论地理教学信息环境研究*，本文主要内容关键词为：环境论文,地理教学论文,信息论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
*国家教委资助优秀青年教师基金项目。
学生在学校的一切学习活动都是在特定的环境下进行的。教学活动与教学环境是客观存在的统一体。地理教学是学校教学的一个子系统，因此也同样受教学环境的影响。教学环境可以从多方面进行分析研究，地理教学信息环境研究试图利用心理学、教育学、地理学、信息科学、社会学等科学的研究成果，从地理教学信息源和地理教学信息在课堂教学中的流通方式等方面，研究地理教学中信息环境的建立及对地理教学过程的影响。这在地理教学乃至中学教学论研究中还是崭新的课题，本文尝试对这项研究的意义、内容、方法及涉及的基本概念做一初步探讨。
一、地理教学信息环境的基本概念和研究意义
（一）地理教学信息环境的概念
学生在学校学习时，总是处在一种特殊的环境下。这种环境可以从不同层次、不同角度进行研究。如果从所指范围的大小看，教学环境有以下划分：
社会环境——社会教育环境可以被认为是学生学习所处的大的社会背景。学校环境——学校教育环境是处于社会教育环境中的次一层学习环境。课堂（教室）环境——课堂教育环境是空间范围更小的学习环境。
从因素分类来看，教学的物理环境和心理环境是人们注意较多的教学环境。而对地理教学来说，另一种同属因素分类的教学环境也很重要，这就是教学信息环境。
教学信息环境可以被看作是学生学习过程中知识信息、教学活动信息来源、传递和加工状况与条件的总和。与心理环境有类似的地方，教学信息环境也是无法触摸的环境，但却要依附某些实体，如课本、教学设备等而存在。
所谓教学信息有两方面的含义。其一，指与教学目标相关的学科内容（不是该学科的全部知识），即知识信息。其二，指反映学生学习活动过程和状态的教学活动信息。因此，教学信息环境是以学生学习过程和活动、学生全面发展为中心的课堂教育环境的一种。
地理课堂教学环境则是指地理学习时所独有的教学信息环境。由于地理学科本身的特点，地理教学信息环境的研究和建立尤为重要。这一点将在下面详细讨论。
（二）地理教学信息环境研究的意义
1.从地理教学特点看地理教学信息环境研究的意义
地理教学中的信息以社会信息为主，可分为三大部分：基础信息、隐含信息和外围信息。基础信息是指经过教材编写者、投影片、幻灯片、录像片等教学材料的编制者以及地理教师事先加工好的地理知识。就我国中学地理教学来说，这部分知识以国家地理教学大纲规定的内容为基础，根据各地区或各学校情况加以适当扩充构成。在理想状态下，即学生并没有事先对这些内容有所了解，通过地理课的学习，学生可以完成对这部分地理事物由不知到知的过程。但在实际教学中，课本中特别是初中地理课本中的一些知识，学生早已通过其他渠道获得，那么，在地理课堂教学中，这部分知识已不具有信息的意义。基础信息包括自然、社会、经济、区域等方面的地理信息，如关于地球陆地各种地形和自然带分布的信息，世界主要地区和国家的位置、自然环境、经济发展、社会文化等方面的信息。
在地理教学中，教师有时并不直接将地理信息传送到学生那里，而是提供适量的地理数据（文字、图像、数字等），将教学需要的信息隐含在这些数据中，这类教学信息就是隐含信息。地理数据相对学生来说是未加工的，在教师指导下对这些数据进行加工处理，从中获得有用的知识。例如，教师提供某一国家若干年人口发展的实际统计数据，要求学生从中得出该国人口发展特点和趋势。这里人口发展特点和趋势是教学最终要获得的信息，而那些统计数据则是有待加工的原始数据。再如，要求学生评价某一地区对土地资源和水资源的利用状况，教师需要提供该地区各阶段土地和水资源利用的具体数据，供学生分析、评价、提取信息。
外围信息是指学生通过非正规教学获得的地理信息。例如，通过在家里看电视、报纸、课外读物，参观博物馆等方式获得的地理知识。如果外围信息正好与基础信息重合，基础信息就转变成外围信息。
