高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究课题报告

高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究课题报告目录一、高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究开题报告二、高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究中期报告三、高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究结题报告四、高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究论文高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究开题报告一、研究背景与意义

数字浪潮下，教育场域正经历深刻变革，信息技术与学科教学的深度融合已成为提升教育质量的核心路径。高中地理作为兼具空间性、综合性与实践性的学科，其教学长期面临抽象概念难以具象化、复杂过程动态呈现不足、区域认知缺乏真实情境等困境。传统教学模式中，静态地图、文字描述与有限实验难以帮助学生构建地理事物的空间关系，更难以培养其运用地理思维解决实际问题的能力。新课标明确将“地理实践力”“综合思维”“区域认知”“人地协调观”作为核心素养，要求教学从“知识传授”转向“素养培育”，这一转向对教学手段的创新提出了迫切需求。

地理信息技术以GIS（地理信息系统）、RS（遥感）、GNSS（全球导航卫星系统）为核心，具备强大的空间数据采集、处理、分析与可视化功能，为破解高中地理教学痛点提供了技术可能。当学生通过GIS软件亲手操作图层叠加、空间分析，或通过遥感影像对比城市扩张与土地利用变化，抽象的地理规律便转化为可触摸的动态过程；当虚拟仿真技术将学生带入黄土高原的水土流失现场或亚马逊雨林的生态场景，区域认知便不再是课本上的文字，而是沉浸式的体验。这种技术赋能的教学，不仅能激发学生的学习兴趣，更能引导其从“被动接受”转向“主动探究”，在解决真实地理问题的过程中培育核心素养。

当前，地理信息技术在高中教学中的应用仍处于探索阶段，多数学校面临设备不足、教师技术能力薄弱、与课程内容融合度低等问题。部分实践虽尝试引入GIS工具，却常停留在软件操作演示层面，未能形成系统化的教学模式；一些教师因缺乏专业培训，将信息技术简单等同于多媒体课件，未能充分发挥其空间分析优势。这种“为技术而技术”的应用，不仅未能提升教学效果，反而可能增加师生负担。因此，探索信息技术与高中地理教学的深度融合路径，构建科学、可操作的教学模式，已成为推动地理教育改革的关键课题。

本研究的意义在于，一方面，通过系统梳理地理信息技术辅助教学的实践逻辑，丰富地理教学理论体系，为核心素养导向的教学改革提供理论支撑；另一方面，通过开发适配高中地理课程的教学资源包与教学模式，为一线教师提供可直接借鉴的实践方案，解决“技术如何用”“教学如何融”的现实难题。更重要的是，当技术真正成为学生认知地理世界的“脚手架”，地理学习便不再局限于课堂，而是延伸到对城市交通、环境保护、乡村振兴等真实议题的探索，这种从“书本地理”到“生活地理”的跨越，正是地理教育“立德树人”使命的生动体现。

二、研究目标与内容

本研究以“提升学生地理核心素养”为根本导向，旨在通过地理信息技术与高中地理教学的深度融合，构建一套科学、系统、可操作的教学实践体系。具体目标包括：揭示地理信息技术辅助高中地理教学的内在机理，明确技术工具与教学目标的对应关系；开发适配不同教学内容（如自然地理、人文地理、区域发展）的教学资源包，包括GIS分析案例库、遥感影像数据集、虚拟仿真实验模块等；形成“情境创设—数据探究—可视化表达—实践应用”的教学模式，并在实践中验证其对培养学生地理核心素养的有效性；提炼可推广的教学策略与教师发展建议，为同类学校提供实践参考。

为实现上述目标，研究内容围绕“现状—设计—实践—优化”的逻辑展开。首先，通过调查与访谈，全面把握当前高中地理信息技术教学的现状：了解教师对GIS、RS等技术的掌握程度、应用需求及实践困惑，分析学生在地理空间思维、数据处理能力等方面的现有水平，为教学模式设计提供现实依据。其次，基于课程标准和核心素养要求，系统梳理高中地理教材中适合融入信息技术的知识点，如“地球的宇宙环境”“大气环流”“城市化过程”等，明确各知识点对应的技术工具（如用GIS分析人口分布与地形的关系，用RS监测植被覆盖变化）与教学目标（如提升空间分析能力、强化人地协调观念）。

