張清蘋(píng) 李品儀

［摘 要］WebGIS是基于網(wǎng)絡(luò)的GIS技術(shù)。在高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中運(yùn)用WebGIS平臺(tái)，能為學(xué)生創(chuàng)造良好的地理學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于優(yōu)化學(xué)生的地理學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。文章在介紹WebGIS平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用前景、功能等基礎(chǔ)上，闡述WebGIS平臺(tái)在高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的適切性，以期為廣大地理教師深化信息技術(shù)應(yīng)用提供參考。

［關(guān)鍵詞］WebGIS平臺(tái)；高中地理；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；適切性分析

［中圖分類(lèi)號(hào)］ ? ?G633.55 ? ? ? ? ? ?［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ ? ?A ? ? ? ? ?［文章編號(hào)］ ? ?1674-6058（2023）01-0092-04

2018年教育部頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課程標(biāo)準(zhǔn)”）提出了“重視問(wèn)題式教學(xué)（單元式、項(xiàng)目式、主題式教學(xué)方式）”“深化信息技術(shù)應(yīng)用”等教學(xué)建議。2019年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出，注重加強(qiáng)課題研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研究性學(xué)習(xí)等跨學(xué)科綜合性教學(xué)；推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，加強(qiáng)教學(xué)研究和指導(dǎo)?？梢?jiàn)，新時(shí)代的地理教育應(yīng)充分利用好信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等探究性的教學(xué)活動(dòng)。WebGIS是基于網(wǎng)絡(luò)的GIS技術(shù)。在WebGIS平臺(tái)的支持下，地理信息資源能夠被更加高效地使用。WebGIS是呈現(xiàn)地理空間信息的便捷載體，能為地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的開(kāi)展提供良好的平臺(tái)。本文在介紹WebGIS平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用前景、功能等基礎(chǔ)上，闡述WebGIS平臺(tái)在高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的適切性，以期為廣大地理教師深化信息技術(shù)應(yīng)用提供參考。

一、WebGIS平臺(tái)在地理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景

WebGIS是傳統(tǒng)GIS在網(wǎng)絡(luò)上的延伸與發(fā)展，能實(shí)現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的搜索、查找、編輯、制圖、輸出等現(xiàn)代地理信息技術(shù)的基本功能，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)地理信息的開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)共享與溝通交流?？梢?jiàn)，WebGIS平臺(tái)在地理教學(xué)中具有一定的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

（一）WebGIS平臺(tái)在地理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

WebGIS平臺(tái)可以高效地利用大量的地理信息。總體來(lái)看，WebGIS平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾方面：首先是具有便捷性，WebGIS平臺(tái)避免了軟件安裝與熟悉軟件操作的過(guò)程，方便師生的使用；其次是成本低，WebGIS平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽和操作，許多功能和站點(diǎn)都無(wú)須付費(fèi)，這能讓師生節(jié)省開(kāi)支；最后是操作性強(qiáng)，WebGIS平臺(tái)能夠以空間分布為基礎(chǔ)，為師生提供多種地理信息服務(wù)，提高地理信息資源的利用率和共享水平。使用WebGIS平臺(tái)可以降低地理教師應(yīng)用GIS的門(mén)檻，緩解地理教師的畏難心理，幫助他們解決因使用GIS而出現(xiàn)的技能要求高、耗時(shí)較長(zhǎng)等問(wèn)題，并能幫助師生快速分析和處理各種地理信息問(wèn)題。

（二）WebGIS平臺(tái)在地理教學(xué)中的應(yīng)用前景

1.信息化時(shí)代育人的需求?！吨袊?guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中指出了18個(gè)學(xué)生發(fā)展的基本點(diǎn)，其中就包括了“信息意識(shí)”和“技術(shù)運(yùn)用”。對(duì)于地理學(xué)科來(lái)說(shuō)，地理信息技術(shù)是一項(xiàng)基本的技能，應(yīng)用WebGIS平臺(tái)開(kāi)展地理教學(xué)，學(xué)生可以在信息化環(huán)境中開(kāi)展問(wèn)題探究，進(jìn)而培育其“信息意識(shí)”和“技術(shù)運(yùn)用”素養(yǎng)，這契合《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的培養(yǎng)需求。同時(shí)，應(yīng)用WebGIS開(kāi)展地理學(xué)習(xí)是緊跟時(shí)代發(fā)展步伐的，能幫助學(xué)生滿(mǎn)足信息化時(shí)代學(xué)習(xí)、工作、生活的需求。

