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数字化软件应用于地理课堂教学的实践 ——以谷歌地球和GIS为例

发表时间:2018-08-29 13:38

数字化软件应用于地理课堂教学的实践

——以谷歌地球和GIS为例

刘星亮


在高中地理教学中,利用数字化软件辅助课堂教学,有助于学生直观形象、主动积极进行地理学习。因此,我们要把地理教材与数字化软件结合起来,创造性使用教材,创新教学方法,提升课堂教学实效。


一、地理软件的特点与优势

数字化软件在地理教学中应用主要有谷歌地球,三维地球仪,3S 等,这些软件能够提供形象的地图和丰富的信息,并且能够对信息进行处理,能有效提升学生课堂学习效率。

(一)谷歌地球

谷歌地球软件是谷歌公司发布的地图搜索功能软件。这款软件具有使用3D地球定位技术,可以把地球做出3D地球仪形状,能够时时模拟地球运动等。由于谷歌地球软件所具有的功能,可以为使用者提供丰富的数据,本地把网络搜索与卫星图片联系起来,这样就可以看到世界各地的立体三维图像。谷歌地球软件能够提供大量的有用数据,并可以随意改变地图的大小,能直观、形象教学,让人感受真实,清晰的了解地形特点,这样就为地理教学的开展提供了便利,激发了学生学习兴趣,提升了课堂教学效果。

(二)GIS

GIS是一种地理教学辅助系统软件,具有地图分析功能,带有地理教材中匹配的各种图,并且能够与多媒体课件进行融合。课堂教学中,教师可以利用丰富的地图和简单的操作,实现地理信息查询、统计分析和结果显示。这样就能促进学生自主学习,利用数据进行分析和表达自己的观点。GIS能够把大量的数据进行处理,并转换成数字的可视图标,学生不仅能获取真实体验,也为解决问题提供依据。


二、数字化软件助推地理高效课堂的作用

1. 激发兴趣,增强动力。以丰富多样,动态且三维一体的地图,增强地理因素或现象呈现的视觉效果,激发学生兴趣,增强学生学习动力。

2.便于地理教学形象直观,易于理解。将文字描述的复杂的地理现象的简单化,地理现象形成过程动态化,生活中不常见的地理现象可视化,最终达到地理课堂的形象直观,强化学生对地理知识点的理解同时拓展学生的视野。

3.丰富课堂教学资源。各种地理事物,地理要素叠加,产生不同的地图,呈现出不同的分布特点,丰富了地理教学的资源素材。

4.帮助学生建立三维地理空间思维模型。大范围的地理现象、动态过程或者多维度的地理事物,只有学生对其进行定量定性和深度认知的基础上才能吸收加以运用,三维的地理空间思维模式尤其重要,地理软件可通过多维度模拟演示,有助于学生建立空间思维模式。

5.利于有节奏地引导课堂教学。可根据图中地理要素所对应的图例进行引领式教学,问题设置活动设计,环环相扣,循循善诱,有节奏地把控教学节奏和进度,进而达到学生为主体的高效课堂。

6.强化地理能力。借助地理数字化软件强大的制图、对比图、数字规律、地理事物分部,很好地在教学过程中锻炼学生的地图观察能力,对比分析能力,对地理事物分布规律语言表达能力。

7.搭建从地理教学到落实学生地理核心素养的桥梁。通过定位以及读图锻炼学生区域认知的能力,人文地理和自然地理要素的演变过程,对比分析不同地理事物强化学生综合思维的能力等等。最终达到在教学中有效高效的锻炼学生的地理核心素养的目的。


三、数字化软件在地理课堂教学中的应用

1.谷歌地球在地理课堂教学中的应用

谷歌地球让地理教学中对地图的使用更加方便,便于学生观察和分析教学内容,提升了地理课堂教学的实效。例如,学习“世界地理”时,我们就可以充分利用谷歌地区的地图查询功能。首先打开谷歌地球,利用鼠标点击从左向右,这样就会出现地球至西向东旋转的情境,然后停止旋转,这样学生就可以清晰看到特定地区的地形图,还有一些邻国。如果再把这些地图进行放大,就能清晰的看到各个国家的地图。为了掌握这些国家的之间的关系,让学生说出各个主要国家的名称,并仔细比对主要国家的轮廓,以便于识记和理解。比如,意大利像一只靴子、德国像一个人头等。谷歌地球除了可以准确地搜索所需的地理位置图,还可以提供获取路线图以及发挥它强大的测量功能,为教学提供了便捷时效的资源。课堂上,鼓励学生自己操作谷歌地球,点击鼠标转动地球,寻找自己的家乡,定好位后进行放大。通过添加功能使用“place mark”,这样就出现了一个界面,输入地名就行了,这样就可以清晰看到这些地名的样图。