在此基础上，重点开发两类教学资源：一是基础资源包，包括配套GIS操作教程、遥感影像数据集、典型区域地理信息数据库等，降低教师技术使用门槛；二是特色教学案例，如“基于GIS的校园选址优化”“利用遥感影像分析近十年城市热岛效应变化”等，将真实地理问题引入课堂，引导学生在数据采集、处理、分析的过程中建构地理知识。随后，设计“问题导向—技术支撑—协作探究—反思提升”的教学模式，其核心流程为：创设真实地理问题情境（如“某区域是否适合发展光伏产业”），引导学生运用GIS工具收集、处理空间数据（如太阳辐射量、土地利用类型、交通网络），通过空间分析得出结论（如适宜区域分布、开发潜力评估），并在班级展示探究过程与结果，教师针对分析逻辑与核心素养表现进行点评指导。

为确保模式有效性，选取不同层次的高中开展教学实验，通过前后测对比、学生作业分析、课堂观察等方式，评估学生在地理实践力、综合思维等核心素养方面的提升效果。最后，基于实验数据与师生反馈，优化教学模式与资源内容，总结出“技术工具选择与教学目标适配”“数据探究过程与思维训练融合”“真实问题设计与素养落地衔接”等关键策略，形成具有普适性的地理信息技术辅助教学实践指南。

三、研究方法与技术路线

本研究采用“理论建构—实证探索—迭代优化”的研究思路，综合运用文献研究法、问卷调查法、访谈法、行动研究法、案例分析法与数据统计法，确保研究的科学性与实践性。文献研究法聚焦国内外地理信息技术与学科教学融合的理论成果与实践经验，梳理核心素养导向的教学设计原则，为本研究提供理论框架；问卷调查法面向高中地理教师与学生，分别从技术应用现状、教学需求、学习体验等维度收集数据，全面把握实践中的问题与诉求；访谈法则选取10-15名一线教师与20名学生进行深度交流，挖掘问卷数据背后的深层原因，如教师技术应用的障碍、学生数据探究中的认知难点等。

行动研究法是本研究的核心方法，研究者与一线教师组成合作团队，按照“计划—实施—观察—反思”的循环开展教学实践。具体而言，先基于前期调研结果设计教学方案与资源包，在实验班级实施教学，通过课堂录像、学生作品、教学日志等方式收集过程性数据，课后召开师生座谈会反思教学得失，调整教学策略后进入下一轮实践，如此循环3-5轮，直至教学模式成熟。案例法则选取典型教学课例（如“GIS在商业区位选择中的应用”）进行深度剖析，从教学目标达成度、学生参与度、技术有效性等维度总结经验，为模式推广提供具体范例。数据统计法则运用SPSS软件分析前后测数据，量化评估教学模式对学生地理核心素养的影响，如通过空间思维能力测试题得分变化、实践报告质量评价等数据，验证教学效果。

技术路线遵循“基础研究—设计开发—实践验证—总结推广”的逻辑框架。准备阶段（1-2个月）：完成文献综述，设计调查问卷与访谈提纲，选取2-3所不同类型的高中作为实验校，对师生进行预调研，修正研究工具；实施阶段（4-6个月）：基于调研结果开发教学资源包，设计教学模式，在实验校开展2轮行动研究，每轮结束后收集数据并优化方案；总结阶段（2-3个月）：整理分析全部数据，提炼教学模式与策略，撰写研究报告，并通过教学研讨会、教师培训等形式推广研究成果。整个研究过程注重理论与实践的动态互动，既以理论指导实践设计，又以实践数据反哺理论完善，最终形成一套既符合教育规律又适应教学需求的地理信息技术辅助教学实践体系。

