基于信息技術(shù)開展課堂內(nèi)地理實踐活動探究

趙蕾　賈利芬　樊璐雪

《義務(wù)教育地理課程標準（2022年版）》凝練了地理學(xué)科的四大核心素養(yǎng)，其中地理實踐力指人們在地理實驗、社會調(diào)查、野外考察等地理實踐活動中所具備的行動力和意志品質(zhì)^[1]。當前有關(guān)培養(yǎng)地理實踐力的活動主要在戶外實施，但多數(shù)學(xué)校的教學(xué)實際并不能完全滿足戶外實踐“說走就走”的需要。因此如何在課堂內(nèi)開展地理實踐活動就成為當務(wù)之急^[2]。信息技術(shù)作為地理教學(xué)的助推器，不但可以幫助我們將戶外實踐情景“搬到”教室，打破時空限制，實現(xiàn)在課堂內(nèi)開展實踐活動，還能幫助學(xué)生潛移默化地完成新課標對數(shù)字地圖的學(xué)業(yè)要求，感悟信息技術(shù)的發(fā)展給生活帶來的便利。本文以甲景區(qū)作為“地形圖的判讀”一節(jié)的背景材料，結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)勢設(shè)計實踐活動，聚焦數(shù)字地圖在課堂中的應(yīng)用。

一、地理信息技術(shù)軟件優(yōu)勢分析

在線地圖軟件可對諸多類型地圖快速調(diào)度與加載，用于多種情景展示。衛(wèi)星影像圖、三維地形圖能提供實景影像及地形，滿足創(chuàng)設(shè)真實實踐情境的底圖演示要求。該軟件具有沿線飛行和繞中心點飛行功能，在此基礎(chǔ)上設(shè)計飛行路線能增強課堂感染力，與在線地圖的交互可以實現(xiàn)師生共建教學(xué)情境。該軟件作為一個展示性平臺，還可以通過矢量編輯功能改變點、線、面這些要素的屬性，滿足地理教學(xué)過程中不同問題情境下的個性化需求。

Surfer軟件主要的功能是對等值線進行加工，其濾波器中的低通濾波功能可修飾等高線比較細碎的部分，處理后的等高線更平滑也更適宜用作教學(xué)。該軟件還能將等高線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成三維地圖還原真實地形，實現(xiàn)二、三維一體化分析。但Surfer軟件作為專業(yè)地圖繪制軟件，不能直接獲取數(shù)據(jù)資源，且只支持特定格式數(shù)據(jù)，因此需要配合GlobalMapper軟件進行數(shù)據(jù)補充、格式轉(zhuǎn)換。另外GlobalMapper軟件中的地形分析功能，也能為等高線教學(xué)提供多種可能性。

Surfer、GlobalMapper兩大信息技術(shù)軟件生成的離線數(shù)據(jù)，能擴充在線地圖軟件的數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)在沒有網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)環(huán)境下也能使用地圖軟件為教學(xué)服務(wù)。

二、巧用地理信息技術(shù)，開展實踐活動

“地形圖的判讀”一節(jié)知識點較為抽象，需要學(xué)生從海拔、坡度陡緩、地形部位等角度進行思考，構(gòu)建立體地形與平面等高線相互轉(zhuǎn)換的空間思維。然而七年級學(xué)生的空間思維尚不完善，教師利用在線地圖軟件展示立體地形模型，引導(dǎo)學(xué)生從多角度觀察地形地貌，指導(dǎo)學(xué)生對地形模型進行“切割”，能有效幫助學(xué)生從宏觀視角總結(jié)等高線特征，理解等高線地形圖繪制原理。教師通過信息技術(shù)展示多種數(shù)字地圖，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃旅游路線，設(shè)計景區(qū)不同地形部位的旅游項目，在鞏固所學(xué)知識的同時，學(xué)會借用等高線地形圖因地制宜地處理人類活動與自然環(huán)境的關(guān)系。

（一）實踐點簡介

甲景區(qū)位于太行山脈腹地，湖中小島地形部位齊全。該景區(qū)充分利用地形條件，以山體自然景觀為依托，因地制宜開發(fā)了眾多獨具匠心的戶外旅游項目，充分體現(xiàn)了地表形態(tài)對人類活動的影響，是開展等高線教學(xué)比較好的實踐點。

（二）實踐活動準備

1.知識準備：教師要求學(xué)生課前搜集圖文資料，查閱市區(qū)最高處、最低處的海拔高度及位置。通過收集相關(guān)資料，學(xué)生對“地形”形成初始感性認識，進而了解什么是地形，為學(xué)習(xí)等高線地形圖做準備。