在地理教学中，各种信息的运用并不是可有可无。我们可以从地理研究的两大特征分析这个问题。地理学的第一个特征是区域性。这是因为地球表层最显著的特征就是自然事物和人文事物分布的不均一性。区域地理研究一直是地理学的重要和基本的内容，也是初中地理教学的主要内容。传统的区域地理工作方法是一个地区资料的搜集、堆砌和描述。地理学的发展使区域地理学正在摆脱陈旧的研究方法，逐步走向用比较、数理统计等方法进行区域地理规律的综合研究。不论是古老的区域地理还是它发展的新方向，其研究都离不开对一个地区的大量信息的获取。学生在学校对地理知识的认识过程也是如此。例如，要认识我国南方和北方在自然环境和人类活动方面的不同，可以列出下表。如果需要，再引导学生深入探讨为什么存在这种不同。
我国北方与南方比较（部分）
地理学的第二个特征是综合性。地理学研究的目的是揭示地球表层各要素之间的组合关系，因而从整体上认识地理事物。因此，综合分析各组成要素从而揭示客观规律是地理学研究的优势。这些因素涉及范围很广，有自然因素，也有人文因素；有空间因素，也有时间因素。在自然方面，要考虑岩石、大气、水体、土壤、生物等因素。在人文方面，要考虑经济、社会、文化、历史等因素。例如，研究某地气候状况，就要从该区的纬度位置、海陆位置、下垫面状况，以及人类活动等多种因素综合分析得出结论。此外，“由于地理学研究中所使用的时空概念与其他学科不同（在地理学研究中时空不具有可逆性），因此，地理学研究很难像数学那样抽象，很难像物理学、化学或生物学那样进行一定条件下的实验，而必须通过对一个个具有独特特征的区域进行综合考察和研究之后，才能去洞察和透视整个地域的空间结构，才有可能获取到某些一般性规律”。[1]同样，反映到中学地理教学中，许多内容很难通过一种实验就能获得结论，必须让学生一个区域一个区域、一类一类事物去综合分析，才能使学生认识世界这个整体并掌握地理的学习方法。这个过程的基础同样是占有较多的地理信息或地理数据。
从地理教学的发展看，地理教学信息也占有越来越重要的地位。首先，地理教学内容中有关人文地理、经济地理、社会发展、环境保护等内容会日益增多。课堂上的教学内容将更加接近学生的实际生活和人类面临的重大问题。比起自然地理部分，这些内容的教学所需信息量会大大增加。此外，地理教学，特别是高中地理教学，应改变只是拿一些原则泛泛而谈的作法。
其次，中学教育越来越注重学生的素质教育和能力培养。中学各科在这方面都负有自己的使命。地理教学在培养学生获取、整理、运用信息能力方面有着得天独厚的优势。而要做到这一点，加大隐含信息和外围信息的运用，促使学生多从地理数据中获取有用信息是一种较好途径。
第三，学生获取的外围地理信息所占比重逐渐增大，这是和大众传播媒体的迅速发展有直接关系。最近的一个关于北京市部分中学地理教学中电教手段应用现状的调查表明，就地理教学来说，学生获取地理知识的渠道已相当广泛。在问到学生除地理课外，还通过什么渠道了解地理知识时，有51.3%的学生回答是电视新闻；70.1%的学生回答是专栏节目；51.3%的学生回答是报刊杂志；43%的学生回答是朋友长辈口中；44.6%的学生回答是博物馆、展览馆等。可见，学生外围地理信息的获得，实际上已构成学生地理学习信息环境的一部分。
2.尝试教学环境研究的新领域
随着社会发展和信息技术在教育教学中越来越多的应用，学校对学生的培养也从以灌输知识为主向关注学生全面发展、个性发展特别是能力培养转变。如前所述，学生获取知识的渠道已不只是教师的讲述和课本的描述。大众传播媒体的发展实际上已经在影响、改变着中学地理课堂教学。这种影响还会日益扩大。学生地理学习信息源的变化，直接影响着学生课堂上地理知识的学习。例如，由于学生获取的课外知识丰富，而使本来应该是未知的东西变成已知，从而使讲课听上去乏味。相反，由于辅助知识的增加，也可能使某些教学中的难点变得容易，或对课上内容产生深入探索的愿望等等。利用学生已有知识进行教学，这是教学的一大基本原则。但在传统教学体系下，教师在很大程度上只是注意到利用学生已有的知识，而对学生课外知识来源的变化缺乏注意和研究。
二、地理教学信息环境研究的主要内容
（一）研究地理教学信息环境的构成