2.課程標(biāo)準(zhǔn)中“學(xué)”與“教”的要求。課程標(biāo)準(zhǔn)在“課程內(nèi)容”中要求學(xué)生利用地理信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，在“實(shí)施建議”中指出要“深化信息技術(shù)應(yīng)用”，這說(shuō)明基于地理信息技術(shù)進(jìn)行教與學(xué)是未來(lái)地理教育的一大趨勢(shì)和必然要求?；赪ebGIS平臺(tái)的地理學(xué)習(xí)能為學(xué)生提供豐富多樣的學(xué)習(xí)素材，為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供必要幫助。同時(shí)，基于WebGIS平臺(tái)的地理探究學(xué)習(xí)能開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力，有利于建構(gòu)富有實(shí)踐性和時(shí)代性的地理課程內(nèi)容。因此，WebGIS作為兼具實(shí)用性和便捷性的信息技術(shù)，可作為一個(gè)普適性的教學(xué)平臺(tái)引入日常的地理課堂，以提高師生整體利用地理信息技術(shù)進(jìn)行地理教與學(xué)的能力。

二、WebGIS平臺(tái)在地理教學(xué)中的功能應(yīng)用

（一）WebGIS平臺(tái)在地理教學(xué)中的功能

1.視圖操作功能。WebGIS平臺(tái)的視圖操作是指以遙感圖像、專(zhuān)題圖等為對(duì)象，進(jìn)行圖像的獲取、加工、表達(dá)和操作。具體的視圖操作功能包括地圖的放大與縮小、地圖漫游、經(jīng)緯網(wǎng)顯示、三維可視化、圖層疊加等。使用WebGIS平臺(tái)提供的海量視圖材料，能極大地豐富地理教學(xué)資源，更新教學(xué)素材。

2.數(shù)據(jù)分析功能。WebGIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析是指通過(guò)外部訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)對(duì)地理數(shù)據(jù)的查詢(xún)與分析。具體的數(shù)據(jù)分析功能包括地理空間數(shù)據(jù)的屬性與位置查詢(xún)、面積測(cè)算、距離測(cè)算、緩沖區(qū)分析等。通過(guò)WebGIS平臺(tái)提供的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生便捷高效地使用和處理地理信息數(shù)據(jù)［1］。

3.動(dòng)態(tài)空間分析功能。WebGIS平臺(tái)能建立龐大的地理空間信息數(shù)據(jù)網(wǎng)，突破時(shí)間與空間的限制，實(shí)時(shí)捕捉和處理地理數(shù)據(jù)信息，使多種地理信息能快速地與真實(shí)的地理環(huán)境結(jié)合并直觀化呈現(xiàn)。教師能通過(guò)WebGIS平臺(tái)動(dòng)態(tài)模擬氣候氣象、地球運(yùn)動(dòng)、水文等地理現(xiàn)象，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)地理現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)分析。

4.地圖制作功能。很多WebGIS平臺(tái)都具有免費(fèi)的地圖制作功能，在獲得一定的數(shù)據(jù)后，師生可以制作人口分布圖、交通圖、農(nóng)業(yè)分布圖、經(jīng)濟(jì)地圖等。例如教師和學(xué)生可以到政府官網(wǎng)下載各種統(tǒng)計(jì)年鑒，按研究主題的需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選后制作相應(yīng)的Excel表格；隨后在“地圖慧”或“蘭圖繪”等WebGIS平臺(tái)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，即可生成相應(yīng)的專(zhuān)題地圖。

（二）適用于地理教學(xué)的WebGIS平臺(tái)

按功能分類(lèi)劃分的WebGIS平臺(tái)見(jiàn)表1。

部分WebGIS平臺(tái)介紹如下。

天地圖（https：//www.tianditu.gov.cn/）。天地圖是具有在線地圖、專(zhuān)題圖層、開(kāi)發(fā)資源等功能的大型互聯(lián)網(wǎng)地理信息綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，能為地理教學(xué)提供全方位、多角度的全球地理信息數(shù)據(jù)［2］。

蘭圖繪（https：//www.ldmap.net/）。蘭圖繪是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的位置標(biāo)注平臺(tái)，用戶(hù)可以根據(jù)個(gè)人需求繪制點(diǎn)狀、線狀、面狀圖形，并添加相關(guān)屬性信息，其主要功能有測(cè)量、路徑或距離分析、緩沖區(qū)分析和熱力分析等。

ArcGIS Online（https：//www.arcgis.com/index.html）。ArcGIS Online是一個(gè)基于云技術(shù)的WebGIS平臺(tái)，能提供全球范圍內(nèi)海量的地圖數(shù)據(jù)和高質(zhì)量的基礎(chǔ)地圖，將其應(yīng)用于地理教學(xué)能幫助師生較好地實(shí)現(xiàn)地圖的制作和分享。

Earth NullSchool（https：//earth.nullschool.net/）。Earth NullSchool是一個(gè)能呈現(xiàn)全球的大氣、海洋和顆粒物污染等要素的交互式、可視化展示平臺(tái)，可用于常見(jiàn)的天氣系統(tǒng)、大規(guī)模的海水運(yùn)動(dòng)、海水性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)的探究學(xué)習(xí)。

