方便師生的使用；其次是成本低，WebGIS平臺通過網頁瀏覽和操作，許多功能和站點都無須付費，這能讓師生節省開支；最后是操作性強，WebGIS平臺能夠以空間分布為基礎，為師生提供多種地理信息服務，提高地理信息資源的利用率和共享水平。使用WebGIS平臺可以降低地理教師應用GIS的門檻，緩解地理教師的畏難心理，幫助他們解決因使用GIS而出現的技能要求高、耗時較長等問題，并能幫助師生快速分析和處理各種地理信息問題。

（二）WebGIS平臺在地理教學中的應用前景

1.信息化時代育人的需求。《中國學生發展核心素養》中指出了18個學生發展的基本點，其中就包括了“信息意識”和“技術運用”。對于地理學科來說，地理信息技術是一項基本的技能，應用WebGIS平臺開展地理教學，學生可以在信息化環境中開展問題探究，進而培育其“信息意識”和“技術運用”素養，這契合《中國學生發展核心素養》的培養需求。同時，應用WebGIS開展地理學習是緊跟時代發展步伐的，能幫助學生滿足信息化時代學習、工作、生活的需求。

2.課程標準中“學”與“教”的要求。課程標準在“課程內容”中要求學生利用地理信息技術進行學習，在“實施建議”中指出要“深化信息技術應用”，這說明基于地理信息技術進行教與學是未來地理教育的一大趨勢和必然要求。基于WebGIS平臺的地理學習能為學生提供豐富多樣的學習素材，為學生的個性化學習提供必要幫助。同時，基于WebGIS平臺的地理探究學習能開闊學生的視野，提高學生的信息技術應用能力，有利于建構富有實踐性和時代性的地理課程內容。因此，WebGIS作為兼具實用性和便捷性的信息技術，可作為一個普適性的教學平臺引入日常的地理課堂，以提高師生整體利用地理信息技術進行地理教與學的能力。

二、WebGIS平臺在地理教學中的功能應用

（一）WebGIS平臺在地理教學中的功能

1.視圖操作功能。WebGIS平臺的視圖操作是指以遙感圖像、專題圖等為對象，進行圖像的獲取、加工、表達和操作。具體的視圖操作功能包括地圖的放大與縮小、地圖漫游、經緯網顯示、三維可視化、圖層疊加等。使用WebGIS平臺提供的海量視圖材料，能極大地豐富地理教學資源，更新教學素材。

2.數據分析功能。WebGIS平臺的數據分析是指通過外部訪問實現對地理數據的查詢與分析。具體的數據分析功能包括地理空間數據的屬性與位置查詢、面積測算、距離測算、緩沖區分析等。通過WebGIS平臺提供的網絡地圖服務，教師可以指導學生便捷高效地使用和處理地理信息數據［1］。

3.動態空間分析功能。WebGIS平臺能建立龐大的地理空間信息數據網，突破時間與空間的限制，實時捕捉和處理地理數據信息，使多種地理信息能快速地與真實的地理環境結合并直觀化呈現。教師能通過WebGIS平臺動態模擬氣候氣象、地球運動、水文等地理現象，幫助學生實現對地理現象的動態分析。

4.地圖制作功能。很多WebGIS平臺都具有免費的地圖制作功能，在獲得一定的數據后，師生可以制作人口分布圖、交通圖、農業分布圖、經濟地圖等。例如教師和學生可以到政府官網下載各種統計年鑒，按研究主題的需要對數據進行篩選后制作相應的Excel表格；隨后在“地圖慧”或“蘭圖繪”等WebGIS平臺中導入數據，即可生成相應的專題地圖。

（二）適用于地理教學的WebGIS平臺

按功能分類劃分的WebGIS平臺見表1。

部分WebGIS平臺介紹如下。

天地圖（https：//www.tianditu.gov.cn/）。天地圖是具有在線地圖、專題圖層、開發資源等功能的大型互聯網地理信息綜合應用服務平臺，能為地理教學提供全方位、多角度的全球地理信息數據［2］。

