依托地理信息技術(shù)培育中學(xué)生地理核心素養(yǎng)探討

謝國(guó)文 豐琴

伴隨“雙新”在我省的實(shí)施，中學(xué)地理教學(xué)更加注重學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的培育［1］。中學(xué)地理教育的核心素養(yǎng)，分別是人地協(xié)調(diào)觀、區(qū)域認(rèn)知、綜合思維與地理實(shí)踐力，本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)多方獲取資料或?qū)嵉乜疾臁?shí)驗(yàn)，運(yùn)用綜合思維來(lái)認(rèn)知一個(gè)區(qū)域的人地關(guān)系，進(jìn)而提高科學(xué)決策能力的素養(yǎng)。然而在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生往往熟悉地理理論知識(shí)，而缺乏實(shí)踐操作能力和綜合思維，核心素養(yǎng)培育難以達(dá)成。

近年來(lái)以GIS、RS、GPS為代表的地理信息技術(shù)快速發(fā)展，地理學(xué)科信息化教學(xué)的趨勢(shì)明顯［2］。《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求學(xué)生“通過(guò)探究有關(guān)自然地理問(wèn)題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用”［3］。谷歌地球（Google Earth）等地理軟件的出現(xiàn)，極大彌補(bǔ)了上述不足。該軟件以三維模型疊加衛(wèi)星圖片為基礎(chǔ)，全方位展示了地球表面各地理要素的分布、組成、形態(tài)特征及其發(fā)展過(guò)程［4］。作為高中地理教學(xué)的輔助工具，軟件獲取簡(jiǎn)單，界面友好。谷歌地球（Google Earth）在“地球運(yùn)動(dòng)”“地貌形態(tài)”“中國(guó)地理”“世界地理”“城市化”以及“3S技術(shù)”等章節(jié)都有用處，是地理教師的好幫手，也是提高學(xué)生們地理興趣的有效工具。

本文將谷歌地球應(yīng)用于地理課堂，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體開(kāi)展案例教學(xué)（圖1）。通過(guò)實(shí)施校園電子地圖制作、城市內(nèi)澇模擬以及虛擬游覽3個(gè)具體案例，力求設(shè)計(jì)真實(shí)情境，聯(lián)系學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活，以期提高學(xué)生的問(wèn)題探究和地理實(shí)踐力等關(guān)鍵能力，培育學(xué)生地理核心素養(yǎng)。

一、校園電子地圖制作

與初中相比，高中階段地理課程更注重邏輯思維和規(guī)律探究，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求更高。而高一學(xué)生剛進(jìn)入高中階段學(xué)習(xí)，空間思維和想象能力還比較缺乏，在學(xué)習(xí)“地球運(yùn)動(dòng)”“地圖”等部分時(shí)，無(wú)法構(gòu)建空間感和區(qū)域整體認(rèn)知，學(xué)習(xí)效果不佳，不利于激發(fā)學(xué)生深層學(xué)習(xí)興趣。教師借助地理信息工具，開(kāi)展真實(shí)情境地理案例教學(xué)，是解決上述問(wèn)題的好方法。

如學(xué)習(xí)“地圖”章節(jié)時(shí)，可借助谷歌地球制作校園電子地圖。以豐城中學(xué)為例，通過(guò)谷歌地球工具欄添加面狀多邊形按鈕，可得到校園單一建筑物立體模型，同時(shí)添加圖片功能，為每一個(gè)立體模型添加實(shí)景照片。為得到更逼真的立體效果，還可借助草圖大師軟件添加外部模型，再加載至谷歌地球中（圖2）。校園電子地圖擁有普通紙質(zhì)地圖無(wú)法比擬的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，它將教學(xué)樓、田徑場(chǎng)、道路、花園等校園地物標(biāo)注于地圖上，便于高一新生查閱，認(rèn)識(shí)校園。同時(shí)結(jié)合實(shí)景照片和介紹資料，極大豐富地圖內(nèi)容。也可作為校園宣傳片，對(duì)外展示學(xué)校信息化教學(xué)成果。把學(xué)生生活的校園變成可觀察、可編輯、可查閱的電子地圖，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性會(huì)得到較大提高。

在實(shí)際教學(xué)中，當(dāng)講解地圖三要素時(shí)，比例尺的大小與地圖詳略、范圍大小三者關(guān)系這個(gè)知識(shí)點(diǎn)歷來(lái)是教學(xué)的難點(diǎn)。依托教師制作的校園電子地圖，可通過(guò)縮放校園地圖，讓學(xué)生直觀看到當(dāng)范圍變小，比例尺變大，地圖的細(xì)節(jié)更清楚，反之則比例尺變小，地圖更簡(jiǎn)略（圖2）。而方向的講解可直接旋轉(zhuǎn)軟件右上角的羅盤，從不同方位觀察地圖，培養(yǎng)學(xué)生的空間感。同時(shí)可通過(guò)拖動(dòng)軟件右上角黃色小人進(jìn)入街景，以第一人稱視角觀察地圖，讓學(xué)生身臨其境，快速辨別方向，大大增強(qiáng)體驗(yàn)感。

