论文部分内容阅读
摘 要：随着科技的进步，信息技术产品走进了千家万户，与人们的工作、生活和学习联系越来越紧密。文章以都江堰水利风景区研学活动为例，通过对学生进行常用地理信息软件在定位、小组合作、设计及绘制研学线路、生成研学轨迹等多方面的应用训练，有效提升了学生的地理实践力。
关键词：地理信息技术;研学旅行;地理实践力
2016年，教育部等11部门印发了《关于推进中小学生研学旅行的意见》，要求学校根据学段特点和地域特点，逐步建立小学阶段以乡土乡情为主、初中阶段以县情市情为主、高中阶段以省情国情为主的研学旅行活动课程体系[1]。随后，研学旅行在全国如火如荼地展开，地理学科因其独特的学科性质和注重培养学生户外实践能力的特点，在研学旅行中表现出更加强烈的热情，因为地理教师们意识到研学旅行是提升学生地理实践力的有效途径。地理实践力是中学生尤其欠缺的素养，主要因为这一素养的培养在课堂教学中难以贯彻[2]，所以需要带领学生走出课堂，在户外研学旅行中提高地理实践力。《普通高中地理课程标准（2017年版）》指出，地理实践力是指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所必备的意志品质和行动能力[3]。对于初中学生而言，地理实践力在研学旅行活动中主要表现为小组合作能力、描述地理环境、搜集相关资料、分析资料、筛选资料、理解地理环境与人类活动的关系等。地理信息技术因其具备强大的空间分析、可视化功能等，能够帮助学生在户外描述地理环境、收集资料、分析资料、筛选资料以及理解地理环境与人类活动的关系。本文以我校八年级学生到都江堰水利风景区研学为例，探索地理信息相关软件在研学旅行中的应用实践，以培养学生的地理实践力。
一、前期准备
1.确定研学活动地点和学生培训
（1）确定研学活动地点。在研学旅行中师生安全须放在第一位。都江堰水利风景区坐落在四川省成都平原西部的岷江上游与中游分界处，位于成都市都江堰市城西，这里不仅拥有举世闻名的中国古代水利工程，还是著名的国家5A级风景旅游区，并于2000年入选世界文化遗产，景区内安全措施非常到位，能有力保障学校师生在景区内考察的安全。都江堰水利风景区属于水利文化，学生主要考察以下景点：南桥、离堆、卧铁、伏龙观、宝瓶口、飞沙堰、鱼嘴分水堤、安澜桥、秦堰楼、二王庙、玉垒关、西关、松茂古道等。研学旅行的路径大致可以确定，且都江堰水利风景区距离我校约70千米，车程约1小时，因此都江堰水利风景区研学旅行的行程时间与活动范围都比较好掌控和管理，无论在路上还是在研学考察点，学校师生的安全都有保障。
（2）地理信息技术培训。地理教师利用课堂时间给八年级学生讲解和演示百度地图、高德地图、两步路户外助手、Locaspace Viewer三维数字地球的基本用法，并对在都江堰水利风景区研学旅行的行程中何时使用哪款App来导航、组队、查看研学旅行路径、记录研学旅行路径、拍照和录制视频、导出素材等给出建议。然后将讲解内容与学生提出的疑问和解答都打印出来，学生人手一份，确保人人掌握地理信息技术的使用方法，为在户外实践中锻炼学生的地理实践力做好铺垫。
2.安装软件
（1）百度地图App或高德地图App。百度地图和高德地图都能为用户提供智能路线规划、智能精准导航（驾车、打车、骑行、步行）、实时路况、实时公交等。在本次研学旅行中，学生从学校出发就可以使用百度地图或高德地图查看沿途信息、分享实时位置向家人报平安，到了研学点则采用软件步行导航等。
（2）两步路户外助手App。两步路户外助手是一款专业户外工具软件，这款软件有众多驴友用户，也非常适合学生户外研学旅行使用。学生可以在研学旅行出发前参看App上的历史轨迹，规划本次研学旅行线路、制作研学旅行攻略，小组组队及选购合适的装备;在研学旅行中记录整个研学行程，采用轨迹导航，定位队员实时位置，安全救援;在研学旅行结束后进行轨迹备份、行程点评、研学旅行分享、社区互动以及筛选研学旅行素材等。