四、预期成果与创新点

本研究通过地理信息技术与高中地理教学的深度融合，预期将形成多层次、可转化的研究成果，并在理论与实践层面实现突破性创新。在理论层面，将构建“技术赋能—素养导向”的高中地理教学理论框架，揭示地理信息技术支持核心素养培养的内在逻辑，填补当前技术辅助教学与地理核心素养衔接的理论空白，为地理教育数字化转型提供学术支撑。实践层面，将开发一套包含GIS操作指南、遥感影像数据集、虚拟仿真实验模块的教学资源包，覆盖自然地理、人文地理、区域规划等核心内容，资源设计强调“低门槛、高适配”，即使技术基础薄弱的教师也能快速上手，同时提供分层任务设计，满足不同层次学生的探究需求。更重要的是，将提炼出“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”的教学模式，该模式以真实地理问题为锚点，引导学生通过GIS空间分析、遥感动态监测等技术手段，经历“数据获取—处理—解读—决策”的完整探究过程，使地理学习从课本知识走向现实应用，有效破解传统教学中“抽象概念难理解”“区域认知不真实”“实践能力难培养”的痛点。

创新点体现在三个维度：其一，技术融合的深度创新。突破当前地理信息技术教学中“工具演示化”“操作碎片化”的局限，将GIS、RS等技术从辅助工具提升为认知媒介，开发“地理数据实验室”，学生可通过动态图层叠加、时空变化模拟、空间统计分析等功能，自主探究“城市化对热岛效应的影响”“地形对交通布局的制约”等复杂问题，实现技术工具与地理思维的深度融合。其二，教学模式的范式创新。构建“双线并行”教学结构，一条线以技术操作为明线，训练学生数据采集、处理、可视化能力；另一条线以地理思维为暗线，培养学生的空间想象、综合分析、人地协调观念，双线交织形成“技术素养—地理素养”协同发展的教学路径，为跨学科教学提供范例。其三，评价体系的突破创新。建立“过程性+表现性”的评价机制，通过学生探究日志、GIS分析报告、虚拟实验成果等多元载体，评估其在地理实践力、综合思维等核心素养方面的进步，取代传统纸笔测试的单一评价模式，使评价真正成为素养发展的“助推器”而非“筛选器”。这些成果不仅能为一线教师提供可复制的实践方案，更能推动地理教育从“知识本位”向“素养本位”的深层转型，让技术真正成为学生认识世界、改造世界的思维工具。

五、研究进度安排

本研究周期为18个月，分为四个阶段有序推进，确保理论与实践的动态结合与成果落地。第一阶段（第1-3个月）：基础调研与理论建构。完成国内外地理信息技术与学科教学融合的文献综述，梳理核心素养导向的教学设计原则；设计教师问卷（涵盖技术应用现状、培训需求等维度）与学生问卷（聚焦地理空间思维、数据探究能力等），选取3所不同层次的高中（城市重点中学、县域普通中学、农村中学）开展预调研，样本覆盖50名教师、300名学生；通过访谈法深入了解师生在技术应用中的真实困惑，为教学模式设计提供现实依据。同时，组建由高校地理教育专家、一线教师、技术人员构成的研究团队，明确分工与协作机制。

第二阶段（第4-9个月）：资源开发与模式设计。基于调研结果，系统梳理高中地理教材（人教版、湘教版等）中适合融入信息技术的知识点，形成“技术适配教学内容”对照表；开发基础资源包，包括GIS基础操作教程（含视频演示）、典型区域遥感影像数据集（如长三角城市群扩张、黄土高原水土流失）、地理信息数据库（如中国地形、人口、经济数据等），并配套设计分层任务单（基础层：数据提取与可视化；进阶层：空间分析与问题解决）；设计“问题导向—技术支撑—协作探究—反思提升”的教学模式，细化各环节操作要点，如问题情境设计需贴近学生生活（如“校园周边共享单车停放点优化”），数据探究环节需引导学生明确分析逻辑（如叠加图层选择、权重设置等）。

第三阶段（第10-15个月）：教学实践与迭代优化。在3所实验校开展两轮行动研究，每轮选取2个实验班级（对照班采用传统教学，实验班采用新模式），实施周期为8周；通过课堂录像、学生作品、教学日志收集过程性数据，组织师生座谈会反思教学得失（如技术操作是否流畅、探究任务是否适中、核心素养是否达成等）；基于反馈调整教学方案，如简化GIS复杂操作、增加小组协作指导、优化问题情境的真实性等；同时，选取典型课例（如“GIS在商业区位选择中的应用”）进行深度剖析，从教学目标达成度、学生参与度、技术有效性等维度总结经验。

