融合信息技術的生活地理教育探索

姚偉國：上海市民立中學副校長，上海市特級教師，上海市地理學會理事，上海市教育委員會地理專業委員會理事，國家地理教材基地研究員，華東師范大學、上海師范大學特聘專家，第四期上海市雙名工程“攻關項目”主持人。撰寫專著《生活地理新視角》《橫看成嶺側成峰——生活地理教育求索》，先后主編《奉賢鄉土地理》《陜西北路文蘊探奇》等，參與編寫上海初、高中地理教材，多篇文章被人大復印報刊資料轉載。近年主持完成“基于移動終端的生活地理碎片化閱讀平臺建設研究與實踐”等市級科研項目，獲得上海市科研成果一等獎。追求“生活地理教育”思想和“生活地理、理趣施教”教學風格，注重教育生態培育，創設生活情境體驗問題解決，努力成就每一位學子。

生活離不開教育，教育也離不開生活，生活的土壤是滋養教育的沃土。生活地理是一個既立足現實又歷久彌新的課題，無論何時研究，人們都有不同的收獲。當前，在互聯網快速普及與迭代發展、人工智能嶄露頭角的時代，現代生活不斷被重塑，教育需要融合信息技術才能更高效地吸收生活的養分。信息技術與教育教學深度融合充滿潛力，而且意義重大。尤其是對于地理這門涉及面很廣的學科，信息技術表現出驚人的生命力，更便捷地拉近了學生與世界的距離。這樣的深度融合不僅能推動教育快速發展，還能讓學生更早地觸摸到時代脈搏，對學生未來發展起到積極的促進作用。

俞立中教授指出，地理學的應用領域及其被社會關注的程度要求把我們地理科學的發展和信息時代的發展緊密聯系起來?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準（2017年版2020年修訂）》中，信息技術也是一個高頻詞。因此，教師在教育教學對于信息技術的應用不僅要順勢而為，更要緊扣時代發展脈搏乘勢而上，找準目標，勇立潮頭?；谝陨险J識，我們立足立德樹人根本任務，將生活地理作為地理教育的內涵導向，以信息技術作為地理教育的實施途徑，開展了豐富的地理教育教學實踐，以探索和重構信息時代的中學地理教育教學體系。

一、積累地理微視頻，優化教學資源

在數字時代的地理教學中，教師要緊跟時代發展趨勢，不斷更新教學內容，優化教學方式。這對地理教育教學的與時俱進提出挑戰。

因慕課的出現，優質微視頻的教學價值得到師生的普遍認可。為了滿足師生的教學需求，我們開發出一系列用于地理教學的微視頻資源，并將經典教材內容用生活化的微視頻呈現出來，以提高教學效果。當前，微視頻的錄制技術已經非常成熟，既有拍攝式，又有錄屏式、動畫式、混合式等類型。為了兼顧內容的實效性和操作的方便性，我們選擇制作錄屏式微視頻助力地理教學。

（一）開發生活地理微視頻

對生活地理微視頻教學資源的積累，第一階段以教師創作為主。我們通過調查問卷了解了學生普遍認為的地理知識學習難點，之后結合社會熱點錄制體現這些內容的講解微課。在教師的精心制作和持續努力下，學生對生活地理微視頻產生了價值認同。第二階段是教師指導學生自主創作。我們開設了生活地理微視頻制作校本課程，針對性地指導感興趣的學生自主創作，從基于地理知識選擇合適的生活案例、撰寫微視頻腳本到錄制微視頻，在加深學生對地理知識理解的基礎上提升媒體素養和綜合能力。第三階段是教師推進學生全員參與生活地理微視頻制作。在教師和部分學生優質微視頻的影響下，大部分學生的參與熱情得以激發。此時，教師引導學生以長作業的形式搜集優質的網絡微視頻，師生共同合作，積累形成生活地理微視頻資源庫（如圖1），為地理教學積累寶貴的資源。

例如，教學“地域文化”時，我們指導學生以身邊的海派文化為主題錄制走進地域文化的微視頻，然后和學生進行頭腦風暴，選擇有代表性的海派文化元素。為了體現海派文化生活化的特點，我們設計了學生實景走訪的活動，比如從校門走到靜安別墅、張園、太陽公寓、陜西北路等上海地標；接著，將這些素材按照地域文化構成維度制作課件，并用問題鏈串聯撰寫微視頻腳本引導學生深入思考；隨后，進行微視頻拍攝和錄制，反復加工以優化視頻效果；最后，將微視頻發布在網絡平臺上，和眾多生活地理微視頻一起供學生觀看，進行地理學習。經過選題選材、課件與腳本制作、音視頻錄制、視頻加工等環節，一節微視頻就錄制完成了。微視頻的錄制考驗教師的數字素養，如何使用同樣考驗教師的教育智慧，且影響著微視頻運用于教學的效果。

