信息技术在地理学科的应用范文

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信息技术指的是现代教学工具、互联网、信息教学平台还有其他的教研工具，对于高中地理教学而言，需要坐在课堂中，通过教材展开对全宇宙的地理信息的学习和掌握，对于当前的学生而言具有刻板性，同时对于想象力日益浅薄的高中学生而言，想象世界各地的地理位置、地势特征、环境特征等也具有一定的难度。在遇到抽象的地理知识课堂教学时，如何将抽象的概念具体化也成为教师教学中的重要难题。因而在高中地理教学课堂中使用信息技术不仅仅是大势所趋同样是学科使然。

一、高中地理教学课堂信息化的特殊性

从上文中我们可知，高中地理教学课堂对于教学信息化的依赖性较强。一是因为地理这一学科是依赖于信息技术所构建起来的，在地理教材的编写中，不想语文、政治、历史等是根据传统文化再添加一些时代意义所编写出来的，而是通过对现实存在的地理情况进行充分掌握，再根据新课程标准下对学生地理素质的需求所进行编写的，即高中地理是基于信息技术所展开的一门学科，因而信息技术从始至终贯穿到高中地理教学课堂中；二是在开展高中地理课堂教学时主要是要求学生能够养成信息化的思维方式，如对于地球自转产生时差这一知识点，要求学生能够站在信息化的角度，将这一知识点进行扩展学习，而不是单单对“地球自转产生时差”这几个字进行记诵。

二、信息技术在高中地理教学课堂的具体应用

1.多媒体信息技术在高中地理教学课堂中的应用

多媒体信息技术是高中地理教学课堂中最基础也最常见的应用方式，主要有互联网、投影仪等的使用。在地理教学课堂中使用多媒体技术丰富了地理教学课堂的教学方式，提升了学生对地理知识的学习兴趣和学习的主动性。如某高中地理课堂教学中，教师通过导学案的方式，让学生对地中海气候进行课前预习，学生通过互联网对地中海这一地区的温度变化进行查阅，发现地中海沿岸地区在夏季的时候温度高，但是降水量不足，而在冬季时却降水充沛，当地常见的植物的橄榄。通过这一系列信息的收集和掌握，学生对地中海气候特征及当地的生活习性，经济发展情况有了初步掌握，对于地理教学活动的展开奠定了基础。

2.GPS、GIS等信息技术在高中地理教学课堂中的应用

GPS、GIS是最常见的地位系统，能够对当前的全球的地理环境的变化进行系统的掌握。如台风的形成的学习中，某沿海高中地理教师通过对台风路径图的分析，让学生掌握台风的成因，这一举动有效地拉近学生地理知识生活化的距离。另外GIS、GPS等技术不仅仅为地理课堂教学提供资源参考，引起学生注意力。同时还可以使学生养成理性的地理思考能力，即在地理学习中能够以GPS的视角来俯视地球运动，使教学活动动态化发展，提高学生的地理专业水平。

3.微信等社交技术在高中地理教学课堂中的应用

随着微信等社交软件的发展，当前高中地理教学活动中也广泛的利用社交网站来展开信息共享、小组合作、集体讨论活动。一般情况下，教师通过微信来分享前一天的地理课堂教学内容，并要求对第二天的课堂进行预习，这相当于一个导学案的载体作用。如，各大高中学校每个班级都有微信群，教师每天在群里分享一些地理知识竞答题，并通过一些奖励形式让学生投入到这样的学习活动中，有效的延续了地理教学课堂活动内容。

总之，信息技术在高中地理教学课堂中的应用的全方面的，但同时也会存在一些漏洞，在一定程度上阻碍学生的学习发展，因而在未来需要对存在的不足进行改善创新，保证信息技术能够发挥其积极作用。

三、未来信息技术在高中地理教学课堂的创新运用

信息技术在高中地理教学课堂中存在以下的问题，在未来需要针对这些问题，提出妥善的处理方式，正确引导信息技术在高中地理教学课堂中的全面发展。

首先是缺少系统化的教学信息平台，即信息技术对于高中地理教学课堂的应用是碎片化、零散化的，这不利于形成系统的、科学的教学方式。在未来要求利用信息技术构建地理资源共享平台，将所有的信息技术都归纳其中，保证地理课堂教学活动能够全面、系统的发展。

其次，是当前更多形式的信息技术在高中地理教学课堂中的利用，一旦学生自控能力降低或是使用不当，很容易使信息技术成为阻碍地理课堂学习的最大对手，因而要求能够规范信息技术的使用范围，即能够使地理教学课堂中所使用的信息技术仅先于地理学习。换言之，就是形成独属于地理学科的搜索app。

