通用技術融合視角下高中地理跨學科教學模式創新

《普通高中課程方案》2017年版2020年修訂，以下簡稱《課程方案》）明確提出要“關注學科間的聯系與整合”。跨學科融合實踐，能夠將多學科的知識點有機融入地理教學中，從而豐富教學內容，為學生提供更全面的知識視角[2]。在此背景下，通用技術作為一門注重設計思維、工程意識與技術實踐的基礎課程，為高中地理教學提供了新的方法論支持和技術化路徑。通用技術融合視角下的高中地理跨學科教學，旨在打破傳統學科界限，借助技術工具與系統方法，拓展學生對復雜地理現象的理解深度，增強解決現實問題的能力。該教學模式不僅回應了新課標對綜合性學習的要求，也為地理教學提供了操作性強、可遷移的技術支撐。本文立足于課程標準要求與教學實踐需求，系統探討通用技術與高中地理融合的底層邏輯、教學設計框架與具體實施路徑，力求為推進跨學科教學提供理論依據與實踐參考。

一、高中地理與通用技術跨學科融合的底層邏輯

（一）知識維度的互生性關聯

從學科知識的本質結構來看，高中地理與通用技術在內容組織和認知邏輯上呈現出深層次的互生性關聯。地理學以空間分布、區域差異與人地關系為核心研究對象，其知識體系涵蓋了自然地理要素的動態變化與人文地理現象的空間演化規律，強調系統性與綜合性的理解方式；而通用技術則圍繞技術原理、設計思維與工程實踐展開，側重技術問題的建模、方案的設計與工具的應用，強調邏輯推理與操作能力的培養。二者雖分屬不同學科領域，但在知識構成上具有高度的兼容性與互補性。例如：地理信息系統（GIS）、遙感（RS）等現代地理技術本身就是地理科學與信息技術深度融合的結果，體現了空間分析能力與技術處理手段的結合。此外，通用技術中涉及的數據建模、信息采集與可視化呈現等內容，也為地理教學提供了新的知識獲取路徑與表達方式。

（二）能力培養的協同性邏輯

從教育目標的實現路徑來看，高中地理與通用技術在學生核心素養的發展方向上展現出高度的能力協同性。地理課程注重培養學生空間認知、環境意識、數據分析及綜合判斷等能力，要求學生能夠在復雜情境中識別地理問題并進行合理解釋；而通用技術則強調設計思維、問題建模、方案優化與實踐操作等能力的養成，要求學生能夠運用技術手段解決現實問題。這兩種能力體系雖然表現形式不同，但其內在發展邏輯具有一致性，即都強調基于真實情境的問題識別與解決能力。在學習過程中，學生通過地理知識形成對復雜現實問題的理解框架，并借助通用技術提供的方法與工具進行系統分析與技術應對，從而實現從認知到實踐的能力轉化。進一步而言，這種能力協同不僅體現在個體技能層面的提升，更反映在跨學科思維模式的構建上，使學生能夠在多維度信息整合中形成更具深度的判斷力與決策能力。

（三）課程標準的導向性融合

課程標準作為指導基礎教育教學的核心依據，在制度層面上為高中地理與通用技術的跨學科融合提供了明確的政策支持與發展導向。《課程方案》明確提出“促進人才培養模式的轉變，著力發展學生的核心素養”[3]。在此背景下，《普通高中地理課程標準》（2017年版2020年修訂）突出“人地協調觀、綜合思維、區域認知和地理實踐力”的培育，而通用技術聚焦于“技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力”等核心素養的發展[4]。盡管兩門課程的目標表述各有側重，但其價值取向高度一致，均指向學生綜合素質的全面提升與實際問題解決能力的增強。同時，課程標準在內容設置與教學建議方面亦體現出明顯的融合傾向，如地理課程中“地理信息技術應用”模塊的設置，以及通用技術課程中“技術與環境”主題的引入，均為跨學科教學提供了結構性支撐。

二、通用技術融合視角下高中地理跨學科教學設計

（一）素材選擇

人教版地理選擇性必修3第二章第三節《中國的耕地資源與糧食安全》素材的選擇需立足真實情境，從日常生活、工程實踐、社會發展三個層面構建多維認知框架。日常生活維度選取貼近學生經驗的典型事例，如家庭糧食消費結構、校園食堂食物浪費現象或社區菜園土地利用模式，通過微觀視角建立耕地資源與個體行為的關聯性。工程實踐維度聚焦現代農業技術應用場景，包括北斗導航精準播種系統在東北平原的作業流程、滴灌技術在西北干旱區的節水效能、無人機植保在長江流域的病蟲害防治實踐，體現技術手段對耕地利用的改造作用。社會發展維度則引入國家層面的戰略部署，如《全國高標準農田建設規劃》的實施進度、黑土地保護工程的技術路徑、糧食產銷區協作機制的運行邏輯，展現宏觀政策與地理要素的互動關系。三類素材需形成由近及遠的認知梯度，既保證知識載體的真實性，又強化技術工具與地理原理的融合價值，為后續教學環節提供具象化支撐。

