基于大数据可视化视角的地理教学探索
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作者:童燕
摘 要：信息技术的发展使得大数据在高中地理教学中的运用愈加广泛。教学实践表明：大数据可视化对高中地理教学的课前预习摸底、学情把握，课堂高效教学，课后延伸探究、提升学科素养等起到了很强的辅助作用。大数据可视化在助力高中地理教学的同时也对一线教师提出了新的挑战，教师只有将大数据技术与实际教学相结合才能使其真正助力地理教学。
关键词：大数据;可视化;地理教学
中图分类号：G633.55 文献标识码：A 文章编号：1005-5207（2022）03-0059-04
随着大数据技术体系的日趋成熟，大数据技术已广泛应用到各行业领域，如教育行业。2019年末的疫情使得大数据技术在教育行业快速发展，网络课程、网络教学让一线教师更直观地感受到了大数据技术的辅助教学功能。与此同时，地理学科在大数据的影响下也发生了深刻变革[1]，利用大数据辅助地理教学已成为一种学科教学趋势。
常见的大数据可视化工具有线上可视化平台（如百度迁徙平台、百度热力图等可直接在原有平台上进行可视化操作）和线下可视化工具（如Excel可视化表达、Google Earth可视化表达等，将有关数据导入进行相关数据的可视化表达）。[2]大数据可视化对高中地理课堂的课前预习摸底、课堂教学融合、课后延伸探究起到了很强的辅助作用，从而提高了教学效率，激发了学生的学习兴趣并提升学习能力。
一、n前预习摸底， 精准了解学情
传统的教学模式将教师的“教”与学生的“学”禁锢在课堂有限的40或45分钟里，不仅限制了学生的自主学习，还不利于教师了解学情。教师了解学生的最主要方式是通过课堂反馈、课后练习以及考试成绩，而仅通过课堂教学实施了解学生实际情况不利于课堂的高效教学，因课堂教学效率有赖教师的临场应变能力与积累的教学经验。虽然教师也会布置课堂预习作业，但课堂时间受限于学生个体差异导致教师很难进行预习摸底，纯粹看学生的自主能力和自觉性。受限于教学环境，教师对于预习情况往往也缺乏统计，只是在其心中有大概印象，事倍功半。大数据教学是一种意识，更是一种思维方式，可以改变教学生态。[3]大数据技术的出现让信息的传递更加便捷高效，让教师可以更全面地掌握学生的实际情况。
教师可通过网络教学云平台发布课前预习任务，利用平台便捷、高效的优势对学生预习答题情况进行统计。通过数据可视化准确掌握学生的课前预习状况（预习提交情况、预习成绩分布等）;接收学生预习过程中的反馈信息;辅助教师精准了解学生实际情况，为课堂重难点的顺利展开奠定坚实基础（图1）。大数据可视化技术还可扩大样本数据，将行政班的课前预习情况扩大至自己的所有教学班，乃至整个年级。对比分析为优化调整各班的具体课堂教学计划提供有力依据，从而保障课堂教学工作顺利开展，进一步实现因材施教。对于个体，大数据可视化还可寻找不同学生的预习薄弱点，教师课堂可展开个性化提问，提升教学的针对性和有效性。
课前预习数据可视化工具往往为线上可视化平台。现今，平台选择多样，操作简单高效，如学科网、课后网、钉钉等，但对学校硬件设施及学生学习设备配套要求较高。
二、课堂教学融合，提升教学效率
数据图像比简单数据罗列更引人注目。由于学科的自身特点，高中地理教学在课堂中往往会借助案例教学进行数据呈现。对于数据化案例，数字的直接呈现很难引起大部分学生的注意力。在表现地理要素间的相互关系、地理事物的空间分布、地理现象的演变过程等方面，地理图像具有显著优势。[4]通过大数据可视化将数据转化为数据图，甚至三维地图，可以让学生更直观地感受到数据所要表达的信息。通过数据资源设计地理教学过程也有利于教师操作实施、辅助课堂教学、提高教学效率。[5]如湘教版高中地理“人口迁移”中，以“疫情与人口迁移”为案例进行教学，完成“理解人口迁移的方向和影响因素”教学目标。
材料：“九省通衢”的武汉经济崛起迅速，2019年中国各大城市流动人口数量排名中武汉位居第15名。据统计年鉴显示，“净流入人口从2009年的74.45万增至2015年的230万，至2019年常住流动人口数量达287万人。”武汉作为人口流入地区，流入人口中省内其他地区占较高比重，省外流入人口主要来自河南和湖南等。研究发现疫情早期国内病例数与湖北人口流出量的相关系数为0.821，与湖北病例相关系数达0.991 8。[6]
传统的课堂教学处理往往是通过材料展示，教师引导学生得出答案（武汉地理位置优越、交通便利、经济发展迅速、城市吸引力大。春节返乡是这次疫情大规模传播的重要影响因素），教师以讲授式或启发式教学为主，缺乏对学生地理实践力和区域认知等核心素养的培养。文字材料的呈现对于活跃课堂氛围的作用不大，很难给学生视觉冲击，难以让学生思考分析，层层深入。
若运用基于大数据可视化的课堂教学处理，则能取得较好的教学效果，具体操作流程如下：第一步，以大数据可视化为手段创设真实情境，给予学生充分的思考探究空间。第二步，发现并提出问题，引导学生从情境的现实问题中挖掘出可探究的教学问题。第三步，问题生成后，引导学生合作探究，寻找解决问题的方法。第四步，师生对活动进行归纳总结，提出意见和建议。
【情境创设】在上述文字材料的基础上，基于大数据可视化处理后得出武汉2020年1月22日迁出主要目的地示意图（数据来源：百度迁徙，图略）与截至2020年1月27日全国疫情空间分布图（显示各省区疫情等级分布，其中浙江、广东、河南、湖南、重庆等地疫情人数超100人，图略）。
【提出问题】引导学生阅读文字材料和图像信息，提出自己想探究的1～2个问题，教师在广泛收集学生提出的问题的基础上，确认与本节课教学主题相吻合的2个问题：①分析武汉疫情快速传播至全国各地的原因。②与武汉不相邻的浙江和广东为什么疫情会如此严重？
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