【摘要】Python技术通过数据处理与可视化功能,为学生提供区域认知工具,培养学生认识地理现象的区域视角,形成正确的区域发展评价观念,在区域认知素养培育中发挥着重要的教学支撑作用。文章分析了Python在高中地理教学中的价值,构建以Python技术为基础的高中地理区域认知素养培养框架,并以交通运输与区域发展为例,开展基于ArcGIS软件的探究式教学设计,通过设计问题链与探究任务引导学生探讨贵州交通建设的成因以及对区域发展影响的问题,以期为Python融入地理课堂教学、培养学生的区域认知素养提供案例参考。区域认知是一种理解地理环境以及人类与环境关系的思维方式和能力。区域认知素养要求学生能够从空间一区域视角探究地球表面与深层次的地球环境之间的关系,以寻求时空规律;并具备定位区域、总结区域特点、比较区域差异、分析区域联系以及评估区域发展的能力。传统地理课堂使用的二维地图存在信息量有限、直观性不足的问题。而用具象的区域地图或景观代替抽象的示意图,能够激发学生的直观感知,吸引学生积极参与到课堂探究中来,培育区域视角与人地协调观。教师借助Python技术,能够将复杂的地理数据转化为直观的可视化教学资源,为学生搭建交互式的时空认知平台,有效地促进区域认知能力的系统化培养。
一、Python地理教学的价值剖析
随着智能化时代的快速发展,教育部提倡开设中小学编程课程。近年来,北京、上海、浙江等发达城市的高中已经陆续开设Python校本课程。Python作为一种新兴的计算机高级语言,是机器学习的首选语言,Python也逐渐引入高中课程教学中,对学生的综合能力培养具有十分重要的意义。
(一)数据获取与处理
Python可按照一定规则自动访问并获取网络上分布的各类地理空间数据,如地名信息、地理空间数据等。这一自动化过程极大地提升了数据获取的效率和准确性,这些数据也是地理信息系统的基础。通过各类数据分析库和算法对爬取的数据进行处理和分析,并运用数据可视化工具将分析结果展示为热力图、GIS频次图等,帮助学生更直观地了解地理数据的特征和分布规律。
(二)教学资源整合
自动化抓取与提取。“自动化”利用Python语言的强大功能,即通过程序自动收集各大资源库上开放学习的资源,或者通过设计一个资源管理系统,同时收集教育教学视频、电子教材和慕课等学习资源,并进行汇集,以方便教师和学生共享。该资源管理系统确保学生与教师群体能够高效访问标准化教育资源元数据。
(三)个性化学习支持
第一,对采集到的学习资源进行分类、筛选与系统化整理,并依据学生的个体差异与具体学习场景进行适配,从而支持其知识掌握,实现个性化学习。第二,可运用Python技术开发教学辅助系统,如构建学生学习过程追踪系统,以便教师更高效、准确地评估学习状态,并提供有针对性的个性化学习指导。
(三)教学创新实践
从关注多媒体在课堂教学方面的积极作用考虑,探索基于Python语言教学思想的地理课堂教学实践。Python作为一种融合科研工作中的多种学科信息的知识工具,将Python语言融入历史、信息技术等相关学科与地理学教学,是打破学科间信息壁垒的有效方法。基于Python语言的教学思想拓展了地理学的学习视野与知识思考,对于培养新时代的综合性人才起到了积极促进作用。
二、Python教学的特点
未完待续.....
大家好,我曾和你一样,在深夜对着空白文档发愁,从一名普通县中教师到正高级教师,我用了22年,走了很多弯路,也拿了多次省级一等奖。创办这个号,就是想帮助就是想帮助每一位不甘平庸的地理老师,把那些我踩过的“坑”变成你们脚下的“路”。