（二）知識分析

本節教學內容涵蓋耕地資源空間格局、糧食生產影響因素及可持續發展對策三大核心知識模塊。空間分布層面需解析我國耕地“東多西少、南優北劣”的總體特征，具體說明長江流域水田集中分布與西北干旱區綠洲農業的空間差異，以及地形、氣候、土壤對耕地質量的塑造機制。影響因素部分需拆解自然條件與人文要素的交互作用，如季風降水對復種指數的影響、城市化擴張導致的耕地占補平衡難題、農機購置補貼政策對糧食單產提升的推動效應。可持續發展對策需聚焦技術賦能的實踐路徑，包括遙感監測耕地變化的周期性規律、測土配方施肥技術的養分調控原理、保護性耕作對東北黑土層的修復作用。同時需建立地理概念與技術原理的對應關系，如通過GIS空間分析展示耕地連片度與糧食產量的相關性，借助物聯網傳感器解讀土壤墑情數據對灌溉決策的指導意義，使抽象地理知識獲得技術工具的具象支撐。

（三）學情分析

高二年級學生已具備完整的地理知識體系與基礎分析能力，能夠運用區域認知方法解讀耕地分布規律，但在技術原理的理解深度上存在局限。其認知特點表現為：對耕地資源的宏觀分布特征掌握較好，但難以將遙感影像解譯、GIS空間分析等技術手段與地理規律建立實質關聯；能識別耕地減少的自然與人為因素，但缺乏對技術干預措施的作用機制分析能力；對糧食安全議題具有社會關注度，但難以將個體行為與國家戰略進行系統性對接。心理特征上，該階段學生抽象思維趨于成熟，對智能農業設備、數字孿生技術等新興領域興趣濃厚，但存在技術畏懼心理，需通過可視化工具降低認知門檻。此外，應屆生面臨高考壓力，對知識體系化建構需求強烈，教學設計需注重技術工具與地理原理的雙向互證，促進高階思維能力的遷移轉化。

（四）教學目標

本節教學目標圍繞地理學科核心素養分層設定：人地協調觀層面，要求學生理解耕地資源保護與糧食安全維護的生態價值、經濟價值與社會價值，形成節約用地、科技興農的可持續發展意識。綜合思維層面，引導學生構建“自然條件一技術干預一政策調控一社會需求”的多要素分析模型，掌握運用技術數據解讀耕地變化規律的思維路徑。區域認知層面，聚焦東北黑土區水土流失治理、黃淮海平原鹽堿地改良、長江中下游稻作區機械化轉型等典型案例，對比分析不同地帶耕地保護策略的地域適應性。地理實踐力層面，通過遙感影像判讀訓練、農田微縮模型制作、智能灌溉系統模擬操作等實踐活動，提升運用技術工具解決現實地理問題的操作能力。四項目標相互滲透，共同指向學生應對復雜情境挑戰的綜合素養培育，形成從知識建構到實踐應用的能力閉環。

三、通用技術融合視角下高中地理跨學科教學實施路徑

（一）項目驅動探究實踐，培養創新思維能力跨學科融合學習能夠提升學生的綜合能力，適應時代發展和學生自身成長的要求[5]。對此，可通過系統性任務設計引導學生主動參與知識建構與問題解決，以激發其創新意識與綜合能力。在項目驅動探究實踐環節中，教師可圍繞課程目標設定具有綜合性與開放性的學習任務，通過明確問題導向和成果預期引導學生進入深度學習狀態。教師可通過介紹項目主題、研究方向及最終呈現形式，幫助學生建立初步認知框架，并依據學生能力差異進行合理分組，確保團隊成員之間的互補性與協作效率。隨后，教師可提供必要的資源支持，包括文獻資料、數據來源、技術工具等，同時設計階段性檢查節點，監督項目進展并適時給予指導建議。在此過程中，教師應注重激發學生的主動探索意識，鼓勵其在信息整合、方案設計和成果表達中體現個性思考，推動其從知識接受者轉變為問題解決者。