GlobeLand30（http：//www.globeland30.org/）。GlobeLand30是由國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，主要用于環(huán)境變化分析、地理?xiàng)l件監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)管理、地表過(guò)程建模等方面的研究，也可用于高中地理生態(tài)問(wèn)題等知識(shí)的探究學(xué)習(xí)。

Windy（https：//www.windy.com/）。Windy是一個(gè)專(zhuān)業(yè)的氣象可視化平臺(tái)，能提供包括氣溫、氣壓、云量、風(fēng)向等45類(lèi)以上的氣象圖層，可用于高中地理常見(jiàn)的天氣系統(tǒng)、氣象災(zāi)害等知識(shí)點(diǎn)的探究學(xué)習(xí)。

三、WebGIS平臺(tái)在高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的適切性分析

基于WebGIS平臺(tái)開(kāi)展高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能最大限度地發(fā)揮WebGIS平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

（一）理念上的契合

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)倡導(dǎo)“學(xué)以致用”的理念，具有“驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題、聚焦學(xué)習(xí)目標(biāo)、投入科學(xué)實(shí)踐、協(xié)作、技術(shù)工具支持學(xué)習(xí)、創(chuàng)作有形的人工制品”［3］等基本要素。WebGIS平臺(tái)能提供大量的自然地理、經(jīng)濟(jì)、人口等開(kāi)放數(shù)據(jù)，能為學(xué)生提出研究問(wèn)題、選擇研究對(duì)象、確定研究?jī)?nèi)容提供支持，有利于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中“設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題”“聚焦學(xué)習(xí)目標(biāo)”的要求。不同的WebGIS平臺(tái)能可視化地呈現(xiàn)不同的地理數(shù)據(jù)，學(xué)生可以使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行問(wèn)題探究，也可以在原空間的基礎(chǔ)上與其他用戶(hù)互動(dòng)并添加新的內(nèi)容。這樣的操作平臺(tái)為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的“投入科學(xué)實(shí)踐、協(xié)作、技術(shù)工具支持學(xué)習(xí)、創(chuàng)作有形的人工制品”提供了可能。在高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中應(yīng)用WebGIS平臺(tái)，可以更便捷、有效地支持學(xué)生開(kāi)展地理探究活動(dòng)。

（二）方法上的支持

1.擴(kuò)大選題范圍?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)要具有一定的學(xué)習(xí)深度。地理學(xué)科有著廣泛的研究領(lǐng)域，涉及自然和社會(huì)等諸多方面，具有綜合性、區(qū)域性的特點(diǎn)。WebGIS平臺(tái)能承載地理學(xué)科的多種研究要素、擴(kuò)大地理教學(xué)的研究范圍，能拓寬地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的思路，提供更豐富的研究選題內(nèi)容。學(xué)生可以選取當(dāng)下熱門(mén)的地理學(xué)科問(wèn)題（如空氣質(zhì)量問(wèn)題）進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，也可以選取基于鄉(xiāng)土的地理研究問(wèn)題（如家鄉(xiāng)人口問(wèn)題）進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。

2.優(yōu)化情境創(chuàng)設(shè)。WebGIS平臺(tái)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)媒介存儲(chǔ)、分析和顯示一系列地理信息數(shù)據(jù)，如地圖、衛(wèi)星遙感影像、表格和圖形等。在高中地理課堂教學(xué)中利用WebGIS平臺(tái)可以有效地做到地理情境可視化，更形象地呈現(xiàn)地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生解決地理問(wèn)題的信心。

3.提供學(xué)習(xí)工具。由于具有基于網(wǎng)絡(luò)的特征，WebGIS平臺(tái)能提供海量、多維、實(shí)時(shí)的數(shù)字化資源，能為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供便捷的“腳手架”，為學(xué)生進(jìn)行地理空間分析提供學(xué)習(xí)工具，為培育學(xué)生核心素養(yǎng)提供途徑。

（1）為學(xué)生進(jìn)行地理空間分析提供學(xué)習(xí)工具。傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)習(xí)資源多是平面化、二維化的，WebGIS平臺(tái)克服了傳統(tǒng)教學(xué)的缺點(diǎn)，不但能夠呈現(xiàn)各類(lèi)空間地圖數(shù)據(jù)信息、屬性數(shù)據(jù)信息，而且能將地理事件化抽象為直觀，將客觀真實(shí)世界中錯(cuò)綜復(fù)雜的地理事物用可視化的圖表、影像等方式表現(xiàn)出來(lái)，豐富了學(xué)習(xí)資源，為地理空間邏輯思維的訓(xùn)練提供了基礎(chǔ)條件。