蘭圖繪（https：//www.ldmap.net/）。蘭圖繪是一個基于互聯網的位置標注平臺，用戶可以根據個人需求繪制點狀、線狀、面狀圖形，并添加相關屬性信息，其主要功能有測量、路徑或距離分析、緩沖區分析和熱力分析等。

ArcGIS Online（https：//www.arcgis.com/index.html）。ArcGIS Online是一個基于云技術的WebGIS平臺，能提供全球范圍內海量的地圖數據和高質量的基礎地圖，將其應用于地理教學能幫助師生較好地實現地圖的制作和分享。

Earth NullSchool（https：//earth.nullschool.net/）。Earth NullSchool是一個能呈現全球的大氣、海洋和顆粒物污染等要素的交互式、可視化展示平臺，可用于常見的天氣系統、大規模的海水運動、海水性質等知識點的探究學習。

GlobeLand30（http：//www.globeland30.org/）。GlobeLand30是由國家基礎地理信息中心開發的產品，主要用于環境變化分析、地理條件監測、城鄉管理、地表過程建模等方面的研究，也可用于高中地理生態問題等知識的探究學習。

Windy（https：//www.windy.com/）。Windy是一個專業的氣象可視化平臺，能提供包括氣溫、氣壓、云量、風向等45類以上的氣象圖層，可用于高中地理常見的天氣系統、氣象災害等知識點的探究學習。

三、WebGIS平臺在高中地理項目式學習中的適切性分析

基于WebGIS平臺開展高中地理項目式學習，能最大限度地發揮WebGIS平臺的優勢，主要體現在以下兩個方面。

（一）理念上的契合

項目式學習倡導“學以致用”的理念，具有“驅動性問題、聚焦學習目標、投入科學實踐、協作、技術工具支持學習、創作有形的人工制品”［3］等基本要素。WebGIS平臺能提供大量的自然地理、經濟、人口等開放數據，能為學生提出研究問題、選擇研究對象、確定研究內容提供支持，有利于實現項目式學習中“設置驅動性問題”“聚焦學習目標”的要求。不同的WebGIS平臺能可視化地呈現不同的地理數據，學生可以使用這些數據進行問題探究，也可以在原空間的基礎上與其他用戶互動并添加新的內容。這樣的操作平臺為實現項目式學習的“投入科學實踐、協作、技術工具支持學習、創作有形的人工制品”提供了可能。在高中地理項目式學習中應用WebGIS平臺，可以更便捷、有效地支持學生開展地理探究活動。

（二）方法上的支持

1.擴大選題范圍。基于項目的學習要具有一定的學習深度。地理學科有著廣泛的研究領域，涉及自然和社會等諸多方面，具有綜合性、區域性的特點。WebGIS平臺能承載地理學科的多種研究要素、擴大地理教學的研究范圍，能拓寬地理項目式學習的思路，提供更豐富的研究選題內容。學生可以選取當下熱門的地理學科問題（如空氣質量問題）進行項目式學習，也可以選取基于鄉土的地理研究問題（如家鄉人口問題）進行項目式學習。

2.優化情境創設。WebGIS平臺能通過網絡媒介存儲、分析和顯示一系列地理信息數據，如地圖、衛星遙感影像、表格和圖形等。在高中地理課堂教學中利用WebGIS平臺可以有效地做到地理情境可視化，更形象地呈現地理項目式學習的問題，提高學生學習地理的興趣，增強學生解決地理問題的信心。

3.提供學習工具。由于具有基于網絡的特征，WebGIS平臺能提供海量、多維、實時的數字化資源，能為學生的學習提供便捷的“腳手架”，為學生進行地理空間分析提供學習工具，為培育學生核心素養提供途徑。

