運用Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ軟件　突破“地球”教學難點

肖軍華

在中學地理教學中，有關“地球”內容的教學始終是地理教學的重點和難點，經緯網建立、方向判讀、晨昏線意義、日照圖模型等知識的教學都要求學生有很強的空間想象能力，而幫助學生構建心中的地球模型又是解決這些問題的關鍵。Google Earth（Google地球）軟件具有直接真實的地球模擬功能，對于輔助“地球”教學將起到其他多媒體無法替代的作用。Google Earth軟件是Google公司開發的虛擬地球儀軟件，它把衛星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上，人們可以從太空人的視野直接進入地球的每一個角落，信息量大，擴縮自如，表達了大量無法用語言傳遞的空間信息，大大提高教與學雙方的課堂興趣。下面以2009年2月發布的Google Earth簡體中文版為例，具體談談其在“地球”教學中的運用方法。

構建經緯網模型

“地球”教學，首先離不開經緯網模型的建立和經緯度的確定方法，它是地理教學中最基礎的知識之一。讓學生構建經緯（度）模型、理解經緯度的劃分，是“地球”教學的基礎，它涉及到地球上的方向、距離、時區和區時等概念的教學。

介紹構建模型的操作步驟。1）啟動Google Earth軟件（以下簡稱軟件）進入“視圖”菜單，選擇“網格”子菜單，軟件中的地球就顯示出了經緯網，隨著圖幅的擴縮，經緯線的疏密自動變化且非常精確。2）找到0°經線（本初子午線）和180°經線（軟件中稱為逆子午線），了解經線的數值長度等特征。3）找到赤道、回歸線、極圈這幾條較粗的黃色緯線，了解緯線的數值和長度特征。通過軟件右側羅盤或用鼠標轉動軟件中的地球，利用側視圖、俯視圖和任意角度的變式圖。4）了解“順著地球運動的方向，東經度數值增大，西經度數值減少”這一概念。5）用鼠標轉動地球到適當視圖位置，向學生展示南半球、北半球、東半球、西半球、陸半球、水半球的地球海陸分布狀況和經緯度范圍。

構建方向和距離模型

“地球”教學中，任意兩點的方向需要按照最小經度差來確定東西方向；任意兩點的最短距離是經過這兩點最大的圓的劣弧長度。這2個問題理解起來非常抽象。下面通過軟件使之具體化。

1）啟動軟件，打開“視圖”/“網格”，顯示經緯網。2）通過軟件講解“經線指示南北方向，緯線指示東西方向，極點只有南北方向”的定方向原則。3）求任意兩點的方向關系，例如上海（121°E，31°N）在紐約（40.5°N，74°W）的什么方向？選擇“添加”菜單中的“地標”子菜單，在彈出的面板中輸入上海的經緯度，點擊“確定”，這樣就給上海市加上了一個地標符號。再用同樣的方法，給紐約加一個地標符號。加地標的目的是為了在教學視圖中能清楚地看到2個城市的位置。如果只有城市名稱而沒有城市經緯度，則使用“視圖”—“側欄”子菜單打開側欄，點擊“搜索”標簽，在“前往”中輸入“上海”進行搜索，軟件自動放大到上海市視圖，這時點擊“添加”“地標”同樣可以給上海添加一個地標。再用同樣的方法給紐約加上地標。這時就可以通過經緯網清楚地比較兩地東西方向的經度差和南北方向的緯度差。從而得出“上海在紐約的西南方向”。如果視圖中地標符號太小，可以選擇“工具”/“選項”菜單，打開“google earth選項”對話框，在“3D視圖”標簽下，設置“標簽/圖標尺寸”為“大”。

4）判定兩點間最短球面距離。選擇“工具”/“標尺”菜單，打開“標尺”面板。用鼠標在赤道上作任意兩點的連線，證明赤道上兩點沿赤道（劣弧）測距最近。在任意經線圈上作兩點的連線，證明經線圈兩點沿經線圈（劣弧）測距最近。再作同一半球任意兩點（為了直觀起見，兩點經度跨度稍大些），證明偏高緯測距最近，即經過這兩點最大的圓的劣弧距離最短。在利用標尺測距的過程中，軟件會將兩點間的最短距離顯示的標尺面板上，教學中還可以通過距離與弧度換算，得出地球上最大的圓（如赤道、經緯圈）對應的球面距離約111千米/1°弧。

構建晨昏線模型

日出晨線，日落昏線，晨昏夜即晝夜分界線，它始終以15°/小時的角速度向西移動。晨昏圈構成了平分地球的最大圓，由于太陽直射點緯度的變化，晨昏圈與地軸的夾角以及晨昏圈與緯線圈的切點每天都隨之變化，由此，極晝極夜的范圍也在變化。這些有關晨昏線概念的教學內容，語言往往難以直觀地表達，借助軟件的輔助，非常直觀生動。

1）用上述方法打開經緯網視圖。2）選擇“視圖”/“太陽”菜單，軟件即顯示當前日期和時間的全球晝夜狀況圖。3）將鼠標移到視圖左上方的“時間日期控制面板”上，點擊“設置”圖標，在“日期和時間選項”中選擇時區，輸入需要演示日期和時間，然后確定。4）移動“控制面板”上的“時間控制滑桿”，可以直觀演示地球上設定日期內的日出日落狀況和晨昏線的移動和傾斜角度。此外還可以點自動播放按紐，選擇系統自動移動晨昏線，欣賞各地日出日落的過程。5）在“控制面板”上點擊“設置”圖標，設置二分二至的日期，可以演示這四個節氣的晨昏線傾斜度以及與之相切的緯線變化，同時理解極圈內極晝極夜的變化規律。

構建光照圖模型

常說構建光照圖模型是理解地球運動地理意義的關鍵。培養學生對光照圖的空間想象能力是“地球”教學的難點。教學過程中，要求學生對不同日期的側視圖、俯視圖、斜視圖和變式圖進行轉化，利用一般的教學手段很難起到明顯的效果，而Google Earth軟件在這方面有很強大的多媒體優勢。

1）選擇“視圖”/“網格”/“太陽”菜單，在經緯網視圖上即顯示實時光照圖。可以通過“控制面板”設定日期的時間，得到所需日期和時間的光照圖。2）轉動右側的“羅盤”控制，或直接用鼠標移動畫面，得到同一日期和時間的側視圖、俯視圖、斜視圖。3）將事先準備好的光照圖板圖或幻燈片平面光照圖，與軟件三維光照圖進行對照，讓學生形成平面光照圖與三維光照圖的映射與轉換關系。4）設定并選擇某一日期和時間和光照圖后，放大屏幕，即得到局部光照圖。并與事先準備的平面板圖或幻燈片光照圖進行對照。理解局部光照圖基實就是全球光照圖的截圖這一概念。5）選擇任一日期和時間和光照圖，展示夜半球、晝半球、南半球、北半球，今日半球，昨日半球，并形成對比。建立“一日光照，百般圖樣”的光照圖轉換概念。

Google Earth是一個強大地球直觀模型軟件，對”地球”教學的最大意義是能建立經緯網和光照圖概念，并通過任意角度的縮放和三維展示，幫助學生建立空間概念，理解地球及其運動的地理意義。此外，Google Earth還在旅游地理、區域自然環境、城鄉規劃、地形地貌、宇宙星空等地理內容教學中起到強大的多媒體輔助功能，有待教師在地理教學中進一步開發和利用。

（作者單位：浙江省臺州市路橋區蓬街私立中學）