通過(guò)WebGIS平臺(tái)的不同功能可以幫助學(xué)生辨別空間要素（地理空間概念學(xué)習(xí)）、建立空間聯(lián)系（地理空間認(rèn)知過(guò)程）、形成空間決策（地理空間表征）。例如，在基于WebGIS平臺(tái)的“如何利用氣壓圖預(yù)報(bào)天氣”地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生可利用Windy平臺(tái)的視圖操作功能分析氣旋、反氣旋、雨帶等地理要素的空間分布位置、空間形態(tài)、空間關(guān)系；還可利用“三維臺(tái)風(fēng)”平臺(tái)的動(dòng)態(tài)空間分析功能觀察、描述臺(tái)風(fēng)的空間動(dòng)態(tài)形成過(guò)程并歸納其移動(dòng)規(guī)律，從而提高學(xué)生的地理空間思維能力。

（2）為培育學(xué)生核心素養(yǎng)提供途徑。首先，通過(guò)WebGIS平臺(tái)可以把實(shí)際的日常生活、工作及科學(xué)研究活動(dòng)等情境盡可能地在地理課堂教學(xué)中還原，從而增加直觀、動(dòng)態(tài)、全方位的教學(xué)資源，搭建多樣化的學(xué)習(xí)支架。學(xué)生在應(yīng)用WebGIS平臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過(guò)程中，能提升信息意識(shí)與信息技術(shù)應(yīng)用能力、地理實(shí)踐力。其次，通過(guò)WebGIS平臺(tái)還可以展示多個(gè)學(xué)習(xí)空間和多種地理要素，有助于學(xué)生在地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中進(jìn)一步探索地理事物的空間分布、區(qū)別和關(guān)聯(lián)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知能力和綜合思維能力。最后，通過(guò)WebGIS平臺(tái)還能夠把真實(shí)世界中的環(huán)境現(xiàn)象搬到地理課堂中，并呈現(xiàn)出不同地理問(wèn)題的時(shí)空變化，這有助于學(xué)生在地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中開(kāi)展人地關(guān)系問(wèn)題的分析，從而潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀。

4.豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生主要是被動(dòng)地接受教師講授的知識(shí)，并在課后完成相應(yīng)的書(shū)面作業(yè)。這種學(xué)習(xí)方式在一定程度上制約了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，教學(xué)效果不佳?；赪ebGIS平臺(tái)的地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式不同，在地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中學(xué)生要調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，在真實(shí)的、復(fù)雜的情境中進(jìn)行地理問(wèn)題的探索。同時(shí)，WebGIS平臺(tái)的功能多樣、數(shù)據(jù)龐大，這就需要學(xué)生以學(xué)習(xí)共同體的形式開(kāi)展學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)小組協(xié)作，互助互勉，利用不同的WebGIS平臺(tái)進(jìn)行資料的查找和數(shù)據(jù)的收集，進(jìn)而分析和解決地理問(wèn)題。最后，學(xué)生需要通過(guò)地圖繪制、PPT制作、語(yǔ)言解說(shuō)等形式對(duì)地理問(wèn)題的研究結(jié)論進(jìn)行闡述，或者借助WebGIS平臺(tái)完成項(xiàng)目產(chǎn)品的制作和展示。在這個(gè)探究過(guò)程中，學(xué)生可選的學(xué)習(xí)方式是多樣的，學(xué)習(xí)體驗(yàn)是豐富的，學(xué)習(xí)動(dòng)力是可持續(xù)的，學(xué)習(xí)成果是可視化的?？梢哉f(shuō)，WebGIS平臺(tái)功能的豐富性、操作的簡(jiǎn)易性促進(jìn)了學(xué)生的小組合作，也為學(xué)生之間的學(xué)習(xí)協(xié)作提供了多種可能。

綜上所述，WebGIS平臺(tái)作為強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)可視化處理工具和空間分析工具，在地理教學(xué)中具有一定的優(yōu)勢(shì)，在輔助高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方面具有較好的契合度。為充分體現(xiàn)WebGIS平臺(tái)在高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的應(yīng)用價(jià)值，今后還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)WebGIS平臺(tái)開(kāi)展高中地理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的操作原則、實(shí)施路徑和案例應(yīng)用等方面進(jìn)行研究。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ］

［1］ ?侯璐.WebGIS應(yīng)用于地理教學(xué)功能初探：以培育區(qū)域認(rèn)知核心素養(yǎng)為例［J］.地理教學(xué)，2020（2）：49-52.

［2］ ?車(chē)紅巖，趙軍.基于“天地圖”和Flex RIA技術(shù)的教育信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（7）：123-124.

［3］ ?趙楠，裴新寧.問(wèn)題式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)［J］.上海教育，2019（7）：72-74．

（責(zé)任編輯 陳 明）