2.資源準備：利用GlobalMapper和surfer軟件導(dǎo)出等高線地形圖和3D曲面圖，提供路線規(guī)劃底圖。

（三）教學(xué)實施過程

1.情境導(dǎo)入

課堂伊始，教師利用在線地圖軟件展示市區(qū)地形圖，并提出問題：近年來，隨著城市面積的不斷擴張，我市職能部門a、b、c、d相繼東遷，試從地表高低起伏（地形）角度分析城市規(guī)劃為何不斷東擴而非西擴？通過觀察地形圖和思考問題，學(xué)生可以直觀感受到地形對城市規(guī)劃的影響。

【設(shè)計意圖】身邊的事物能夠快速拉近教材與生活的距離，教師利用在線地圖軟件展示全市立體地形圖，幫助學(xué)生高效地從地形角度分析問題、得出結(jié)論，理解人地關(guān)系。

2.探究新課

實踐活動1：初識家鄉(xiāng)地形地貌

教師利用在線地圖軟件規(guī)劃由東向西飛行路線，帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略家鄉(xiāng)從華北平原到太行山脈的地表形態(tài)變化，然后利用繞中心點飛行功能細看太行山區(qū)甲景點，引導(dǎo)學(xué)生從整體視角觀察山體基本狀況，指認陡崖、山谷、山脊、山峰、鞍部等常見地形部位。

【學(xué)生活動】學(xué)生自主完成在山體景觀對應(yīng)序號處標出陡崖、山谷、山脊、山峰、鞍部等常見地形部位（如圖1），組內(nèi)展示，互評互改。

【設(shè)計意圖】在線地圖軟件可以實現(xiàn)從宏觀到微觀、從靜態(tài)單一視角到動態(tài)任意視角轉(zhuǎn)化，可以幫助學(xué)生在豐富視覺體驗的同時直觀認識五種常見地形部位，落實新課標中識別基本地形的教學(xué)目標。該環(huán)節(jié)讓學(xué)生熟悉實踐點基本地貌，為開展實踐活動打下基礎(chǔ)。

實踐活動2：結(jié)合等高線再識地形部位

教師借助在線地圖軟件中等高線分析功能、淹沒模擬功能演示等高線的繪制過程，引導(dǎo)學(xué)生觀察水位變化與等高線的關(guān)系，并適時引出等高線的定義。接著，教師利用矩形編輯功能指導(dǎo)學(xué)生改變矩形面高度Z值，觀察等高線變化。在展示景區(qū)等高線地形圖后，教師給學(xué)生留出時間從側(cè)視、俯視多角度，觀察不同地形部位等高線數(shù)值、彎曲、凸向變化特點，并總結(jié)不同地形部位等高線特征。

【學(xué)生活動】學(xué)生分組總結(jié)等高線特征，完成以下問題（如圖2）。

（1）表示山頂?shù)牡雀呔€形態(tài)有何不同？數(shù)值由中間向四周有何變化？

（2）鞍部所在位置有何特點？

（3）陡崖處等高線形態(tài)相較于兩側(cè)有什么特點？

（4）山脊和山谷的等高線形態(tài)有何相似？又有何不同？

【設(shè)計意圖】等高線知識較為抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大。相較于傳統(tǒng)課堂，在線地球軟件可以更加便捷地制作出模型。利用信息技術(shù)繪制等高線，教師可以化抽象為具體，幫助學(xué)生理解從立體地形到平面等高線地形圖的轉(zhuǎn)換，推動學(xué)生空間思維的發(fā)展。教師引導(dǎo)學(xué)生自主獲取不同地形部位等高線特征，總結(jié)不同地形部位等高線判讀方法，突破結(jié)合地形觀察說出等高線地形圖表示地形的方法這一教學(xué)難點。

實踐活動3：合理規(guī)劃旅游路線，體驗并設(shè)計旅游項目

教師借助GlobalMapper軟件導(dǎo)出景區(qū)地形數(shù)據(jù)圖層，利用Surfer軟件處理成適宜教學(xué)使用的等高線地形圖并轉(zhuǎn)化成3D地貌景觀曲面圖（如圖3）。教師展示該圖并引導(dǎo)學(xué)生分組合作在數(shù)字地圖上自主規(guī)劃旅游路線。在學(xué)生展示小組合作成果后，教師利用在線地圖軟件同步展示已開發(fā)的旅游項目圖片、視頻，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合地形特征思考規(guī)劃師開發(fā)該項目的原因，鼓勵學(xué)生依據(jù)生活經(jīng)驗結(jié)合地形特征開發(fā)新項目，并將這些內(nèi)容落實到等高線地形圖上。