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图1(查询地图)图2(测量距离)

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图3(获取路线)

谷歌地球让地理教学更加直观形象。提供三维的地球以及经纬网图层,可放大缩小,利于学生建立空间立体思维模型,培养学生立体三维地球思维。通过合理运用与充分挖掘谷歌软件功能,尤其是动画演示和逼真图片,利于有效突破教学难点,帮助学生更好地理解地球运动的现象和形成的原因以及建立空间想象思维。尤其在地球自转和公转运动教学中操作简单容易,可让学生对本部分知识的学习达到化繁为简、化难为易的效果。例如,在教学“我国地形三维地形”时,首先利用谷歌地球把我国定位在界面的中心,就可以看到我国的五大基本地形。地形中用不同颜色进行标识,棕色的地形是地势较高的高原,明显可以观察到。在内蒙古高原地区,点击放大功能就可以发现大面积的草原和沙漠等。在丰富的视觉冲击下,学生看到了沙漠和草原的对比,也发现了盆地中塔里木盆地的黄沙与四川盆地绿洲的对比,同时也给学生上了一堂生态课,警示他们对环境的认识和保护。在对于“三山夹两盆”,利用谷歌地球中的三维图变解决了难理解的问题,学生一目了然,这就是谷歌地球的丰富的视觉效果。对于某一座山峰的具体位置不太清楚,也可以利用鼠标点击便可以知道。如果我们想对整个地图进行经纬定位,可以利用view的功能,然后点击grid,经纬网就会出现,地理坐标就会呈现出来,进行了学生的管理和理解,解决了学习中的问题,提升课堂教学的实效。

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图4(经纬网图层)

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图5(三维地形图)

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图6(田纳西河流域以及横剖面图)

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图7(海域附近的地形和保护区)

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图8(世界地理重要的区域)

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图9(天气气象资料)


2.GIS在高中地理教学中的应用

GIS是数字化、动态化、多维度的地图。在地理教学中,我们要结合具体内容,利用GIS软件进行地理教学。

GIS能在空间上显示符合条件的地理要素特征,让学生形成地理空间概念。在讲授自然与人文要素的分布,可以利用GIS对地理事物的空间分别、查询与显示功能,也可以分析这些要素的空间关系,让学生掌握这些特征。比如,世界、中国、各个省市的地图,主题数据中气温、降雨、人口等相关数据。这些都可以利用GIS软件的图层技术进行处理,人口分布图、降水量分布图都可以用利用图层叠加来实现。如果在里面加入别的因素,也可以形成影响图。

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   GIS可以把比较复杂的事物特征、现象以及抽象的概念等用三维动态的进行展示。利用GIS对地理事物各个阶段的空间发展状态进行模拟,就能让学生认识到地理事物发展的规律。比如、褶皱和断裂这些地貌,这些内容比较抽象,利用GIS技术的三维显示功能和模拟功能,可以把岩石受力及相关地貌过程和结果进行模拟,非常形象逼真。特别是“背斜成谷,向斜成山”过程都能进行动态展示。GIS技术把漫长的过程瞬间完成,这样学生就能容易理解,有利于学生分析自然现象。另外,对城市化和土地利用变化过程,也可以通过GIS技术帮助学习理解城市化过程或土地利用变迁。

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GIS数据分析功包含了查询分析、叠加分析和缓冲分析。例如,利用GIS能够告诉我们世界上最大的国家在哪里,中国超过1亿人口的省份有哪些等。还可以使用叠加功能,得到降水量200毫米以下的人口200以上的城市有哪些等。也可以分析到大广高速两侧50千米的人口的数量等。利用GIS的分析可以通过形成可视化的地图和统计表图表,我们就很清晰的掌握这些数据和信息,把地理中的现象分布和空间联系观察的更清晰,然后就能总结出结论。

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参考文献:

[1]庞敏. Google Earth在高中地理教学中的应用研究[D].西北师范大学,2013.

[2]赵云云. GIS辅助高中地理教学探究[D].曲阜师范大学,2013.

[3]顾绍琴. 中学数字化地理实验设计研究[D].华东师范大学,2014.



作者单位:成都市盐道街中学

(责任编辑:卓  平)



成都市教育局《成都求学》编辑部

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