基于网络地理信息系统(GIS)的探究式学习对八年级学生社会科污染课程学业成绩与空间思维的提升效应：一项混合方法研究

针对中学社会科教学中地理信息系统(GIS)应用实证研究不足的问题，研究人员开发了GIS支持的探究式课程，通过混合方法（含232名八年级学生的对照实验）发现：实验组学业成绩显著提升（p=0.001），空间思维三维度（空间概念、表征工具、空间推理）得分均更高（p=.021），访谈揭示其可提升空间能力、环境意识、全球视野及学习兴趣。

　　

这项混合方法研究揭示了网络地理信息系统(Geographic Information Systems, GIS)支持的探究式教学在中学社会科污染课程中的双重效益。研究团队为八年级学生设计系列GIS探究课程，通过对照实验（实验组n=232采用GIS，对照组传统探究法）结合量化评估（前后测）与质性访谈发现：

量化数据亮眼——GIS组学业成绩提升具有统计学显著性（p_值=0.001），空间思维三维度表现尤为突出：空间概念理解、表征工具运用和空间推理能力均显著优于对照组（p=.021<0.05）。

质性分析更生动展现了学生的体验：GIS如同"空间思维健身房"，通过交互式地图分析污染物扩散路径时，学生们自发描述"能看到看不见的关联"；在模拟全球污染热点时，有参与者惊叹"原来工厂排放和我的早餐有关联"。访谈提炼出四大主题：空间能力提升（"现在看地图像读故事书一样"）、环境意识觉醒（"垃圾填埋场的GIS图层让我失眠了"）、全球视野拓展（"瞬间理解为什么邻国雾霾会飘过来"），以及学习动机激发（"比刷短视频更有成就感"）。

该研究为社会科教育注入新技术范式，证实GIS不仅是地图工具，更是培养未来公民空间素养（spatial literacy）的认知脚手架。特别值得注意的是，学生在分析本地污染数据时展现的"空间推理链"——从二维地图到三维污染模型，再到时间维度上的变化预测，完美诠释了空间思维的三重跃迁。