講授新課時，我們將學生自主錄制的《身邊的海派文化》微視頻作為課堂導入資源，引導學生從身邊的案例思考地域文化的構成與特點，較好地激發了學生的學習興趣。我們也將節選的不同地域文化特色的網絡視頻穿插在各個教學環節中使用。這不僅豐富了教師的教學資源，優化了學生的學習體驗，還激發了學生學習的積極性，讓學生更主動地投入學習，提高了學生的綜合能力。我們還對相關生活地理微視頻資源進行分類匯編，根據教材知識設置分成28個專題，并將其上傳到視頻網站與云盤等平臺，供學生自主學習，大大開闊了學生視野。

（二）微視頻分享時事地理

當前，地理教學中，教師更重視對學生學以致用能力的培養，希望學生能夠應用所學知識更好地解決真實問題。地理測試中，教師也融入了大量的時事背景素材。它們以時事為情境，考查學生的真實問題解決能力。對于學生來說，了解社會時事新聞尤為重要。為此，我們會給學生布置梳理時事地理內容的學習任務。在學生參與生活地理微視頻制作的基礎上，教師會引導學生認領篩選、分析、解讀、制作不同時間段時事地理新聞的學習任務，還會引導學生根據時事新聞和地理內容自主命制測試題目，發展學生的高階思維。然后，運用錄屏軟件，引導學生錄制時事地理微視頻。最后，將自己所錄制的微視頻上傳到網絡平臺形成當年度的時事地理微視頻庫，方便全體學生自主瀏覽和學習（如圖2）。

由于每個班級學生都要完成此項任務，所以各時間段會有多名學生制作，這樣就積累了多元化的時事地理案例。即使有學生選擇了相同的時事新聞，也會呈現出差異化的分析和解讀。這個活動也為教師的課堂教學提供了豐富案例。課堂上，教師能夠結合社會中的真實情境和學生分享中的生成性問題進行解讀，更能調動學生的學習熱情。

二、構建融合平臺，提升教學效能

當代學生作為互聯網時代的原住民，對互聯網支持下的教學有需求，更有要求。教師在教學中運用信息技術，不僅能夠激發學生的學習熱情，還能提升教學效率。地理是一門綜合性很強的學科，需要教師不斷開闊學生的地理視野；它也是一門實踐性很強的學科，需要為學生提供交互體驗的機會。為此，我們進行了融合信息技術的地理教學探索。

（一）建設地理微信公眾平臺

為了更好地打造地理融合教學平臺，我們先創建了“吾遙地理”微信公眾號。一方面，將公眾號菜單欄打造成傳播地理知識的窗口，借助3個一級菜單與13個二級菜單，較為全面地覆蓋地理教學維度，著力提升學生地理素養（如圖3）；另一方面，嘗試挖掘微信公眾號輔助課堂教學的功能。如教學“中緬油氣管道工程”時，我們運用微信公眾號的消息自動回復、關鍵詞回復、圖文推送、投票、寫留言等功能優化課堂交互活動，借助后臺數據收集與分析了解學生學習情況，大大提升課堂交互效率。

面對走班教學的需求，我們還應用微信公眾號進行班級教學管理和學生拓展練習。教師可以在后臺設置一些關鍵詞，不同班級學生輸入所在班級信息、日期或相應需求，就能夠獲取有針對性的資源，方便學生了解作業、獲取課件和訂正錯題等，優化了走班教學效果（如圖4）。為了提升學生作答客觀題的正確率，我們還在微信公眾號中整合了一些提供專項練習的小程序與應用軟件，方便學生利用碎片化時間練習。

（二）打造地理融合教學平臺

雖然微信公眾號平臺在地理內容傳播方面有較突出作用，但是在交互體驗方面，它還達不到我們的預期。為了進一步優化融合教學平臺的交互功能，我們再次走上探索之路。

最初，我們依靠第三方平臺獨立創建了“吾遙地理”App和“易自學”微信小程序，旨在為學生提供更加專業的地理學習工具。然而，由于第三方平臺模塊功能的局限性，基于此開發的應用程序未能達到我們預期的課堂交互優化效果。

