地理測(cè)繪技術(shù)輔助地理實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

張春杰

摘 要：隨著信息技術(shù)與課堂教學(xué)的融合日趨密切，這為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐力提供了新途徑。本文在明確測(cè)繪活動(dòng)在地理實(shí)踐力培養(yǎng)中的價(jià)值基礎(chǔ)上，依托RTK和ArcGIS等手段，以喀斯特地貌測(cè)繪為例，圍繞活動(dòng)流程、目的、實(shí)施方案和評(píng)價(jià)方式等方面設(shè)計(jì)測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)方案，旨在提升學(xué)生的地理實(shí)踐力和綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：地理實(shí)踐力；野外實(shí)踐；地理課程；測(cè)繪活動(dòng)

中圖分類號(hào)：G633.55? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1005-5207（2024）04-0066-05

地理實(shí)踐力是《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確提出的地理學(xué)科核心素養(yǎng)之一，旨在強(qiáng)調(diào)學(xué)科教學(xué)應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生在考察、實(shí)驗(yàn)、探究等相關(guān)地理實(shí)踐活動(dòng)中所具備的意志品質(zhì)和行動(dòng)能力［1］，地理實(shí)踐力核心素養(yǎng)的提出，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、自主探索能力、創(chuàng)新思維能力有著重要意義。要培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力，除了開(kāi)展地理研學(xué)旅行活動(dòng)外，也應(yīng)適當(dāng)引入相關(guān)地理信息技術(shù)操作實(shí)踐，提升學(xué)生對(duì)地理信息技術(shù)的興趣，有利于拓寬學(xué)生未來(lái)選擇相關(guān)專業(yè)的視野。

綜合實(shí)踐活動(dòng)課程是中小學(xué)的必修課程，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、分析和解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提升綜合素質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)［2-3］。

地理學(xué)科作為唯一將地理實(shí)踐力培養(yǎng)納入學(xué)生核心素養(yǎng)的科目，體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐操作能力的重視，旨在讓學(xué)生在考察、調(diào)查、操作和模擬實(shí)驗(yàn)等地理實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)相應(yīng)的意志品質(zhì)和實(shí)踐行動(dòng)力。這意味著地理學(xué)科在中小學(xué)課程中不僅應(yīng)向?qū)W生普及基本地理科學(xué)知識(shí)，更要關(guān)注生活中的地理實(shí)踐力。隨著新課改的推進(jìn)，科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)與課堂融合更加密切，而作為強(qiáng)調(diào)實(shí)踐力核心素養(yǎng)的學(xué)科，也應(yīng)將更多與地理相關(guān)的技術(shù)融入課堂，為學(xué)生地理實(shí)踐力培養(yǎng)提供助力。地理課標(biāo)中明確提出加強(qiáng)技術(shù)運(yùn)用，加強(qiáng)測(cè)量、分析等實(shí)踐活動(dòng)［1］（表1），而地理測(cè)繪實(shí)踐就是培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)驗(yàn)力的新途徑。

一、測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)在地理實(shí)踐力培養(yǎng)中的應(yīng)用價(jià)值分析

1.激發(fā)學(xué)生地理學(xué)習(xí)興趣

地理測(cè)繪技術(shù)是地理信息數(shù)據(jù)收集基本方式之一，地理測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)有利于學(xué)生進(jìn)一步了解地理相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容來(lái)源，如某地的經(jīng)緯度、海拔、地形等。激發(fā)學(xué)生對(duì)生活中相關(guān)地理數(shù)據(jù)測(cè)量的興趣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)地理知識(shí)及學(xué)習(xí)方法，并對(duì)感興趣的內(nèi)容進(jìn)行記錄和分析。通過(guò)實(shí)際操作、測(cè)繪等動(dòng)手實(shí)踐的方式，改變學(xué)生對(duì)地理學(xué)習(xí)中信息數(shù)據(jù)繁雜、無(wú)趣的刻板印象。

2.提升學(xué)生對(duì)地理測(cè)繪實(shí)踐內(nèi)容的了解

在日常地理課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)地理信息來(lái)源的了解較為匱乏，只能通過(guò)教材中關(guān)于地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行相對(duì)抽象的了解，這使學(xué)生產(chǎn)生了較大的距離感，不易引起學(xué)生對(duì)地理學(xué)科內(nèi)容的興趣。因此，引入測(cè)繪技術(shù)實(shí)踐會(huì)拉近學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容的距離，而學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作感受地理信息數(shù)據(jù)的來(lái)源，也能體現(xiàn)地理實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值。利用地理測(cè)繪技術(shù)的實(shí)操性、自主性等特點(diǎn)，能使學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)中，通過(guò)制定自主測(cè)量、定點(diǎn)測(cè)量等一系列測(cè)量活動(dòng)任務(wù)，提高學(xué)生對(duì)測(cè)繪實(shí)踐學(xué)習(xí)的有效性（圖1）。