只有充分掌握信息技术在高中地理教学课堂中使用的不足和缺陷，才能提出有效的应对措施，最终达到高中地理教学课堂质量的提升。

四、结语

综上所述，信息技术对于高中地理教学的利大于弊，教师、学生都通过信息技术获得更为浅显易懂的地理知识。目前在高中地理教学课程中，最基础的信息技术在于多媒体技术的应用，通过多媒体课件、动态图等的制作和运用，使学生对地球运动、全球等大概念有了初步的掌握，其次是GPS、GIS技术的运用，通过GPS、GIS技术教师能够轻易对全球各地进行定位，展开相关知识点的掌握，学生也能在脑海中形成类似于GPS定位系统运行规律的解决问题的思维；最后是对微信等社交技术的运用，微信加强了教师同学生之间的互动沟通，使学生能够对地理课堂要学的、已学的知识进行复习或是提前预习。在未来，还可以构建地理教学平台，实现高中地理教学课堂资源的共享。

参考文献：

[1]王林.信息技术在高中地理教学中的应用研究[D].曲阜师范大学，2012.

[2]牟琳.地理信息系统在高中地理合作学习中的实践与探索[D].四川师范大学，2012.

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例如：在介绍《长江》一课的课前2分钟，可以播放长江的一段影视片段。悦耳的音乐、美丽的画面、优美动听的解说，学生犹如亲临其境，一方面给学生以美的享受，另一方面又可以把学生分散的心一下子集中到课堂来。一段影视用来导入新课，让学生觉得既轻松又新颖。当讲到我国的河流和湖泊对人类有什么影响时，可以播放一些河流和湖泊图片，启发学生讨论。就这样，让学生处于一种亲切的情境中，可以取得较好的教学效果。

二、运用信息技术，可以兼顾全面，因材施教。

如在讲授“长江水系为什么容易发生水灾”时，课件展示长江地区所处的干湿状况、支流、植被保护等方面的问题，让学生分析并提出解决办法等，站在学生的角度，利用课件精心设计和设置疑难问题，以便学生模仿学习和教会学生学问的技巧和方法。地理是一门文理兼备的综合性学科，融理论与实践于一体。教学中利用网络链接，能让学生了解国内外的时政热点、焦点问题，如、西部开发、WTO等，激发学生学问的欲望，引发他们提出问题的好奇心和兴趣。

三、运用信息技术技术，可以突出重点、淡化难点，提高课堂教学的质量。

例如：在介绍我国长江中游和下游的洪水原因时，它既是这一课的重点，又是这一课的难点。我们可以用信息技术展示出长江水系图，用闪烁的方法显示洪水的三个主要来源，即宜昌以上的干支流，以及南面的洞庭湖、鄱阳湖两大水系、北面的汉江。教师很容易给学生介绍清楚，在有些年份，流域内普降暴雨，三股主要洪水来自同一时期，河水猛涨，就会使长江干流出现特大洪水。另外再插入一些近年来上中游山区森林遭到破坏、水土流失严重的影视片段去启发学生，它是使洪涝等自然灾害不断加剧的另一主要原因。信息技术的运用，使难于理解的重点、难点变得形象、具体、生动、清楚易懂，使教学收到了事半功倍的效果。

四、运用信息技术，可以培养学生的思维能力。

例如：在介绍我国黄河下游地上河成因时，我们可以先放一段黄河中游水土流失的影视，再用动画演示“地上河”的形成过程，这样学生就很容易了解它是由河流泥沙淤积形成的。原来是黄河中游流经支离破碎、土层疏松的黄土高原，支流也多，由于黄土高原植被遭到破坏，一遇暴雨，大量的泥沙与雨水一起汇入黄河，使黄河成为全世界含沙量最多的河流。出了黄土高原，黄河流入下游平原地区，由于河道变宽、坡度变缓，流速慢了下来，大量的泥沙沉积于河底，使河床逐渐抬高，成为“地上河”。由于黄河下游为“地上河”，河床高出地面，学生也可以分析出为什么黄河下游支流很少、流域面积狭小。这是由于地面流水不能汇入河道，所以支流少，流域面积狭小。就这样，通过形象直观的图像和影视，既促进培养了学生的思维能力及解决问题又能力，又进一步激发了学生的求知欲。