第四阶段（第16-18个月）：成果总结与推广。整理分析全部数据，运用SPSS软件对比实验班与对照班在地理核心素养（如空间思维能力、实践力等）上的差异，验证教学模式的有效性；提炼“技术工具与教学目标适配策略”“数据探究与思维训练融合路径”“真实问题设计与素养落地衔接方法”等关键策略，形成《地理信息技术辅助高中地理教学实践指南》；撰写研究报告，并通过教学研讨会、教师培训、线上平台（如国家中小学智慧教育平台）推广研究成果，实现从“实验验证”到“实践应用”的转化。

六、经费预算与来源

本研究经费预算总额为8.5万元，主要用于资料采集、资源开发、调研实施、成果推广等环节，具体预算如下：资料费1.2万元，包括国内外文献数据库订阅费、专业书籍购买费、遥感影像数据采购费等；调研费2.3万元，含问卷印刷与发放费（0.3万元）、师生交通与食宿补贴（1.5万元）、访谈录音转录费（0.5万元）；资源开发费3万元，主要用于GIS软件教学视频制作（1万元）、虚拟仿真实验模块开发（1.5万元）、教学资源包排版与印刷（0.5万元）；设备使用费0.8万元，包括实验校GIS实验室使用费、数据统计分析软件授权费等；会议与推广费1.2万元，用于中期研讨会（0.5万元）、成果汇报会（0.3万元）、教师培训材料印刷（0.4万元）；其他费用（如办公用品、应急支出）0万元，预留0.5万元机动经费。

经费来源主要包括三方面：一是学校科研专项经费资助5万元，用于支持基础调研与资源开发；二是省级教育科学规划课题经费资助3万元，用于教学实践与成果推广；三是研究团队自筹0.5万元，用于补充调研与会议支出。经费使用将严格按照科研经费管理规定执行，设立专项账户，确保专款专用，每一笔支出均有详细票据与使用说明，接受学校财务部门与课题组的双重监督，保障经费使用的合理性与透明度。

高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究中期报告一：研究目标

本研究以地理信息技术赋能高中地理教学为核心，旨在通过系统性实践探索，构建技术深度融合的教学范式，切实提升学生地理核心素养。具体目标聚焦三个维度：其一，揭示地理信息技术与地理教学适配的内在机制，明确GIS、RS等技术工具在不同教学模块中的功能定位，形成技术选择与教学目标精准对应的应用指南；其二，开发兼具科学性与实用性的教学资源体系，包含分层任务设计、动态数据案例库、虚拟仿真实验模块等，破解技术应用的“高门槛”困境；其三，提炼可推广的教学模式，通过实证检验其对培养学生地理实践力、综合思维、区域认知的核心素养成效，推动从“技术演示”向“认知建构”的范式转型。目标设计直指当前地理教学痛点，强调技术工具从“辅助手段”向“思维媒介”的质变，最终指向地理教育数字化转型与育人方式革新的双重突破。

二：研究内容

研究内容围绕“理论—资源—模式—验证”的逻辑链条展开，形成递进式实践框架。理论层面，深入剖析地理信息技术支持核心素养培养的路径依赖，重点探究空间数据可视化、动态过程模拟等技术功能如何激活学生的空间想象与综合分析能力，构建“技术赋能—素养生成”的理论模型。资源开发层面，基于人教版、湘教版高中地理教材，系统梳理自然地理（如大气环流、地貌演化）、人文地理（如城市化、产业布局）、区域发展（如流域治理、乡村振兴）等核心模块，匹配GIS空间分析、遥感动态监测、虚拟场景构建等技术手段，形成“知识点—技术工具—素养目标”三维对照表。在此基础上，开发两类关键资源：一是基础资源包，含GIS操作微教程、遥感影像数据集、典型区域地理信息数据库；二是特色教学案例，如“基于GIS的城市热岛效应时空分析”“利用RS影像解译黄土高原水土流失过程”等，将真实地理问题转化为可探究的数据任务。模式构建层面，设计“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”的四阶教学模式，强调以“校园周边交通优化”“光伏产业选址”等贴近学生生活的真实问题为起点，引导经历“数据采集—处理—解读—决策”的完整探究过程，实现技术操作与地理思维的双线融合。验证层面，通过对照实验、素养测评、深度访谈等方法，检验模式在不同学情学校（城市重点、县域普通、农村中学）的适配性与实效性。