（1）為學生進行地理空間分析提供學習工具。傳統教學的學習資源多是平面化、二維化的，WebGIS平臺克服了傳統教學的缺點，不但能夠呈現各類空間地圖數據信息、屬性數據信息，而且能將地理事件化抽象為直觀，將客觀真實世界中錯綜復雜的地理事物用可視化的圖表、影像等方式表現出來，豐富了學習資源，為地理空間邏輯思維的訓練提供了基礎條件。

通過WebGIS平臺的不同功能可以幫助學生辨別空間要素（地理空間概念學習）、建立空間聯系（地理空間認知過程）、形成空間決策（地理空間表征）。例如，在基于WebGIS平臺的“如何利用氣壓圖預報天氣”地理項目式學習中，學生可利用Windy平臺的視圖操作功能分析氣旋、反氣旋、雨帶等地理要素的空間分布位置、空間形態、空間關系；還可利用“三維臺風”平臺的動態空間分析功能觀察、描述臺風的空間動態形成過程并歸納其移動規律，從而提高學生的地理空間思維能力。

（2）為培育學生核心素養提供途徑。首先，通過WebGIS平臺可以把實際的日常生活、工作及科學研究活動等情境盡可能地在地理課堂教學中還原，從而增加直觀、動態、全方位的教學資源，搭建多樣化的學習支架。學生在應用WebGIS平臺進行項目式學習的過程中，能提升信息意識與信息技術應用能力、地理實踐力。其次，通過WebGIS平臺還可以展示多個學習空間和多種地理要素，有助于學生在地理項目式學習中進一步探索地理事物的空間分布、區別和關聯，有助于培養學生的區域認知能力和綜合思維能力。最后，通過WebGIS平臺還能夠把真實世界中的環境現象搬到地理課堂中，并呈現出不同地理問題的時空變化，這有助于學生在地理項目式學習中開展人地關系問題的分析，從而潛移默化地培養學生的人地協調觀。

4.豐富學生的學習方式。在傳統的教學過程中，學生主要是被動地接受教師講授的知識，并在課后完成相應的書面作業。這種學習方式在一定程度上制約了學生的個性化發展，教學效果不佳。基于WebGIS平臺的地理項目式學習與傳統的學習方式不同，在地理項目式學習中學生要調動已有的知識與經驗，在真實的、復雜的情境中進行地理問題的探索。同時，WebGIS平臺的功能多樣、數據龐大，這就需要學生以學習共同體的形式開展學習。學生通過小組協作，互助互勉，利用不同的WebGIS平臺進行資料的查找和數據的收集，進而分析和解決地理問題。最后，學生需要通過地圖繪制、PPT制作、語言解說等形式對地理問題的研究結論進行闡述，或者借助WebGIS平臺完成項目產品的制作和展示。在這個探究過程中，學生可選的學習方式是多樣的，學習體驗是豐富的，學習動力是可持續的，學習成果是可視化的。可以說，WebGIS平臺功能的豐富性、操作的簡易性促進了學生的小組合作，也為學生之間的學習協作提供了多種可能。

綜上所述，WebGIS平臺作為強大的地理數據可視化處理工具和空間分析工具，在地理教學中具有一定的優勢，在輔助高中地理項目式學習方面具有較好的契合度。為充分體現WebGIS平臺在高中地理項目式學習中的應用價值，今后還應進一步對WebGIS平臺開展高中地理項目式學習的操作原則、實施路徑和案例應用等方面進行研究。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ］

［1］ ?侯璐.WebGIS應用于地理教學功能初探：以培育區域認知核心素養為例［J］.地理教學，2020（2）：49-52.

［2］ ?車紅巖，趙軍.基于“天地圖”和Flex RIA技術的教育信息服務系統設計研究［J］.數字技術與應用，2013（7）：123-124.

［3］ ?趙楠，裴新寧.問題式學習和項目式學習［J］.上海教育，2019（7）：72-74．

（責任編輯 陳 明）