（3）Locaspace Viewer三维数字地球App。Locaspace Viewer三维数字地球集成多种在线地图资源，包括Google Earth地形、Google Earth影像，百度地图、影像、标注，天地图地图、影像、标注和微软地图、影像、标注。图像的立体效果非常棒，师生可以从俯视、侧视、正视等不同角度对研学旅行考察点进行观察，出发前可以非常直观地观察研学旅行考察点的地形、植被、河流、交通、建筑等。该软件基于GPS定位的综合功能，具有定位精度高、覆盖率广、网络定位流量小、定位快的特点，可实时、准确记录整个研学考察行程的轨迹。软件还提供运行轨迹存储、处理、展示和导出共享服务，方便导出或同步到多平台使用，有助于学生整合研学旅行素材。
二、应用地理信息技术培养学生地理实践力
1.利用定位技术培养学生描述地理环境的能力
学生上车即可打开百度地图App或高德地图App—点击“驾车”按钮—输入“都江堰水利风景区”—选择行车路线，查看学校到目的地的距离和预估乘车时间，然后点击“开始导航”按钮，观察沿途信息，还可以点击界面左上角“报平安”按钮，在旅途中给家人分享实时位置报告平安（图1）。学生通过百度地图或高德地图上显示的地理信息沿途观察成都平原和川西龙门山的地形特点、途经河流、建筑等，描述沿途地理环境。结合地图上的信息和实地景观，学生描述沿途地理环境更准确。
2.利用两步路户外助手組队培养学生小组合作能力
到达都江堰水利风景区后，学生根据预先分好的小组组队。打开两步路户外助手App，在右侧菜单里点开“队伍”按钮，进入队伍加载中的“临时组队（手麦组队）”，组长点击“去创建”按钮，添加队伍头像、填写队名和小组描述、点击“完成”按钮等;组员点击“去加入”按钮，输入小组队伍名称即可加入，或者在两步路户外助手App中与组长互加好友，请组长把自己添加进队伍中（图2）。然后小组成员在队伍中修改自己的昵称，打开共享位置，组长打开“允许队伍直播”按钮，方便组内同学通过队伍直播功能查看本小组成员的实时位置。组队成功后各小组成员采取分工合作的方式完成整个研学旅行活动，活动中小组成员时而分散时而集中，两步路户外助手可以让小组成员迅速聚拢，探讨并汇总搜集的资料，加强小组成员的合作能力。 3.手绘研学活动线路培养学生地理实践力
（1）设计研学活动路径，培养学生分析资料和筛选资料的能力。都江堰水利风景区是著名国家5A级旅游区，每年有非常多的驴友在此穿越旅行，因此，有很多用户在App上共享了历史轨迹，学生可以选择适合本次研学旅行活动的轨迹作为活动考察路径。打开两步路户外助手App，点击右下侧“导航”按钮，再点击“指定轨迹”按钮，然后在“轨迹库”里查找适合本次研学旅行的历史轨迹作为本次考察参考路径（图3）。都江堰水利风景区推出了“水利文化品鉴游”，所以学生还可以根据高德地图查找研学景区研学旅行路线。打开高德地图App，点击高德地图界面左下角“路线”按钮，然后再点开“水利文化品鉴游”，根据水利文化品鉴游推荐的14个景点游览路线设计研学旅行考察的路径（图4）。两步路户外助手和高德地图为学生分析和筛选路径资料提供了极大帮助，因为每个小组都有自己的具体情况，必须根据本组实际情况设计研学旅行活动路径。通过设计活动路径，小组成员通力合作，统一思想，为自己小组量身定做研学旅行活动路径。
（2）两步路户外助手App绘制研学旅行路径，培养搜集资料的能力。设计好本次研学路径后，点击两步路户外助手App界面上的“记录”按钮，如果提示开启GPS，请按照提示操作进行，此处不再赘述。当定位状态变成黄色或绿色后代表定位成功，然后记录真正开始。研学旅行活动沿途需要添加标注点（即考察点）、拍照、录音或者录制视频（点击屏幕右下角“拍照”按钮即可）等。研学旅行结束后，按“结束”按钮暂停，再长按“结束”按钮结束记录（图5），记录结束后运动记录将自动保存在“我的—运动记录”中。如果选择保存轨迹，轨迹文件将保存在“我的—轨迹”中。接下来就可以把记录的轨迹采用图片、链接或文件的形式分享给他人。两步路户外助手绘制研学旅行路径渗透本次整个研学点的考察，协助学生在活动中搜集资料，并精准记录在活动路径上，为后期小组制作PPT报告提供详实素材。