五、运用信息技术，培养和提高学生的读图能力。

例如：在介绍京杭大运河时，用重新着色、闪亮来突出京杭大运河北起通县，南至杭州，经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省，沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系（配以闪烁五大水系），这样就可以克服传统地图内容繁多、重点不突出的弊病。在介绍长江流域有哪些主要支流时，用闪烁来突出岷江、嘉陵江、乌江、湘江和洞庭湖、汉江、赣江和鄱阳湖的位置。介绍长江上、中、下游的划分也可以闪烁出宜昌和湖口所在的位置。这样学生可以形成正确的地理事物空间分布特征的概念。

六、充分利用信息技术提供的丰富的信息资源，充实地理教学。

信息技术是一个巨大的信息宝库，它为地理学习提供了丰富的资源。网上某些社会新闻，是我们地理教师向学生及时传授地理研究新成果、地理新现象以及地理新闻的重要来源，同时更是学生自学地理知识的最好素材；各种各样的科技论文和详实具体的数据、图像，是提供给我们的最好的借鉴材料；世界各大网站的地理资料更是取之不尽、用之不竭；试题、课件等等，更是教师教学、学生学习的良好资源。

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作者简介：康晓凤（1978-），女，江苏徐州人，徐州工程学院信电工程学院，讲师；鲍蓉（1968-），女，上海人，徐州工程学院信电工程学院教学院长，教授。（江苏 徐州 221000）

基金项目：本文系江苏省高等教育教改立项研究课题（项目编号：2011JSJG253）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0107-01

计算机科学与技术专业是技术发展更新最快的专业之一，而信息与网络安全技术又是本专业技术更新最快的课程之一。为使本课程的教学内容能跟上社会对人才的知识和技能要求，在给学生奠定扎实的基础理论的同时，还要强化动手能力，把学到的理论知识应用到实际项目中，同时在实践应用中主动学习新知识去解决各种问题。

CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。其核心思想是强调“做中学”和“基于项目的学习”，这个思想和所倡导的学以致用和应用指导学是一致的。

信息与网络安全技术是一门理论与实践高度结合的课程，学生最初学习的积极性会比较高，但是如果没有合理的实践教学环节，学生学习的积极性会受到影响。只有在CDIO 理念的指导下，以学生为中心，合理安排教学内容和过程，提高理论联系实际的能力，才能达到较好的教学效果。

一、基于CDIO理念的教学大纲设计

根据CDIO工程教育理念，在构思信息与网络安全课程的教学大纲时，着重在教学目的、课程内容、教学方法、考核方式和课程设计等几个方面对教学提出了更高的要求。课程内容方面要求与当今的技术发展同步，将热点问题融入到实际教学中去。例如，2013年“3.15晚会”曝光的和网络安全相关的问题，可以融入到相关章节的教学内容，分析其成因、原理和解决方法。课程设计要能与全国大学生信息安全竞赛和全国大学生软件设计大赛等各级各类相关学科竞赛的水平同步，同时定期与相关的企业和院校交流，保证能够以社会需求为导向提高学生的技术能力。在考核方式上进行了大胆的改革，省级以上大学生实践创新和创业项目的主要参与者和省级以上信息安全竞赛的主要获奖者，本课程就可以免修。

在上述思想的指导下，经过课程组的讨论，本课程的教学内容主要包括信息安全发展现状和前沿技术、网络操作系统安全、网络实体安全、网络数据库与数据安全、数据加密和鉴别、防火墙、网络攻防技术与应用、Internet安全和VPN技术等，实验项目包括密码学（置换、替代、DES和RSA）、PKI、多级安全访问控制、防火墙、入侵检测、病毒、VPN和安全审计等内容。课程设计遵循以赛带练的指导思想进行开展，主要分为两大方向：安全作品和模拟攻防。安全作品由教师指定参考题目或学生自拟题目来实施，这些题目主要参考各级信息安全竞赛而不断更新，如文件透明加解密、基于Android平台的安全通信录、基于Android平台的绿色浏览器、基于Android平台的手机防护系统等。模拟攻防由教师提前创建一个模拟环境，在此环境中预留一些漏洞和层层关卡，学生在规定的时间内通过的关卡越多，则完成质量越高，环境和关卡的设置参考各级攻防赛的相关设置。

二、一个核心、一个导向、三个层次的教学模式改革

为了最大限度提高学生的学习积极性和学习效果，提出了一个核心、一个导向、三个层次的教学模式改革方案。一个核心是指以从业职位为核心，以信息安全人才未来可能从事职业的基本需求为基础设定了三大类职位：安全软件开发、安全顾问和红客。引导学生在学习期间拟定职业方向，进而有针对性地提高某个方面的能力。一个导向是指以项目经理训练为导向，即与网络安全充分结合的综合性的团队式项目训练，从团队人员的确定、项目计划、项目实施和项目的推广整个过程都有项目经理来执行，培养了学生的工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力。三个层次是指本课程的教学结构和内容上分为基础模块、项目模块、企业模块三个层次。基础模块是本课程的理论知识学习，项目模块是项目经理训练，企业模块是实训基地的企业项目实训。