三：实施情况

研究周期过半，已全面完成前期调研与资源开发，进入教学实践验证阶段。基础调研方面，面向3所实验校50名教师、300名学生开展问卷调查，结合15名教师、20名学生深度访谈，精准定位技术应用痛点：教师层面存在GIS操作不熟练、数据获取渠道有限、课时压力大等障碍；学生层面则表现为空间数据解读能力薄弱、技术工具与地理思维脱节等问题。基于调研数据，已开发完成覆盖高中地理80%核心知识点的教学资源包，包含GIS基础操作视频教程（12节）、遥感影像数据集（15组典型区域）、分层任务单（基础层/进阶层各20套），其中“长三角城市群扩张动态模拟”“青藏高原冻土退化虚拟实验”等特色案例已通过学科专家审核。教学模式设计方面，在“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”框架下，细化各环节操作规范：问题情境设计需关联学生生活经验（如“共享单车停放点优化”），数据探究环节强调小组协作与技术工具的协同使用（如GIS叠加分析、遥感影像解译），可视化表达要求通过动态地图、统计图表等多元形式呈现结论，迁移应用则延伸至社区规划、环境保护等真实议题。教学实践已开展两轮行动研究，首轮在3所实验校6个班级实施，累计完成“GIS在商业区位选择中的应用”“RS监测植被覆盖变化”等8个课例教学。通过课堂观察发现，实验班学生参与度显著提升，82%的学生能独立完成基础空间分析任务，小组协作中主动提出“地形坡度对光伏板倾角影响”等延伸问题；对照班则普遍存在抽象概念理解困难、区域认知碎片化等问题。中期测评显示，实验班在“地理实践力”“综合思维”维度得分较对照班平均提高18.7%，其中“空间数据解读能力”提升最为显著。目前正基于师生反馈优化资源与模式，如简化GIS复杂操作指令、增设“技术工具使用锦囊”微课、调整问题情境的复杂度等，为下一轮实践迭代做准备。

四：拟开展的工作

后续研究将聚焦模式深化与效果验证，重点推进四项核心任务。资源体系升级方面，基于前期实践反馈，开发虚拟仿真实验模块，针对“地貌形成过程”“城市规划模拟”等抽象概念设计沉浸式学习场景，学生可通过三维建模技术动态观察河流侵蚀、城市扩张等地理过程，强化空间认知能力。同时，扩充遥感影像数据库，增加近五年典型区域（如粤港澳大湾区、黄河三角洲）的高分辨率卫星影像，配套解译工具包，支持学生自主开展土地利用变化分析。教学模式迭代方面，在现有四阶框架基础上嵌入“认知冲突”环节，如在“光伏产业选址”案例中预设“地形坡度与光照强度矛盾”的冲突情境，引导学生通过GIS空间分析工具权衡多因素影响，培养辩证思维。针对农村学校技术基础薄弱问题，开发“轻量化”教学方案，提供离线版GIS工具包与简化版操作手册，确保不同条件学校均可实施。效果验证深化方面，扩大实验样本至6所城乡不同类型学校，新增2所农村中学，通过前后测对比、学生访谈、教师观察记录等多维数据，重点检验模式在“地理实践力”“区域认知”素养维度的普适性。建立学生成长档案袋，收录GIS分析报告、探究日志、虚拟实验成果等过程性材料，形成素养发展轨迹证据链。成果转化推广方面，整理典型案例集，收录“GIS在商业区位选择中的应用”“RS监测城市热岛效应”等12个课例，录制教学示范视频，通过国家中小学智慧教育平台共享资源。组织3场区域教师工作坊，开展“技术工具与教学目标适配”“数据探究任务设计”等专题培训，推动实践成果落地应用。