4.采集照片或视频生成研学轨迹，培养学生地理实践力
（1）两步路户外助手App拍照或录制视频生成轨迹，培养学生理解地理环境与人类活动的关系。在都江堰水利风景区研学旅行中，可以利用两步路户外助手App拍照或录制视频生成轨迹线。点击两步路户外助手界面右下侧“拍照”按钮进行拍照、录制视频或录音，上传照片、视频时输入照片或视频的名称，点击“上传”按钮，照片或视频就可存储在“我的—云端照片（视频）”中（图6）。学生用两步路户外助手拍摄照片、录制视频、上传资料时需要小组成员讨论并描述考察点的地理环境，查阅相关资料，分析并理解该地地理环境与人类活动的关系，搜集本小组后期制作报告需要的资料。
（2）Locaspace Viewer三维数字地球生成照片轨迹，培养学生描述地理环境和搜集资料的能力。学生需要拍摄照片作为研学旅行后期的报告素材，拍照前需将手机定位功能打开，软件会自动记录拍摄的经纬度信息。打开Locaspace Viewer三维数字地球App，点击界面左上角“軌迹计时”“拍照”按钮，拍照完毕后再点击“照片生成轨迹”按钮，然后选择照片存储的文件夹并填写照片名称，点击界面左上角图标，接着再点击“一键导出”，并填写输出文件名，最后点击界面右上角云图标下列的传输列表，就可以查找到照片下载的路径（图7）。利用三维数字地球可对考察点进行俯视、侧视、正视等多角度观察，辅助学生实地考察，帮助学生全面描述考察点的地理环境。同时，三维数字地球轨迹记录中有精确经纬度位置的照片，对于学生搜集资料也大有帮助。
三、研学旅行活动评价
1. 学生研学活动成果评价
都江堰水利风景区研学旅行中，各组学生拍摄了很多照片，也录制了很多视频，返校后以小组为单位制作研学旅行PPT报告，并推荐小组代表做不超过5分钟的交流。各组学生在研学旅行活动中的小组合作能力，描述地理环境、搜集资料、分析资料、筛选资料、理解地理环境与人类活动的关系等地理实践力基本可以通过PPT内容表现出来，因此PPT内容的分数占比较高。对报告的评价采用小组自评、两位教师评价相结合的方式，具体评价见表1。
2. 地理信息技术培养学生地理实践力效果评价
本次研学旅行活动前，给学生详细介绍了百度地图、高德地图、两步路户外助手和Locaspace Viewer三维数字地球等手机App的基本用法，并把讲解内容与学生的疑问和解答打印成纸质文档。同时告知学生研学旅行结束后，要以小组为单位做PPT报告，因此学生在都江堰水利风景区研学旅行中的热情很高，他们有的使用高德地图或百度地图导航，有的用两步路户外助手App或Locaspace Viewer三维数字地球App拍摄照片、导航，还录制了许多视频，实地考察了都江堰水利风景区的地形、植被、土壤、河流、水利工程、建筑等。返校后，学生通过小组合作制作研学旅行PPT，并推选小组代表做研学旅行班级报告等活动，有了较为成功的研学体验。开展户外研学旅行活动，地理信息技术是保障，师生可以借助地理信息技术丰富研学旅行的内容、规划研学点的考察路径以及采集户外基础地理信息，分析地理环境与人类活动的关系等，加深学生对家乡地理的了解和热爱。通过本次研学旅行活动，学生在实地考察中地理实践力得到极大提升，家国情怀得到较大增强。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部等11部门.教育部等11部门关于推进中小学生研学旅行的意见[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3325/201612/t20161219_292354.html， 2016-12-19.