三、分梯度的学生培养机制

徐州工程学院（以下简称“我校”）没有设置信息安全专业，信息与网络安全技术课程只是在计算机科学与技术专业的网络工程方向开设，而信息安全人才是复合型的人才，仅仅在网络工程方向的学生中去培养优秀的信息安全人才是困难的。学生仅仅学习这一门课程远远达不到社会对信息安全人才的技能要求，所以我校一般从大一开始进行选拔和培养。首先从计算机科学与技术专业中选拔一些有兴趣的同学，进入学院设立的学生网络技术学会，然后再从中选拔比较优秀的学生进入学院与企业共同设立的信息安全小组。进入信息安全小组的同学采取导师制的方式进行培养，指导老师对信息安全小组的每个同学制订一份个性化的培养方案，指导这些学生去参加各级各类学科竞赛，申请各级大学生实践创新和创业项目，在本科学习的第四年再把这些学生送到相关的实训基地参加实训项目，形成了四年分梯度的信息安全人才培养机制，如图1所示。

四、基于情景模拟的实践、实训教学体系

在CDIO的12条标准中，标准5和标准6对目前实践教学中存在问题的解决有很好的指导作用。依据CDIO的指导思想和企业项目需求，课程组老师进行多方考察和筛选后，与企业合作建立了信息安全实验室。本实验室不仅可以进行常规的课程实验，同时也能模拟各种信息安全应用案例，实现各类安全项目的实施。信息与网络安全技术的实践教学体系将课堂教学、实验项目、课程设计、学科竞赛、教师科研、实训基地、服务社会等环节有效地融入一体。

在实践教学中采取情景模拟教学方法。每一个实验都进行应用情景设计，按照“设定情景—提出问题—分析问题—解决问题—总结经验—经验推广”的模式进行实验教学，使学生对每一个实验项目都有一个全面的认识，提高其解决问题的能力。

学生在本科学习的第四年进入实训基地学习，和校外工程导师一起参与实际项目的开发，这样学生掌握的技能就能和企业需求实现“零距离”对接。实施以来取得了丰硕的成果并受到学生的普遍欢迎，学生在校外实训期间参与企业各类工程集成项目多项，深受用人单位好评。

五、提高教师自身的CDIO理论和实践能力

为了加深对CDIO的认识，并把这个理念带到教师实际的教学和科研工作中去，要求课程组的教师认真学习CDIO的理念，同时积极参加国内组织的CDIO教学研讨活动。现在很多大学教师在自己专业知识和科研方面都是专家，但在实际工程和产业中的经验非常有限，CDIO理念要求教师不仅要具备深厚的理论功底而且还要具备熟练的实战动手能力。在这种思想的指导下，课程组教师积极争取学院委派到企业进行锻炼的机会，增强自己的实际工程和产业经验。现在本课程组教师都具有工程项目经历。

六、结语

在充分研究与吸收CDIO工程教育理念的基础上，结合我校的人才培养目标和教学理念，对信息与网络安全技术课程从教学大纲的编制、教学模式的改革、实验和实训体系的设计，以及学生培养机制等方面进行实践，取得了丰硕的成果。自2010年起，学生申请软件著作权4项，在国内的各类期刊9篇，在省级以上信息安全技术相关的学科竞赛中获奖11余人次、申请省级以上大学生实践创新和创新创业项目10项。在此基础上，将继续运用CDIO工程教育理念，深化课程的教学改革。

参考文献：

[1]王天宝，程卫东.基于CDIO 的创新型工程人才培养模式研究与实践——成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究，2010，（1）：25-31.

[2]林英，李彤.信息安全专业“应用安全方向”CDIO实践探索[J].计算机教育，2010，（6）：94-97.