通過廣泛嘗試，我們隨后找到了專注于提升交互體驗的優幕（UMU）互動平臺。它的討論、提問、考試等互動功能更加強大，而且可以通過大屏幕將師生的實時互動數據與詞頻等進行展示，方便教師分析應用（如圖5）。例如，在教學“自然災害與防災減災——洪澇災害”時，教師根據教學要求選擇合適的互動功能與之匹配。洪水和澇災是本教學內容的重要概念，為了考查學生的理解與掌握情況，教師使用優幕的互動功能，讓學生選擇自己不太了解的災害現象類型。學生作答結束，優幕后臺能夠實時反饋學生選擇的數據，方便教師進行針對性講解，調整教學進度。由于本課學習中，學生需要分析較多的專題地圖等信息，但僅僅在教室中展示紙質地圖，部分細節信息顯示不清楚，我們便運用優幕的圖文功能將地圖上傳至教學平臺，讓學生在移動端對其進行縮放操作，大大增強資料閱讀體驗。課堂上，在優幕互動平臺的支持下，師生還能夠更為便捷地進行線上與線下的交互學習，更好發揮信息技術與課堂教學深度融合的優勢。我們還將它與微信公眾平臺進行整合，搭建了融合教學平臺，實現“1+1＞2”的效果。

為了充分發揮混合教學平臺的價值，在小步子、多環節設計原則的指導下，我們對已有教學流程進行解構并將其應用于混合教學平臺中，方便學生課后根據需要自主學習。到目前為止，我們創建了100多節混合教學課程，影響了近4000名學生。

由于優幕互動平臺本身就專注交互提升，結合其他教學平臺優勢，我們能夠擁有更加豐富的社會化功能與應用，拓展混合教學平臺的使用場域，讓學生走出課堂，延伸到綜合實踐活動中。比如，在學校人文節“地上說政”專場活動中，我們就運用過該平臺服務于知識競賽、項目化活動組織等。

（三）開發地理圖層疊置學件

經過初期的融合實踐，我們在課堂改進和技術助力師生教學方面取得了一定的成效，但是地理學科特性尚顯不足。為此，我們將目光轉向學生地理核心素養的培育，以更深入地挖掘融合技術的地理教學價值。

在深度解讀地理核心素養的過程中，我們發現，圖層疊置操作在培養學生地理核心素養方面具有重要意義。例如，將某一空間區域的不同地理要素進行拆分和提取，教師能夠引導學生更精細地理解人類生存的復雜地理環境。這種過程有助于培養學生運用空間—區域視角認識地理環境，是實現區域認知思維可視化的有效方式。相反，進行不同維度的疊加操作，教師能夠引導學生綜合地認識人類生存的地理環境，培養學生運用綜合視角來認識地理環境，是實現綜合思維可視化的重要表現。

由于常規的實體地圖無法達到上述期望的效果，為了克服使用上的不便，我們發掘了PPT中iSpring Suite插件的潛力。在常見的PPT中，教師可以根據學生的認知邏輯和核心素養培養需求，根據圖層動畫預設和語音指令錄制設計出交互的學習環節。隨后，借助iSpring Suite插件將PPT轉化為HTML5的交互式學習網頁，供學生線上進行圖層疊加等操作。

例如，教學“農業區位”時，教師可以引導學生在圖層操作的交互式學件中，通過對不同要素主題圖層的疊加與拆分操作，如通過將澳大利亞的地形、氣候、人口密度、植被覆蓋、降水量等專題地圖與澳大利亞的小麥牧羊帶進行圖層疊加和相關性分析，然后將認為有關的圖層拖曳疊加進行驗證，在闖關式的學習交互中實現對農業區位的分析。由于這種交互式學件的制作主要依賴師生熟悉的PPT及相關插件，它不僅降低了師生的操作難度，還激發了教師的創作熱情和學生參與的積極性。

三、開展學生論壇，集聚教育智慧

由于互聯網信息技術的快速普及，各個場景下涌現出豐富的教育教學應用案例，這些差異化的案例都有值得我們借鑒的價值。在立德樹人根本任務的引領下，為了培養學生借助情境解決真實問題的能力，提升學生地理核心素養，并為學生的信息技術應用提供展示交流的平臺，我們在上海市地理學會的指導下組織了基于問題解決的“地理情境+信息技術”青少年創客論壇。