例如：在《中國的耕地資源與糧食安全》教學中，教師以“我國耕地資源空間分布特征及其對糧食產量的影響”為研究主題，組織學生開展系統性探究活動。教師先明確本節課的學習任務，即通過分析全國不同區域的耕地類型、分布密度與糧食單產之間的關系，探討技術手段在耕地資源管理中的應用價值。在此基礎上，教師將學生分為若干研究小組，并依據其前期在通用技術課程中掌握的數據建模、圖樣表達和技術分析能力進行合理搭配，確保各組具備基本的技術操作基礎。隨后，教師向學生提供自然資源部發布的2015—2022年耕地遙感監測數據、土地利用現狀圖以及GoogleEarthEngine平臺的基礎操作教程，作為項目開展的核心資料與工具支持。同時，教師制訂詳細的項目推進計劃，設定三個關鍵節點：第一階段完成數據篩選與區域劃分；第二階段運用GIS工具繪制耕地分布與糧食產量相關性圖示；第三階段結合技術視角提出耕地保護與糧食增產的優化建議。在項目實施過程中，教師通過巡回指導與個別輔導的方式，關注學生在信息整合、技術應用與邏輯構建方面的表現，適時提供方向性建議，引導學生深入挖掘地理與技術融合的關鍵點，推動其在真實問題情境中實現知識的主動建構與創新思考。

（二）情境創設體驗實踐，拓展學科認知深度

借助多元技術手段構建沉浸式學習環境，能使學生在具體情境中深化對地理現象的理解，實現從感性認知到理性分析的跨越。在情境創設體驗實踐環節中，教師可通過構建高度仿真的教學環境，將抽象的地理概念轉化為可感知、可操作的學習體驗，以提升學生的沉浸感與理解力。教師可利用多媒體設備、虛擬現實平臺或實體模型等手段，營造具有空間感與互動性的學習場域，使學生在模擬環境中完成角色代入與任務執行。在此基礎上，教師可通過設置問題鏈或任務序列，引導學生逐步深入情境，在觀察、判斷與決策中強化對復雜地理現象的認知邏輯。同時，教師注重調動學生的多感官參與，使其在視覺、聽覺乃至觸覺層面形成對地理要素的立體印象，促進知識的內化與遷移。

例如：在《中國的耕地資源與糧食安全》教學中，教師借助通用技術手段構建沉浸式學習情境，聚焦我國耕地空間分布差異對糧食生產的影響。教師啟動教室內的交互式電子白板，調用已嵌入的ArcGIS地圖服務，展示2015年至2022年間全國主要農區的耕地利用變化情況，重點標注東北黑土區耕地質量下降、黃淮海平原高標準農田擴展以及長江中下游水田收縮的趨勢圖層。隨后，教師打開虛擬現實設備，向學生投射出基于真實地理數據建模的三維農業景觀場景，使學生能夠通過旋轉視角觀察不同區域地形起伏與耕地分布之間的對應關系。在此基礎上，教師導入通用技術課程中的傳感器應用模塊，演示土壤濕度監測設備在典型耕作區的數據采集過程，并將實時反饋曲線與歷史數據進行對比，幫助學生理解技術手段在耕地動態管理中的作用。同時，教師利用數字孿生平臺中的農田灌溉模擬系統，設置不同降水條件下耕地用水供需匹配實驗，引導學生在操作界面中調整水源配置參數，觀察其對耕地生產能力的影響。

（三）生活鏈接應用實踐，提升知識轉化效能

將教學內容與現實生活緊密關聯，能通過實踐操作促使學生將所學知識轉化為解決實際問題的能力，強化學習的實用價值。本環節教師可打通課堂教學與現實生活之間的連接通道，使學生能夠在真實或模擬真實場景中運用所學知識解決實際問題。教師可根據教學內容與學生生活經驗的契合點，設計具有實踐性與延展性的任務，如實地調研、問卷調查、模型制作、數據分析等，促使學生在動手操作中實現知識的再建構。此階段教學強調學生的主體地位，教師作為引導者與協助者，主要負責提供方法指導、協調資源、解答疑難，并關注學生在實踐過程中的行為表現與思維變化。此外，教師還可通過組織成果展示與交流活動，讓學生在反思與分享中進一步鞏固知識結構，提升其綜合應用能力與社會適應水平。