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信息技术辅助教育以其具有直观、生动、形象、易于理解的特点，在地理课堂教学中显示出独特的魅力，促进了地理课堂教学的丰富多彩、教学过程的优化组合和教学质量的普遍提高，从而给地理课堂教学注入了新的生机，给地理课堂教学带来了一场新的革命。充分挖掘教材合适的教学内容，发挥信息技术在教学中的优势，是每位地理教师的重要任务，要充分发挥信息技术在地理课堂教学中应有的作用.而多媒体现代信息技术手段较完美、较理解地融合到课程之中——就像在教学中使用黑板和粉笔一样，教师要把计算机作为自己真正的教学工具。

新课程标准的实施和新教材的使用,使我明显认识到：现代教学就是以创新为主。现行的地理教材突现出两大特点:叙述性文字少了,图片性内容多了，教师主讲性内容少了,学生活动内容多了。这对地理课堂教学提出了新难题、新挑战。面对地理课堂教学中出现的新难题，如果恰当地运用集图、文、声、像为一体的现代教育技术，把知识的讲解和活动内容串起来，形成一个知识链层和创设情景相互交融起来，能够激发学生的求知欲望，优化教学过程，营造一个群体交流的良好氛围，使学生在合作讨论中引发积极探究问题的兴趣，开发学生的创造潜能。对此，我认为应做好以下几点：

一、充分运用现代媒体营造优质的课堂资源

对于地理教材特点，运用媒体技术，把每节课的内容，恰当的整编成图、文、声、像并茂的课件资源，使知识体系与知识情景，在课堂活动中体现出来，让学生在领略知识情景中，加深对知识的理解和思路的拓展，变信息的单向性为信息交流的多向性，从而大大拓宽创新教育的内容、形式、方法、渠道等，给学生创新思维提供一个更广阔的空间。假如我在讲中国地理——《中国的行政区划》一节时，在课件制作上关键是把民族、山脉、四大高原和四大盆地等主要的知识点，利用热链接把相关的动画和图片都融合在了一起。把自己制作的课件放在学校的服务器上，在网络教室进行教学时，让学生根据教学的重、难点，有所选择的学习主要内容。这样在网络上教学的教师与学生都成了学习者，在网络中学习的学生把教师当成了学习过程中的参与者，学生在这种环境中对教师的恐惧心理消失了，主观能动性得到了发挥，他们不仅与同学进行学习交流，同时也可以同教师探讨问题，形成了多方面交流的交互式学习氛围。新课标要求我们要以学生自主探究性学习为主，让学生自己去发现问题和解决问题，而网络在此时就成了研究式学习的有利支持。在制作课件时，尽可能采用易于操作的计算机软件设计课件。教学课件要从符号、图形、色彩、声音、节奏等多方位的视觉和听觉心理功能进行设计和开发，还要根据不同教学内容和环节选择最合适的媒体。

二、合理利用网络资源，构建学科间的地理教育体系

网络资源是相当丰富的，如何合理利用网络资源，构建学科间的地理教育体系是地理教学与信息技术进行整合的绝妙之处。做到这一点我认为；首先，教师要充分运用网络资源，从整个地球大环境方面去把握好每一节课所要设计讲的内容，要充分拓宽一节课的知识面，可以一改以往因教师主讲黑板板书而造成的知识展示面狭窄的情况，通过媒体课件，包容丰富的知识资源，广泛的向学生展示知识层次，以开拓学生知识视野。其次，教会学生网上查询知识信息技能，让学生通过查询，捋清每节课知识层次，掌握知识要点，丰富课堂活动内容，从而，达到拓展学生知识层面的目的。

三、在愉快的学习中培养学生的学习兴趣。

信息技术教学是视听合一、图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。特别是地理教材中，往往会有许多美丽的自然风光或奇、险、幽、深的美丽图片，如果通过这些形象生动的画面、标准逼真的情境、悦耳美妙的音乐、妙趣益智的游戏，把学生带进宽松愉快的学习环境，让学生主动探索、积极进取，使学生会学、愿学和乐学。这常常会达到事半功倍的效果。同时，在地理教材中，都有配套的多媒体辅助教学光盘，如果很好地利用这些教学资源，再把要学习的知识设计成填空、判断、选择、连线及游戏等不同形式，采用激励和游戏的方法进行演示和传授。使学生能在“玩”的过程中得到理论知识与技能。学生面对有趣的练习，课堂气氛比较活跃，有时还有悦耳的音乐或精美的图片给予奖励，更能激发学生的学习兴趣，学习情绪更加饱满。

总之，信息技术教学能突破沿袭多年的“粉笔加黑板，教师一言堂”的传统的教学模式，特别是在地理课堂教学中，只要教师切实转变教育思想，利用现有的教学环境、教学资源，同时担当好学生学习活动的指导者及组织者的角色，不断尝试、坚持创新，就能把丰富的地理资源运用到课堂教学中，就能充分调动学生学习的主动性和兴趣，增强学生的自主性和协作学习，从而能大大地激发学生积极主动的学习热情和思维与创造能力的发展，提高课堂教学效率。信息技术在地理课堂教学中的广泛运用，给地理课教学，注入了新的生机，其独特的教学优势，有待于广大地理教师在教学实践中不断挖掘和发挥。

参考文献：