[2] 刘春燕，李兆智，毛端谦.基于地理实践力培养的庐山自然地理研学旅行设计[J].地理教育，2019（03）：55-57.
[3] 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.
关键词：地理信息技术;研学旅行;地理实践力
2016年，教育部等11部门印发了《关于推进中小学生研学旅行的意见》，要求学校根据学段特点和地域特点，逐步建立小学阶段以乡土乡情为主、初中阶段以县情市情为主、高中阶段以省情国情为主的研学旅行活动课程体系[1]。随后，研学旅行在全国如火如荼地展开，地理学科因其独特的学科性质和注重培养学生户外实践能力的特点，在研学旅行中表现出更加强烈的热情，因为地理教师们意识到研学旅行是提升学生地理实践力的有效途径。地理实践力是中学生尤其欠缺的素养，主要因为这一素养的培养在课堂教学中难以贯彻[2]，所以需要带领学生走出课堂，在户外研学旅行中提高地理实践力。《普通高中地理课程标准（2017年版）》指出，地理实践力是指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所必备的意志品质和行动能力[3]。对于初中学生而言，地理实践力在研学旅行活动中主要表现为小组合作能力、描述地理环境、搜集相关资料、分析资料、筛选资料、理解地理环境与人类活动的关系等。地理信息技术因其具备强大的空间分析、可视化功能等，能够帮助学生在户外描述地理环境、收集资料、分析资料、筛选资料以及理解地理环境与人类活动的关系。本文以我校八年级学生到都江堰水利风景区研学为例，探索地理信息相关软件在研学旅行中的应用实践，以培养学生的地理实践力。
一、前期准备
1.确定研学活动地点和学生培训
（1）确定研学活动地点。在研学旅行中师生安全须放在第一位。都江堰水利风景区坐落在四川省成都平原西部的岷江上游与中游分界处，位于成都市都江堰市城西，这里不仅拥有举世闻名的中国古代水利工程，还是著名的国家5A级风景旅游区，并于2000年入选世界文化遗产，景区内安全措施非常到位，能有力保障学校师生在景区内考察的安全。都江堰水利风景区属于水利文化，学生主要考察以下景点：南桥、离堆、卧铁、伏龙观、宝瓶口、飞沙堰、鱼嘴分水堤、安澜桥、秦堰楼、二王庙、玉垒关、西关、松茂古道等。研学旅行的路径大致可以确定，且都江堰水利风景区距离我校约70千米，车程约1小时，因此都江堰水利风景区研学旅行的行程时间与活动范围都比较好掌控和管理，无论在路上还是在研学考察点，学校师生的安全都有保障。
（2）地理信息技术培训。地理教师利用课堂时间给八年级学生讲解和演示百度地图、高德地图、两步路户外助手、Locaspace Viewer三维数字地球的基本用法，并对在都江堰水利风景区研学旅行的行程中何时使用哪款App来导航、组队、查看研学旅行路径、记录研学旅行路径、拍照和录制视频、导出素材等给出建议。然后将讲解内容与学生提出的疑问和解答都打印出来，学生人手一份，确保人人掌握地理信息技术的使用方法，为在户外实践中锻炼学生的地理实践力做好铺垫。
2.安装软件
（1）百度地图App或高德地图App。百度地图和高德地图都能为用户提供智能路线规划、智能精准导航（驾车、打车、骑行、步行）、实时路况、实时公交等。在本次研学旅行中，学生从学校出发就可以使用百度地图或高德地图查看沿途信息、分享实时位置向家人报平安，到了研学点则采用软件步行导航等。
（2）两步路户外助手App。两步路户外助手是一款专业户外工具软件，这款软件有众多驴友用户，也非常适合学生户外研学旅行使用。学生可以在研学旅行出发前参看App上的历史轨迹，规划本次研学旅行线路、制作研学旅行攻略，小组组队及选购合适的装备;在研学旅行中记录整个研学行程，采用轨迹导航，定位队员实时位置，安全救援;在研学旅行结束后进行轨迹备份、行程点评、研学旅行分享、社区互动以及筛选研学旅行素材等。