例如：在《中國的耕地資源與糧食安全》教學中，教師圍繞學生日常生活經驗，結合通用技術工具開展具體實踐任務。教師提前準備便攜式土壤養分速測儀、激光測距儀和微型氣象監測設備，指導學生在校園周邊劃定典型樣地，實地測量不同區域的土壤氮磷鉀含量、地形坡度及小氣候條件，并記錄數據形成原始表格。隨后，教師組織學生利用智能手機安裝高德地圖App，對樣地范圍進行邊界繪制，并通過“奧維互動地圖”軟件導出地理坐標信息，為后續空間分析提供基礎數據。在此基礎上，教師帶領學生使用學校通用技術實驗室中的激光切割機和3D打印設備，根據實地測繪數據制作小型農田模型，模擬不同土地整理方案下的耕作條件變化。教師重點講解模型構建的技術流程，包括CAD圖紙導入、材料選擇、層厚設定等操作要點，確保學生掌握從數據采集到實體呈現的完整技術路徑。同時，教師要求學生將模型與實際耕地資源分布情況進行對照，分析本地耕地利用效率與糧食產出之間的關系，強化其在真實生活場景中運用地理與技術知識解決實際問題的能力。

（四）多維反饋評價體系，優化教學協同質量

建立全面、科學的評價機制，能通過多維度數據收集與分析，精準評估教學效果并指導后續改進，確保教與學的協同優化。教師可圍繞教學全過程開展系統性評估，通過多元指標與多樣方式全面反映學生的學習成效與成長軌跡。教師可在教學前制定科學合理的評價標準，涵蓋知識掌握、技能運用、合作表現、創新思維等多個維度，并采用過程性評價與終結性評價相結合的方式，實現對學習質量的動態監測。在此基礎上，教師可引導學生開展自我評價與同伴互評，促使其在反思中發現自身優勢與不足，進而調整學習策略。同時，教師可通過記錄課堂表現、作業反饋與項目成果，形成個性化評價檔案，并據此調整教學節奏與指導重點，提升教學的針對性與實效性。該環節不僅服務于學生發展，也為教師改進教學提供了重要依據，通過教與學的雙向反饋機制，推動教學質量的持續優化與教學效果的有效提升。

例如：在《中國的耕地資源與糧食安全》教學中，教師圍繞多維反饋評價體系構建教學閉環。教師依據本課學習目標，制定包含地理知識掌握、技術工具操作、數據分析能力及小組協作表現四個維度的評價量表，其中技術應用類指標細化至ArcGIS地圖操作熟練度、遙感圖像解譯準確性、土壤檢測設備使用規范性等具體項目。在課堂實施過程中，教師通過巡視記錄學生在使用GPS定位儀、便攜式氣象站和GIS軟件時的操作細節，重點標注技術流程中的關鍵失誤點與創新運用點，并將其納入個人學習檔案。同時，教師收集學生提交的農田模型設計圖、空間分析圖層文件和數據整理表格，結合其完成質量進行技術表達能力評分。在此基礎上，教師利用電子學習平臺導出學生在虛擬現實系統中的操作日志，分析其在模擬任務中的路徑選擇、問題響應速度與決策邏輯，形成對高階思維能力的量化評價。此外，教師還通過批改學生撰寫的《耕地變化趨勢技術分析報告》，評估其能否將通用技術課程中學到的數據建模方法有效應用于地理問題的解析之中，從而實現對學生綜合素養的全方位診斷與反饋。

結束語

本文圍繞通用技術融合視角下高中地理跨學科教學模式進行了系統研究，從底層邏輯、教學設計到實施路徑層層遞進，構建了一個具有可操作性的教學框架。本文不僅厘清了地理與通用技術之間的知識互構關系與能力協同機制、拓展了跨學科教學的理論基礎，還通過項目驅動、情境體驗、生活鏈接與多維評價等環節的設計，實現了地理知識與技術工具的深度融合，提升了學生的綜合素養與實踐能力。未來，隨著教育數字化轉型加速推進，通用技術與地理課程的融合應進一步向智能化、數據化方向延伸，在教學內容更新、教學方式革新與評價機制優化等方面持續探索，推動跨學科教學走向更高質量的發展階段。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：9，2.

[2]羅燕.跨學科融合策略在高中地理教學創新中的應用與實踐[].當代教研論叢，2025，11（4）：48-51.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：3.

[4]中華人民共和國教育部.普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：3.

[5]李焱．跨學科學習：高中地理學習的“新樣態”].中學政史地（高中文綜），2025（1）：93-94.

本文系教育部福建師范大學基礎教育課程研究中心開放課題“基于核心素養的通用技術跨學科融合教學實踐研究”（課題編號：KCA2024372）研究成果之一。