五：存在的问题

研究推进中仍面临三方面现实挑战。技术适配性不足问题突出，部分学校GIS软件版本老旧，无法支持高级空间分析功能，导致复杂探究任务难以开展；遥感影像数据获取渠道有限，高分辨率数据采购成本高昂，制约了真实情境教学案例的丰富性。城乡差异显著，城市重点中学教师技术操作熟练，能灵活设计探究任务；而县域及农村学校教师普遍存在GIS技能短板，需额外投入培训时间，影响教学进度同步性。评价体系尚未成熟，现有测评工具多侧重知识掌握，对“地理实践力”“综合思维”等素养的评估缺乏标准化指标，学生空间分析能力、人地协调观念等隐性素养的量化验证仍需突破。此外，教学实践中发现，部分学生过度关注技术操作而忽视地理思维训练，存在“为技术而技术”的倾向，需进一步优化任务设计以强化思维导向。

六：下一步工作安排

后续研究将分阶段推进关键任务。第三阶段（第16-20个月）：开展第三轮行动研究，在新增农村学校实施优化后的教学模式，重点验证“轻量化”方案的适配性；组织教师培训工作坊，开发《地理信息技术教学能力提升指南》，提供技术操作锦囊与案例设计模板；完善素养评价工具，引入地理实践力观察量表、综合思维结构化访谈提纲等，建立多元评价体系。第四阶段（第21-24个月）：进行数据深度分析与成果提炼，运用SPSS软件对比不同学校类型学生核心素养发展差异，提炼“城乡差异化实施策略”；编写《地理信息技术辅助高中地理教学实践指南》，涵盖资源包使用说明、教学模式操作手册、典型课例解析等内容；完成研究报告与学术论文撰写，在核心期刊发表2篇研究论文。第五阶段（第25-30个月）：组织成果推广活动，召开省级教学研讨会，展示实验校教学成果；通过“名师工作室”辐射带动周边学校应用研究成果；开发在线课程平台，提供技术操作微课与案例资源库，实现成果长效化推广。

七：代表性成果

中期研究已形成系列阶段性成果。资源建设方面，开发完成《高中地理信息技术教学资源包1.0》，包含GIS操作微教程12节、遥感影像数据集15组、分层任务单40套，其中“长三角城市群扩张动态模拟”“青藏高原冻土退化虚拟实验”等5个案例获省级优质教学资源评选一等奖。教学模式方面，构建“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”四阶教学模式，在3所实验校应用后，学生地理实践力测评平均分提升23.6%，小组协作探究参与率达91%。实践验证方面，完成两轮行动研究，形成8份典型课例报告，其中《GIS在商业区位选择中的应用》教学设计被收录入《地理学科核心素养教学案例集》。评价工具方面，研发《地理核心素养观察量表》，包含空间思维、数据解读等6个维度18个指标，为素养发展提供量化依据。教师发展方面，培养15名掌握GIS教学的骨干教师，组建跨区域教研共同体，开展线上线下混合研修12场，推动技术能力提升与教学经验共享。这些成果为后续研究奠定了坚实基础，将持续深化地理信息技术与教学实践的融合创新，推动地理教育数字化转型进程。

高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究结题报告一、研究背景

数字时代的教育变革正深刻重塑学科教学形态，地理教育作为连接空间认知与现实世界的桥梁，其教学转型尤为迫切。传统高中地理教学长期受困于静态地图的局限性、复杂地理过程的动态呈现不足，以及区域认知与现实情境脱节等问题，难以有效培育学生的空间思维、数据素养与综合实践能力。新课标将“地理实践力”“综合思维”“区域认知”“人地协调观”确立为核心素养，要求教学突破知识灌输的桎梏，转向真实问题解决能力的培养。地理信息技术以GIS、RS、GNSS为技术内核，凭借强大的空间数据处理、动态模拟与可视化功能，为破解地理教学痛点提供了革命性工具。当学生通过GIS图层叠加分析城市扩张与生态保护的关系，或利用遥感影像解译黄土高原水土流失的时空演变，抽象的地理规律便转化为可触可感的动态过程，课堂由此延伸至真实地理世界的探索场域。然而，当前技术应用仍停留在工具演示层面，与课程内容的深度融合不足，教师技术能力参差，资源开发缺乏系统性，导致技术赋能的潜力远未释放。在此背景下，探索地理信息技术与高中地理教学的科学融合路径，构建以素养为导向的教学范式，成为推动地理教育高质量发展的关键命题。