课堂教学环境从理论上说，都应该是人为形成的环境。人们在布置教室时，都是依据一定的教育教学需要和学生心理发展需要。教学信息环境就更是一种受人为干预很强的环境。这是对教学信息环境的第一点认识。研究任何一种特定的环境构成，都有一个范围界定。教学的物理环境主要是研究课堂的物理层面，它的形状、大小、光线、色彩、温度、声响、气味、室内物品放置等。由此类推，地理教学信息环境的内涵将进一步缩小，它只研究学校地理课堂教学与信息获取、传递、运用有关的环境构成。这种研究还要分两步进行。第一步，研究现实中学地理课堂教学信息环境的构成状况和对学生学习的影响。第二步，研究怎样改进或创建地理教学信息环境，以适应未来社会对地理教学的要求。后一步是地理教学信息环境研究的重点。应该指出，虽然课堂教学在任何时候都可以说在进行着教学信息的传递，但不一定都具有教学信息环境。
从构成的具体要素看，地理教学信息环境包括信息技术和信息内容两部分。信息技术又可以从两方面研究，一方面是它的软件构成。现代信息技术发展很快，选择什么样的技术用于中学地理课堂教学，值得很好研究。另一方面是这些信息技术所依附的实体，也就是硬件部分。从教学角度看，研究硬件本身不是我们的任务。我们只是根据需要做出恰当的选择。信息技术可以看作是地理教学信息环境中的信息源、信息传播通道和信息加工处理器。从广义上讲，地理课堂教学中的信息源和信息加工处理方式还应包括地理课本、常规地理图表、其它地理教学手段，甚至包括地理教师。除了地理教师外，上述其它媒体都可以归到信息技术中加以研究。信息技术毕竟只是手段。学生需要从地理教学中获取的是这些技术手段所传递、加工处理的内容，即地理教学信息内容。对信息内容的研究实际是个间接过程。我们直接研究的是教学信息的另一种载体——地理教学数据。这个研究也有两个相互关联的范围限定。一是在内容上，我们把它限定在地理教学范围之内。并不是所有的信息都是地理教学所需，而是其中的与地理有关的信息；也不是去研究如何吸收全部地理信息，而是与教学有关的地理信息。地理教学信息一词，除了与地理相关外，还与教学有关，即一些教学指导信息、教学方法信息等也属研究范围。第二个限定是物理空间上的限定，即是在地理课堂内使用的教学信息。既然有上述两种限定，地理教学信息内容必定是有选择、有组织、对学生学习地理有导向性的知识。为了使构成的地理教学环境能够达到预定的效果，必须依据一定的标准组织地理教学信息。因此，对这种标准的研究也是地理教学环境研究的重要组成部分。
（二）地理教学信息环境对学生地理学习的影响
地理教学信息环境对学生学习行为和全面发展的影响，是地理教学信息环境研究的中心部分，也是研究的目的所在。
课堂教学环境对学生的影响不仅仅在学习成绩方面，对学生心理和能力各方面的发展都有不容忽视的影响。地理教学信息环境对学生学习影响的研究包括以下几个方面：
1.学生学习地理广度和深度的变化。在学习深度和广度符合社会发展和地理科学发展需要，也符合学生年龄和心理特征的前提下，研究地理教学环境的构成对学生学习的影响。
2.学生获取、加工、运用信息能力的变化。研究地理教学信息环境的改变对学生获取信息和处理能力变化的影响。
3.学生对社会问题的关注程度和相应价值观的变化。研究在某种特定的教学信息环境下，学生，特别是高中学生对学校以外的社会问题的关注程度有无变化，有什么样的变化，地理价值观的形成受到什么样的影响等。
4.学生学习地理积极性的变化。研究在某种教学信息环境下，学生学习地理的兴趣是否会发生变化，这种变化又会对学生全面发展产生什么样的影响。
5.对学生地理学习方式的影响。研究在比较理想的地理教学环境下，学生地理学习方式可能会发生哪些有益的变化以及为什么会有这样的变化。
（三）地理教学信息环境的控制和评价研究
教学信息环境与学生学习活动的关系是相互的。信息环境可以影响学生，学生活动反过来也会影响信息环境。当学生对信息环境的影响产生反馈时，就需要有人对信息环境进行调控和评价。一般来说，可以由地理教师和地理教育研究人员共同对教学信息环境进行调控和评价，使之更加适合地理教学的需要。但对哪些内容进行调控，怎样调控以及如何评价地理教学信息环境，需要认真加以研究。
三、开展地理教学信息环境研究的可能性
如前所述，地理教学信息环境对中学地理教学来说有着特殊的意义。但是对这种教学信息环境的研究能否顺利开展，外部条件是否提供了可能性。我们从以下两个方面讨论这种可能性。
（一）理论和研究方法基础