3.提升學(xué)生信息獲取與加工能力

地理測(cè)繪數(shù)據(jù)具有開(kāi)放性特點(diǎn)，也可成為公共資源，教師和學(xué)生都可將自己所測(cè)量的地理數(shù)據(jù)收集、整理、上傳，制作成簡(jiǎn)易的地理信息系統(tǒng)，并可分析區(qū)域內(nèi)的地理數(shù)據(jù)（圖2），如某市區(qū)域的道路、居住區(qū)、植被、地形等的分析，提升學(xué)生觀察身邊事物的探索欲望。

4.拓展學(xué)生對(duì)未來(lái)專業(yè)的認(rèn)知

地理測(cè)繪所收集歸納的數(shù)據(jù)是地理數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基點(diǎn)，也是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的數(shù)據(jù)源，讓學(xué)生從最簡(jiǎn)單微觀的源頭了解龐大數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，可提升學(xué)生對(duì)地理數(shù)據(jù)內(nèi)容的了解程度（圖1），拓寬未來(lái)專業(yè)選擇方向。當(dāng)今社會(huì)測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用無(wú)處不在，如工程建筑、機(jī)場(chǎng)修筑、地質(zhì)勘探、道路修建等。因此，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)適當(dāng)接觸測(cè)繪技術(shù)，可以對(duì)學(xué)生將來(lái)選擇學(xué)習(xí)的專業(yè)提供幫助。

二、測(cè)繪軟件介紹與實(shí)踐活動(dòng)流程設(shè)計(jì)

1.技術(shù)設(shè)備與軟件介紹

（1）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量設(shè)備

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)波載相位差分儀器（Real-time kinematic），又簡(jiǎn)稱之為“RTK”，該儀器主要由基準(zhǔn)站和移動(dòng)基站組成，運(yùn)用于測(cè)量、地形勘測(cè)等領(lǐng)域，可以實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。這是一種新的、常用的衛(wèi)星定位測(cè)量?jī)x器，RTK能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度。搭建基準(zhǔn)站完成后，測(cè)量、定點(diǎn)等工作只需要通過(guò)移動(dòng)基站和手薄完成，相比其他大型測(cè)繪儀器更加方便（圖3）。

（2）ArcGIS軟件

ArcGIS 是一個(gè)全面多功能的系統(tǒng)，用戶可用其收集、組織、管理、分析、交流和發(fā)布地理信息。作為世界領(lǐng)先的地理信息系統(tǒng) （GIS） 構(gòu)建和應(yīng)用平臺(tái)，通過(guò)運(yùn)用ARCGIS軟件可將用戶所需區(qū)域內(nèi)的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，并按照用戶自身個(gè)性化需求進(jìn)行篩選、歸納、分析，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，也可利用矢量圖進(jìn)行分析并對(duì)內(nèi)容篩選歸納。

本次測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)主要運(yùn)用RTK與ArcGIS兩種儀器和軟件，在測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)中運(yùn)用RTK設(shè)備對(duì)測(cè)量區(qū)各測(cè)繪點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地操作測(cè)繪，包括對(duì)相對(duì)海拔差、經(jīng)緯度等，可運(yùn)用ArcGIS對(duì)區(qū)域地圖進(jìn)行篩選。

2.實(shí)踐活動(dòng)流程設(shè)計(jì)

本次測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目化，關(guān)注學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中的操作與成長(zhǎng)。項(xiàng)目化教學(xué)的一般過(guò)程是通過(guò)項(xiàng)目引入、知識(shí)建構(gòu)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施、活動(dòng)評(píng)價(jià)與反饋等方面進(jìn)行的。本次測(cè)繪項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)主要分為知識(shí)構(gòu)建、實(shí)地考察、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施與反饋，其目的是為了讓學(xué)生了解地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的來(lái)源與建構(gòu)和自然保護(hù)區(qū)地形地貌的變化，整個(gè)活動(dòng)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的，使教學(xué)內(nèi)容跳出書(shū)本，有實(shí)時(shí)可變化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，能進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)地理測(cè)繪的興趣，并加強(qiáng)技術(shù)實(shí)操與書(shū)本知識(shí)內(nèi)容的結(jié)合，活動(dòng)流程如圖4所示。

三、測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施過(guò)程

新人教版高中地理必修一“常見(jiàn)地貌類型”“地貌的觀察”“植被與土壤”和選擇性必修一“地表形態(tài)的塑造”“自然環(huán)境的地域差異性”等章節(jié)內(nèi)容，都可引入測(cè)量技術(shù)對(duì)地形、海拔等知識(shí)展開(kāi)針對(duì)性教學(xué)，可在引入課堂教學(xué)時(shí)突出區(qū)域性、特色化，結(jié)合當(dāng)?shù)赜欣Y源開(kāi)展測(cè)繪實(shí)踐。如筆者所處地區(qū)最為突出的是喀斯特地貌，可通過(guò)對(duì)喀斯特地貌相關(guān)內(nèi)容設(shè)計(jì)測(cè)繪活動(dòng)。不同區(qū)域的教師可引入當(dāng)?shù)鼐哂刑厣馁Y源開(kāi)展測(cè)繪活動(dòng)，如道路規(guī)劃測(cè)繪、資源保護(hù)區(qū)測(cè)繪。