（3）Locaspace Viewer三维数字地球App。Locaspace Viewer三维数字地球集成多种在线地图资源，包括Google Earth地形、Google Earth影像，百度地图、影像、标注，天地图地图、影像、标注和微软地图、影像、标注。图像的立体效果非常棒，师生可以从俯视、侧视、正视等不同角度对研学旅行考察点进行观察，出发前可以非常直观地观察研学旅行考察点的地形、植被、河流、交通、建筑等。该软件基于GPS定位的综合功能，具有定位精度高、覆盖率广、网络定位流量小、定位快的特点，可实时、准确记录整个研学考察行程的轨迹。软件还提供运行轨迹存储、处理、展示和导出共享服务，方便导出或同步到多平台使用，有助于学生整合研学旅行素材。
二、应用地理信息技术培养学生地理实践力
1.利用定位技术培养学生描述地理环境的能力
学生上车即可打开百度地图App或高德地图App—点击“驾车”按钮—输入“都江堰水利风景区”—选择行车路线，查看学校到目的地的距离和预估乘车时间，然后点击“开始导航”按钮，观察沿途信息，还可以点击界面左上角“报平安”按钮，在旅途中给家人分享实时位置报告平安（图1）。学生通过百度地图或高德地图上显示的地理信息沿途观察成都平原和川西龙门山的地形特点、途经河流、建筑等，描述沿途地理环境。结合地图上的信息和实地景观，学生描述沿途地理环境更准确。
2.利用两步路户外助手組队培养学生小组合作能力
到达都江堰水利风景区后，学生根据预先分好的小组组队。打开两步路户外助手App，在右侧菜单里点开“队伍”按钮，进入队伍加载中的“临时组队（手麦组队）”，组长点击“去创建”按钮，添加队伍头像、填写队名和小组描述、点击“完成”按钮等;组员点击“去加入”按钮，输入小组队伍名称即可加入，或者在两步路户外助手App中与组长互加好友，请组长把自己添加进队伍中（图2）。然后小组成员在队伍中修改自己的昵称，打开共享位置，组长打开“允许队伍直播”按钮，方便组内同学通过队伍直播功能查看本小组成员的实时位置。组队成功后各小组成员采取分工合作的方式完成整个研学旅行活动，活动中小组成员时而分散时而集中，两步路户外助手可以让小组成员迅速聚拢，探讨并汇总搜集的资料，加强小组成员的合作能力。 3.手绘研学活动线路培养学生地理实践力
（1）设计研学活动路径，培养学生分析资料和筛选资料的能力。都江堰水利风景区是著名国家5A级旅游区，每年有非常多的驴友在此穿越旅行，因此，有很多用户在App上共享了历史轨迹，学生可以选择适合本次研学旅行活动的轨迹作为活动考察路径。打开两步路户外助手App，点击右下侧“导航”按钮，再点击“指定轨迹”按钮，然后在“轨迹库”里查找适合本次研学旅行的历史轨迹作为本次考察参考路径（图3）。都江堰水利风景区推出了“水利文化品鉴游”，所以学生还可以根据高德地图查找研学景区研学旅行路线。打开高德地图App，点击高德地图界面左下角“路线”按钮，然后再点开“水利文化品鉴游”，根据水利文化品鉴游推荐的14个景点游览路线设计研学旅行考察的路径（图4）。两步路户外助手和高德地图为学生分析和筛选路径资料提供了极大帮助，因为每个小组都有自己的具体情况，必须根据本组实际情况设计研学旅行活动路径。通过设计活动路径，小组成员通力合作，统一思想，为自己小组量身定做研学旅行活动路径。
（2）两步路户外助手App绘制研学旅行路径，培养搜集资料的能力。设计好本次研学路径后，点击两步路户外助手App界面上的“记录”按钮，如果提示开启GPS，请按照提示操作进行，此处不再赘述。当定位状态变成黄色或绿色后代表定位成功，然后记录真正开始。研学旅行活动沿途需要添加标注点（即考察点）、拍照、录音或者录制视频（点击屏幕右下角“拍照”按钮即可）等。研学旅行结束后，按“结束”按钮暂停，再长按“结束”按钮结束记录（图5），记录结束后运动记录将自动保存在“我的—运动记录”中。如果选择保存轨迹，轨迹文件将保存在“我的—轨迹”中。接下来就可以把记录的轨迹采用图片、链接或文件的形式分享给他人。两步路户外助手绘制研学旅行路径渗透本次整个研学点的考察，协助学生在活动中搜集资料，并精准记录在活动路径上，为后期小组制作PPT报告提供详实素材。