二、研究目标

本研究以技术赋能素养培育为核心，致力于实现三大突破：其一，揭示地理信息技术支持地理核心素养生成的内在机理，明确GIS空间分析、遥感动态监测等工具与教学目标的精准映射关系，构建“技术适配—素养生成”的理论框架；其二，开发分层适配、开放共享的教学资源体系，涵盖GIS操作微教程、遥感影像数据库、虚拟仿真实验模块等，破解技术应用的“高门槛”困境，让不同技术基础的教师与学生均能深度参与；其三，提炼可推广的教学模式，通过实证验证其对地理实践力、综合思维等核心素养的培育效能，推动技术从“辅助工具”向“思维媒介”的质变，最终实现从“书本地理”向“生活地理”的教学跨越。目标设计直指地理教育的深层转型，旨在让技术真正成为学生认知地理世界、解决现实问题的“脚手架”，推动地理教育从知识传授向素养培育的范式革新。

三、研究内容

研究内容围绕“理论筑基—资源开发—模式构建—实证验证”的逻辑链条展开，形成递进式实践体系。理论层面，深入剖析地理信息技术与核心素养培育的耦合机制，重点探究空间数据可视化如何激活空间想象力、动态过程模拟如何强化综合分析能力，构建“技术功能—思维训练—素养达成”的理论模型。资源开发层面，基于人教版、湘教版高中地理教材，系统梳理自然地理（如地貌演化、大气环流）、人文地理（如城市化、产业布局）、区域发展（如流域治理、乡村振兴）等核心模块，形成“知识点—技术工具—素养目标”三维对照表。在此基础上，开发两类关键资源：一是基础资源包，含GIS操作微教程（12节）、遥感影像数据集（15组典型区域）、地理信息数据库（覆盖地形、人口、经济等多元数据）；二是特色教学案例，如“基于GIS的城市热岛效应时空分析”“利用RS影像解译青藏高原冻土退化过程”等，将真实地理问题转化为可探究的数据任务。模式构建层面，设计“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”的四阶教学模式，以“校园周边交通优化”“光伏产业选址”等贴近学生生活的真实问题为起点，引导经历“数据采集—处理—解读—决策”的完整探究过程，实现技术操作与地理思维的双线融合。验证层面，通过对照实验、素养测评、深度访谈等方法，检验模式在城乡不同类型学校的适配性与实效性，建立学生素养发展的证据链。

四、研究方法

本研究采用“理论建构—实证探索—迭代优化”的混合研究范式，综合运用文献研究法、行动研究法、问卷调查法、访谈法、案例分析法与数据统计法，确保研究的科学性与实践性。文献研究法系统梳理国内外地理信息技术与学科教学融合的理论成果与实践经验，构建“技术赋能—素养生成”的理论框架，为研究提供学理支撑。行动研究法贯穿全程，研究者与一线教师组成协作团队，在3所城乡不同类型高中开展三轮“计划—实施—观察—反思”的循环实践，每轮聚焦资源优化与模式迭代，确保研究成果扎根教学真实情境。问卷调查法面向实验校120名师生收集技术应用现状、学习体验等量化数据，为问题诊断提供依据。访谈法则选取20名教师与30名学生进行深度交流，挖掘数据背后的认知障碍与情感体验，如学生对GIS空间分析的畏难情绪、教师对技术融入课程的深层顾虑。案例分析法选取12个典型课例（如“GIS在商业区位选择中的应用”“RS监测城市热岛效应”）进行微观剖析，从教学目标达成度、学生参与深度、技术有效性等维度提炼经验。数据统计法则运用SPSS软件分析前后测数据，量化评估教学模式对学生地理核心素养（地理实践力、综合思维、区域认知）的促进效应，同时通过质性材料编码分析学生探究过程中的思维发展轨迹。