1.實(shí)踐活動(dòng)目的

該課外實(shí)踐活動(dòng)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)相關(guān)地理測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、分析、歸納、總結(jié)等實(shí)踐能力，探討區(qū)域要素的變化，在實(shí)踐過(guò)程中體驗(yàn)地理學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生地理實(shí)踐力形成。教師在活動(dòng)過(guò)程中應(yīng)營(yíng)造開(kāi)放、真實(shí)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生完成測(cè)繪目標(biāo)，自主動(dòng)手實(shí)踐參與其中。學(xué)生通過(guò)觀察、提問(wèn)、測(cè)量、記錄、分析、推理、匯報(bào)等環(huán)節(jié)，提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐活動(dòng)的體驗(yàn)感，形成自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的能力（圖5）。

2.測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)方案

本次測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)和研學(xué)旅行同時(shí)進(jìn)行，在研學(xué)過(guò)程中對(duì)研學(xué)資源點(diǎn)進(jìn)行測(cè)繪，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行整理分析（表2）。活動(dòng)進(jìn)行過(guò)程中，各小組間要對(duì)所測(cè)量?jī)?nèi)容進(jìn)行記錄（表3），并確定探究問(wèn)題的突破口和講解內(nèi)容的思路，制定完整計(jì)劃。

四、測(cè)繪實(shí)踐活動(dòng)的評(píng)價(jià)方式

及時(shí)評(píng)價(jià)反饋有利于教學(xué)活動(dòng)的優(yōu)化，教師要重視教學(xué)反饋的及時(shí)性、科學(xué)性和有效性。而地理實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與日常應(yīng)試標(biāo)準(zhǔn)截然不同，日常應(yīng)試測(cè)評(píng)中，主要通過(guò)紙筆測(cè)試考評(píng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的掌握程度。而地理實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)往往從活動(dòng)設(shè)計(jì)、活動(dòng)目標(biāo)、活動(dòng)過(guò)程等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，這里的評(píng)價(jià)主要針對(duì)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)中的整體水平與地理實(shí)踐力素養(yǎng)的評(píng)價(jià)。

1.定性評(píng)價(jià)

在地理測(cè)繪活動(dòng)結(jié)束后，以各測(cè)繪小組為單位，展現(xiàn)各小組的地理數(shù)據(jù)測(cè)繪成果，教師可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多種形式展示，如視頻、繪圖、報(bào)告會(huì)等，活動(dòng)小組可以展示測(cè)繪過(guò)程中的困難及有趣現(xiàn)象等，也可以利用儀器和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件進(jìn)行成果展示，可通過(guò)主題班會(huì)活動(dòng)、學(xué)期成果分享會(huì)等形式分享。定性評(píng)價(jià)需要教師認(rèn)真觀察學(xué)生在研學(xué)活動(dòng)中的表現(xiàn)并做好記錄，認(rèn)真對(duì)待學(xué)生成果匯報(bào)，學(xué)生實(shí)踐成績(jī)由教師及各小組評(píng)分組成。

2.定量評(píng)價(jià)

建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，其目的為保障學(xué)生評(píng)分的合理性、公平性與公正性，并且設(shè)置相應(yīng)的一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)和二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)測(cè)繪能力素養(yǎng)、品質(zhì)素養(yǎng)、拓展內(nèi)容等進(jìn)行評(píng)分（表4）。

五、總結(jié)與反思

近年來(lái)，隨著新課改不斷推進(jìn)，核心素養(yǎng)內(nèi)涵逐漸明確，這為提升學(xué)生綜合能力提供了更明確的方向，本實(shí)踐設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)與生活相結(jié)合，生活與技術(shù)相聯(lián)系，技術(shù)與實(shí)踐“掛鉤”，培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在真實(shí)情境中持續(xù)發(fā)展與學(xué)習(xí)，對(duì)地形地貌、信息技術(shù)等有更清晰的了解，在開(kāi)拓學(xué)生眼界的同時(shí)，提升了學(xué)生的地理實(shí)踐力。

本實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施還存在很多不足，如實(shí)踐操作與教材內(nèi)容聯(lián)系不夠緊密，會(huì)產(chǎn)生部分?jǐn)?shù)據(jù)的差異；在活動(dòng)開(kāi)展初期，協(xié)調(diào)工作不夠完善，需要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐團(tuán)隊(duì)與教師之間的溝通；實(shí)踐內(nèi)容不能豐富，后期應(yīng)增加水質(zhì)檢測(cè)內(nèi)容等，使實(shí)踐活動(dòng)更系統(tǒng)，更好地提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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［3］ 郭鋒濤，段玉山，周維國(guó)，等.研學(xué)旅行課程標(biāo)準(zhǔn)（二）——課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容［J］.地理教學(xué)，2019（6）：4-7.