【學(xué)生活動】學(xué)生分組合作規(guī)劃旅游路線，在3D地貌景觀曲面圖中找到對應(yīng)的地形部位，確定游覽路線，判讀這些地形部位的等高線特征確定其在等高線地形圖中具體位置，串聯(lián)出游覽線路（如圖4）。

在介紹游覽線路后，學(xué)生合作探究完成問題：將已有旅游項目和你想要開發(fā)的新項目標記在等高線圖中，說明理由。

首站：飛天瀑布、觀光電梯和玻璃棧道（赤壁丹崖），如果你是項目規(guī)劃師，你還想在陡崖處開發(fā)什么項目？

上山：思幽谷、玉屏峰索道、宋祖峰。從思幽谷伴隨著潺潺流水聲到玉屏峰一路游山玩水很是愜意，作為規(guī)劃師的你對此處河流開發(fā)有什么新的想法嗎？結(jié)合地形剖面圖試分析索道建設(shè)意義（如圖5、圖6）。

下山：山地過山車，高空滑索。對于想要體驗驚險刺激的游客，你有什么更好的開發(fā)方案？

【設(shè)計意圖】通過識別基本地形部位、判讀其等高線特征的學(xué)習(xí)，學(xué)生已掌握識別地形部位的方法，具備了在3D地貌景觀曲面圖和等高線地形圖上自主規(guī)劃路線的能力。利用數(shù)字地圖自主規(guī)劃旅游路線，有利于落實新課標中選擇適用地圖、查找所需地理信息的教學(xué)目標。路線規(guī)劃是對所學(xué)知識點的二次認識和理解，更是對學(xué)生地理實踐力的培養(yǎng)。體驗并設(shè)計旅游項目可以幫助學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到實際生活中，理解人們順應(yīng)自然因地制宜地開發(fā)旅游項目的人地協(xié)調(diào)觀。

實踐活動4：設(shè)計新實踐活動

【學(xué)生活動】利用地理信息技術(shù)或簡單易得的材料，“建造”一座山，標注出不同地形部位，草繪出等高線地形圖，在圖中標記出富有創(chuàng)意的旅游項目。

【設(shè)計意圖】學(xué)生在實踐中發(fā)掘新問題、自主解決新問題。

三、結(jié)語

新課改下的課堂教學(xué)，應(yīng)是以學(xué)生為主體的具有生命力的生成性課堂，既要注重知識的生成過程，又要注重學(xué)生的情感體驗和地理實踐能力的培養(yǎng)。本節(jié)課以實踐活動為依托，以地理信息技術(shù)為載體，通過情景再現(xiàn)，模擬室外旅游，讓學(xué)生在體驗自然真實性的同時達成學(xué)習(xí)目標，落實地理核心素養(yǎng)。但在實踐中筆者發(fā)現(xiàn)，由于七年級學(xué)生初次接觸信息技術(shù)軟件還不太熟悉操作，教師操作學(xué)生觀察的情況較多，此時教師應(yīng)當帶領(lǐng)學(xué)生先學(xué)習(xí)工具，再使用工具，將課堂還給學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，在教學(xué)過程中目標設(shè)計應(yīng)清晰準確，規(guī)避低效教學(xué)行為，防止學(xué)生在工具使用過程中偏離目標，提高信息技術(shù)工具的使用效率。同時教師還應(yīng)發(fā)揮創(chuàng)造性思維將信息技術(shù)盡可能多地滲透到地理教學(xué)中，幫助學(xué)生養(yǎng)成使用信息技術(shù)軟件及數(shù)字地圖的習(xí)慣。

注：本文系河北省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“基于校園環(huán)境的初中地理實踐活動案例研究”（課題編號：SZ2021005）的階段性研究成果。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育地理課程標準：2022年版[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2] 彭俊芳，林培彬，袁書琪.地理教學(xué)論文選題的深度思考——兼及高師人才培養(yǎng)的思考[J].中學(xué)地理教學(xué)參考，2021（13）： 8-12.

（作者趙蕾系河北省邯鄲市河北工程大學(xué)附屬學(xué)校一級教師；賈利芬系河北省邯鄲市河北工程大學(xué)附屬學(xué)校教師；樊璐雪系河北邢臺市沙河市第四小學(xué)教師）

責任編輯：孫建輝