除了普通教育学、心理学、哲学、信息科学等学科理论研究成果的强有力支持外，与之更为密切的教学环境研究和地理科学发展，也为地理教学信息环境研究提供了基础。特别是教学环境测评手段——一批测量工具的形成，使我们可以尽快地吸收前人的研究成果，更科学、更有效地开展地理教学信息环境研究。地理科学的发展则为地理教学信息环境的形成提供了许多新的学科领域、内容、观念和方法。因为地理学新发展向中学地理教学的渗透和影响，使我们有可能利用这些新发展研究和创立地理教学信息环境并改进学生的地理学习行为。
（二）技术条件
技术条件是地理教学信息环境研究的前提。正如没有迅速发展的大众传播媒体，学生就不可能获得大量外围信息；没有相应的技术手段，就不可能建立一定的地理教学信息环境。因为地理教学中只有课本、简单的地图册及教师的讲述，是构不成所谓信息环境的。因此，从某个角度看，技术手段在这个研究中将起决定作用。
从现在科学技术的状况来看，以计算机为主体的信息技术已经迅速发展。其中可以为地理教学信息环境所用的大致有三方面：数据库技术、多媒体技术和计算机网络技术。这三部分实际上是一个问题——数据处理和传播的不同方面。
数据库技术：所谓数据库，是指一种存放各种有价值的信息数据的“仓库”。前面已提到，数据不只是指数字，还包括字符，即文字、图形和声音。数据处理则包括了数字处理、文字处理、图形处理和声音处理。计算机数据库的出现，使传统地理教学数据的存储和调用方式的改进成为可能。在非计算机状态下，地理教学数据是分散在各种印刷媒介（如报纸、杂志、科普读物等）和非专业化的录像、电影片中，或是以文摘和报刊索引的形式出现。这样的数据源对于平时教学任务繁重的中学教师来说，使用并不方便。查找、摘抄一个地理数据、一条信息往往要花费很长时间，也不易保存和管理。特别是在这样的信息条件下，有计划地、系统地训练学生搜集、处理、应用地理信息的能力，从时间和学生负担上都不是很现实的。使用计算机数据库则方便得多。计算机数据库中的每一条数据都是独立的，这一点与文摘相同，但查找和调用上却非常迅速。例如，使用“北京市1949年-1993年公路交通发展资料”软件，可以在一分钟内查到1994年至1993年期间的任何一年或任一规定年限内有关北京市的公路长度，公共汽车、出租车、自行车数目，地下铁路发展等方面的任何一条数据（在软件数据范围之内）。教师还可对数据库中的任何一条数据进行修改、删除、添加等操作。如果联网，获取的数据会更广泛。因此，计算机数据库是地理教学信息环境建立的技术基础。
多媒体技术：多媒体技术也是用来处理和显示各种数据的计算机信息技术，现在已有多媒体数据库出现。它的优势在于对图像和声音的处理和显示上。例如，上面提到的北京市交通教学数据库，因为没有使用多媒体数据库技术，脚本设计中的许多图像因处理上的困难没能使用。再如，在光盘上查找一个教学需要的画面，只需按键选择，显示灵活、迅速，免去使用录像带时的倒带之苦。目前，多媒体技术还在研究和发展之中，能够处理大量影视图像的技术价值昂贵，在学校教学中还难以实现。但是，一般处理文字、静止图像、声音的技术已可以在学校中试用。随着多媒体技术的发展和计算机硬件价格的迅速下降，它将最终走入学校课堂。
为了弥补多媒体技术目前发展的不足，可以引入常规教学条件下的多媒体概念，即由各种常规和电教手段构成的教学媒体群。例如在一堂地理课中将黑板、地球仪、挂图、投影仪、录像等教学手段按需要有机地结合起来运用。其中，录像技术可以较好地解决影视画面的编辑和播放问题。只是使用方便、灵活程度和在网络中使用等问题，还有待于计算机多媒体技术的进一步发展。由此可见，利用多媒体技术进行地理教学信息环境研究的实验已成为可能。
网络技术：计算机网络是快速大面积传播教学信息的技术。目前正在我国开始筹建的“信息高速公路”，就是一个由各种现代通信手段组成的信息交通网络。计算机网络可以使网上的所有用户分享信息，改变传统的教室、校园、课堂教学等观念，建立崭新的教学体系。这也正是地理教学信息环境研究的目的之一。计算机网络在未来地理教学环境中将成为重要的信息源。
就目前我国中学教学条件来看，已有一批重点中学拥有了相当数量和质量的计算机。不仅建起了计算机教室，为每个教研室配备了计算机，还准备在每个教室安装计算机并联网。虽然这样的学校为数不是很多，且都分布在大城市和沿海经济发达地区，但具有这种设备条件学校的出现，为地理教学信息环境研究创造了条件。
注释：
[1]蔡建明等：《现代地理科学》，重庆出版社1992年版，第380页。