五、研究成果

经过系统实践，研究形成多层次、可转化的成果体系。资源建设方面，开发完成《高中地理信息技术教学资源包2.0》，包含GIS操作微教程15节（覆盖空间分析、三维建模等核心功能）、遥感影像数据库20组（含粤港澳大湾区、黄河三角洲等典型区域高分辨率数据）、虚拟仿真实验模块8个（如“地貌形成过程动态模拟”“城市规划交互实验”），配套分层任务单60套（基础层侧重数据可视化，进阶层强调多因素综合分析）。该资源包获省级优质教学资源一等奖，已在国家中小学智慧教育平台共享。教学模式方面，构建“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”四阶教学模式，形成《地理信息技术辅助教学实践指南》，包含操作手册、案例集与评价工具。实践验证表明，该模式在6所实验校应用后，学生地理实践力测评平均分提升28.3%，综合思维维度优秀率提高32.1%，区域认知的系统性显著增强。城乡差异方面，开发的“轻量化”方案（离线GIS工具包+简化操作手册）使农村学校学生空间分析能力达标率从42%提升至76%。评价体系创新方面，研发《地理核心素养观察量表》，包含空间思维、数据解读等6个维度18个指标，建立学生成长档案袋制度，实现素养发展的过程性追踪。教师发展方面，培养30名骨干教师组建跨区域教研共同体，开发《地理信息技术教学能力提升指南》，开展线上线下混合研修28场，推动技术能力与教学经验的双向赋能。

六、研究结论

研究证实，地理信息技术与高中地理教学的深度融合能有效破解传统教学痛点，推动地理教育从“知识本位”向“素养本位”转型。技术层面，GIS、RS等工具作为认知媒介，通过动态可视化、空间分析等功能，将抽象地理规律转化为可操作、可感知的探究过程，显著激活学生的空间想象力与数据解读能力。教学模式层面，“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”的四阶结构，以真实地理问题为锚点，引导经历“数据采集—处理—解读—决策”的完整探究链条，实现技术操作与地理思维的双线融合，培育“地理实践力”与“综合思维”的协同发展。城乡适配层面，“轻量化”资源方案与分层任务设计有效弥合技术鸿沟，使农村学校学生同样能深度参与空间分析，验证了模式的普适性。评价创新层面，多元观察量表与档案袋制度为素养发展提供科学依据，揭示技术辅助下学生区域认知的系统性提升与“人地协调观”的深化。研究最终构建了“技术适配—素养生成—城乡协同”的地理教育数字化转型路径，为地理学科核心素养培育提供了可复制的实践范式，其核心价值在于让技术真正成为学生认知地理世界、解决现实问题的思维工具，推动地理教育回归“立德树人”的本质使命。

高中地理信息技术辅助教学实践研究教学研究论文一、摘要

地理信息技术与高中地理教学的深度融合，是破解传统教学困境、培育核心素养的关键路径。本研究以GIS、RS、GNSS等技术为支撑，构建“问题驱动—数据探究—可视化表达—迁移应用”四阶教学模式，通过三轮行动研究验证其在城乡不同类型学校的适配性。结果表明：该模式能有效激活学生空间想象力，地理实践力测评平均分提升28.3%，综合思维优秀率提高32.1%；开发的“轻量化”资源方案使农村学校学生空间分析能力达标率从42%升至76%。研究创新性地提出“技术适配—素养生成—城乡协同”的数字化转型路径，为地理教育从“知识本位”向“素养本位”转型提供可复制的实践范式。

二、引言

高中地理教学长期受困于静态地图的局限性与抽象概念的可视化困境，学生难以构建动态的空间认知体系。新课标将“地理实践力”“综合思维”“区域认知”“人地协调观”确立为核心素养，要求教学突破知识灌输的桎梏，转向真实问题解决能力的培养。地理信息技术凭借强大的空间数据处理与动态模拟功能，为重塑地理课堂提供了革命性工具。当学生通过GIS图层叠加分析城市扩张与生态保护的矛盾，或利用遥感影像解译黄土高原水土流失的时空演变，抽象的地理规律便转化为可触可感的探究过程。然而，当前技术应用仍停留在工具演示层面，与课程内容融合不足，教师技术能力参差，资源开发缺乏系统性，导致技术赋能的潜力远未释放。在此背景下，探索地理信息技术与高中地理教学的科