該論壇吸引了來自上海市靜安、黃浦、閔行、奉賢等多區師生的積極參與。學生在教師的指導下借助信息技術解決真實情境中的地理問題，并在論壇中進行了交流。這讓我們看到了ArcGIS軟件、無人機、谷歌地球等信息技術軟硬件在不同地理情境中的應用成果。雖然很多信息技術已經在地理教學中得到推廣，但是由學生作為主體應用并解決真實問題的案例并不多見。這次論壇還匯集了多區的優秀案例，既為教師教學積累了豐富的素材，也給參與師生團隊帶來了啟發與鼓勵。論壇還得到高校專家的點評，使參與師生團隊得到專業的指導，收獲遠超預期。

受此次論壇成功舉辦的鼓勵，在地球日活動中，我們不僅指導本校學生參加，還面向全市學生發出邀請，在云端共同參與。它吸引了上海多區的學生踴躍報名。運用互聯網直播技術，我們擴大了活動的學生參與規模。經過協調，我們的地球日活動分為初中、高中學段分別進行，還設置了主會場和分會場，指導學生創作圖文、音視頻等作品宣傳地球日，并邀請專家開設講座與學生交流（如圖6）。在學生作品展示環節，學生通過無人機航拍校園植被覆蓋情況、創作環保視頻趣配音、用電腦繪制環保海報等方式，表達自己保護地球的倡議；在線知識競賽環節，各校學生團隊激烈比拼，深化自己對環保理念的認知和對環保知識的理解；講座宣傳中，專家介紹了在線的虛擬碳足跡游戲，引導學生養成減排的生活習慣……云端地球日活動的開展，不僅有助于向學生宣傳地球保護理念，還讓教師搜集了豐富的信息技術教育教學應用案例，將其更好地用于地理教學中。

四、應用人工智能技術，探索教育未來

當前，人工智能迅速吸引了全世界人們的目光。自然語言理解、計算機視覺、語音識別、圖像描述、視頻生成等技術難題相繼有所突破，為未來教育的發展打開了想象空間。在全球競逐通用人工智能技術的背景下，我國提出要開展“人工智能+”行動。這也為我們的地理教育教學指明了探索的方向。

地理主觀題批閱中，很多教師發現，它普遍存在缺乏個性化反饋、難以避免的主觀判斷，以及教師時間和精力成本過高等問題。為了優化地理主觀題批閱效果，我們積極探索運用生成式人工智能批閱地理主觀題的可行性。

生成式人工智能在理解語言方面有一定的優勢，但在主觀題批閱中，則需要提高對所理解內容的精確性。為了避免人工智能理解偏差，我們調整運用策略，嘗試采取對比學生答案與標準答案的方式批閱，旨在最大限度地發揮人工智能在文本理解方面的優勢。為了提升主觀題批閱的準確率，我們為每道題目制定了詳細的批閱規則和賦分標準。在確保批改準確的同時，為了給學生提供個性化反饋，我們還指示人工智能給出針對性的回答指導和查漏補缺建議。這樣，學生在看到批改分數的同時，也能獲得具體的指導建議，從而極大地增強了批改體驗。

通過精心策劃的批閱策略，包括文本比較、細則撰寫以及指令下達等關鍵環節，我們已初步構建了生成式人工智能應用于批閱主觀題的體系。為了全面評估這一體系的實際效果，我們將標準答案依據不同的語言結構進行分類，并在人工智能完成批閱后再次進行人工驗證。結果表明，雖然生成式人工智能在理解過程中表現出一定的不穩定性，但總體上已能滿足師生批閱的基本要求。此外，通過合理的算法匹配、充分的預訓練，以及對批閱細則的不斷優化，我們可以顯著提高批閱的準確性?；谶@些實踐經驗，我們總結出針對不同語言結構題目的差異算法批閱建議（見表1）。

生成式人工智能在為教師帶來批閱便利的同時，也帶來了新的挑戰。在這樣的背景下，學生獲取知識變得更為容易。他們在人工智能的幫助下能更輕松地完成學習任務，甚至學習效果比教師的預設更好。此時，教師需要進階思考，傳授給學生的是解決問題的方法。這更加考驗教師的智慧。教師應該將生成式人工智能的出現作為寶貴的教育契機，深化信息技術與地理教育的進階融合，將其指向立德樹人，開展有溫度、有智慧的地理教育教學。未來，人工智能將相伴學生左右。教師不僅要鼓勵學生使用，更應指導學生用好，從而更高效地學習和生活。

隨著信息技術的不斷發展與創新，生活地理教育將擁有更加廣闊的發展空間和更加豐富的內涵。在立德樹人根本任務的指引下，我們將繼續以生活地理為內涵建設方向，促進地理教育與信息技術深度融合，探索新的教學方式和方法，為學生全面發展和教育高質量發展做出更大貢獻。

責任編輯：孫建輝