4.采集照片或视频生成研学轨迹，培养学生地理实践力
（1）两步路户外助手App拍照或录制视频生成轨迹，培养学生理解地理环境与人类活动的关系。在都江堰水利风景区研学旅行中，可以利用两步路户外助手App拍照或录制视频生成轨迹线。点击两步路户外助手界面右下侧“拍照”按钮进行拍照、录制视频或录音，上传照片、视频时输入照片或视频的名称，点击“上传”按钮，照片或视频就可存储在“我的—云端照片（视频）”中（图6）。学生用两步路户外助手拍摄照片、录制视频、上传资料时需要小组成员讨论并描述考察点的地理环境，查阅相关资料，分析并理解该地地理环境与人类活动的关系，搜集本小组后期制作报告需要的资料。
（2）Locaspace Viewer三维数字地球生成照片轨迹，培养学生描述地理环境和搜集资料的能力。学生需要拍摄照片作为研学旅行后期的报告素材，拍照前需将手机定位功能打开，软件会自动记录拍摄的经纬度信息。打开Locaspace Viewer三维数字地球App，点击界面左上角“軌迹计时”“拍照”按钮，拍照完毕后再点击“照片生成轨迹”按钮，然后选择照片存储的文件夹并填写照片名称，点击界面左上角图标，接着再点击“一键导出”，并填写输出文件名，最后点击界面右上角云图标下列的传输列表，就可以查找到照片下载的路径（图7）。利用三维数字地球可对考察点进行俯视、侧视、正视等多角度观察，辅助学生实地考察，帮助学生全面描述考察点的地理环境。同时，三维数字地球轨迹记录中有精确经纬度位置的照片，对于学生搜集资料也大有帮助。
三、研学旅行活动评价
1. 学生研学活动成果评价
都江堰水利风景区研学旅行中，各组学生拍摄了很多照片，也录制了很多视频，返校后以小组为单位制作研学旅行PPT报告，并推荐小组代表做不超过5分钟的交流。各组学生在研学旅行活动中的小组合作能力，描述地理环境、搜集资料、分析资料、筛选资料、理解地理环境与人类活动的关系等地理实践力基本可以通过PPT内容表现出来，因此PPT内容的分数占比较高。对报告的评价采用小组自评、两位教师评价相结合的方式，具体评价见表1。
2. 地理信息技术培养学生地理实践力效果评价
本次研学旅行活动前，给学生详细介绍了百度地图、高德地图、两步路户外助手和Locaspace Viewer三维数字地球等手机App的基本用法，并把讲解内容与学生的疑问和解答打印成纸质文档。同时告知学生研学旅行结束后，要以小组为单位做PPT报告，因此学生在都江堰水利风景区研学旅行中的热情很高，他们有的使用高德地图或百度地图导航，有的用两步路户外助手App或Locaspace Viewer三维数字地球App拍摄照片、导航，还录制了许多视频，实地考察了都江堰水利风景区的地形、植被、土壤、河流、水利工程、建筑等。返校后，学生通过小组合作制作研学旅行PPT，并推选小组代表做研学旅行班级报告等活动，有了较为成功的研学体验。开展户外研学旅行活动，地理信息技术是保障，师生可以借助地理信息技术丰富研学旅行的内容、规划研学点的考察路径以及采集户外基础地理信息，分析地理环境与人类活动的关系等，加深学生对家乡地理的了解和热爱。通过本次研学旅行活动，学生在实地考察中地理实践力得到极大提升，家国情怀得到较大增强。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部等11部门.教育部等11部门关于推进中小学生研学旅行的意见[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3325/201612/t20161219_292354.html， 2016-12-19.
[2] 刘春燕，李兆智，毛端谦.基于地理实践力培养的庐山自然地理研学旅行设计[J].地理教育，2019（03）：55-57.
[3] 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.