而講解地圖類型時(shí)，可借助谷歌地球自帶的地理底圖，分別顯示地形圖、衛(wèi)星圖和城市街景圖，讓學(xué)生對(duì)地圖類型有直觀形象的認(rèn)識(shí)。也可通過(guò)添加線段工具，獲取校園地形剖面圖。通過(guò)觀察沿線地勢(shì)的起伏狀況，學(xué)生對(duì)地勢(shì)起伏、海拔、相對(duì)高度等概念一目了然。

二、城市內(nèi)澇成因分析

新教材地理必修一水循環(huán)和必修二城市化都涉及城市內(nèi)澇問(wèn)題。城市內(nèi)澇與短時(shí)暴雨、地面硬化及城市地勢(shì)低洼等密切相關(guān)，與水循環(huán)各個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)系密切。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生很難從宏觀上認(rèn)識(shí)城市地表性質(zhì)的變化和分布，對(duì)城市的地勢(shì)特征也缺乏整體的認(rèn)識(shí)，對(duì)內(nèi)澇問(wèn)題的成因理不清思路，教學(xué)效果不佳。

江西豐城是一座內(nèi)澇多發(fā)的城市。每年雨季暴雨過(guò)后，城市主要道路和低洼地帶都較易積水。在分析豐城內(nèi)澇成因時(shí)，教師可借助谷歌地球地形立體顯示功能，通過(guò)拖動(dòng)觀測(cè)視角，學(xué)生可直觀看到城市及周邊的地勢(shì)高低起伏狀況。同時(shí)軟件聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下可展示大部分城市的衛(wèi)星影像圖，實(shí)時(shí)更新，學(xué)生可以看到每年城市建成區(qū)的變化，從而了解地面性質(zhì)的變化特點(diǎn)，獲得宏觀認(rèn)識(shí)。進(jìn)而認(rèn)識(shí)到由于地面硬化、地勢(shì)低洼等條件，強(qiáng)降雨下滲減弱，地下徑流減弱、地表徑流增強(qiáng)，地面極易積水，產(chǎn)生內(nèi)澇。這對(duì)突破城市內(nèi)澇成因這個(gè)難點(diǎn)有重要作用。而在提出治理措施時(shí)，通過(guò)在谷歌地球中展示豐水湖公園、玉龍河濕地公園位置及面積，讓學(xué)生了解到近年來(lái)豐城城市公園、綠地及水域面積的擴(kuò)大，對(duì)于治理內(nèi)澇具有明顯效果。學(xué)生在看衛(wèi)星影像圖過(guò)程中自然掌握內(nèi)澇的解決對(duì)策，避免了傳統(tǒng)教學(xué)的直接灌輸。

此外，由于豐城城區(qū)緊鄰贛江，贛江汛期水位上漲，城市同樣面臨防洪壓力。谷歌地球具有模擬地理事物功能，可對(duì)未發(fā)生的地理事物做出預(yù)測(cè)和判斷。教師利用谷歌地球添加面狀多邊形功能，模擬不同水位下可能淹沒(méi)的地區(qū)。如圖3所示，隨著水位上升，老城區(qū)潛在淹沒(méi)面積逐漸增加。可讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到城市防洪與河流水位的直接關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的意識(shí)，提高其防御能力。同時(shí)谷歌地球?qū)ξ窗l(fā)生的地理事物做出預(yù)測(cè)和判斷的功能，也可為城市防洪搶險(xiǎn)決策提供一定參考。

綜上，通過(guò)該案例的實(shí)施，學(xué)生認(rèn)識(shí)到內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生是多因素綜合作用的結(jié)果，也能意識(shí)到人類活動(dòng)對(duì)地表的改造，反過(guò)來(lái)會(huì)影響自身的生存與發(fā)展。人需要尊重自然，與自然和諧相處，學(xué)生的綜合思維及人地協(xié)調(diào)素養(yǎng)得到培育。

三、城區(qū)虛擬游覽

人文地理教學(xué)中，“地域文化和城市景觀”等章節(jié)的教學(xué)需要大量的景觀圖片，幫助學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式難以滿足需求，教學(xué)效果欠佳。而谷歌地球具有虛擬游覽功能，該功能突破了時(shí)間、地域的限制，通過(guò)設(shè)置虛擬游覽路線，學(xué)生足不出戶就可觀賞世界各地的山水景觀和城市風(fēng)光，提升課堂教學(xué)效果。

豐城市近年來(lái)城市化加快，城區(qū)面積不斷擴(kuò)大。目前城區(qū)東部方向發(fā)展較快［5］，隨著高鐵東站的新建，城區(qū)人流、物流在此區(qū)域匯集、融合，推動(dòng)城東、劍南片區(qū)城市化。教師可借助谷歌地球的虛擬游覽功能，規(guī)劃一條貫穿新城區(qū)，途徑豐中、劍邑廣場(chǎng)、人民醫(yī)院、玉龍河濕地公園等節(jié)點(diǎn)的游覽線路（圖4）。首先在谷歌地球中規(guī)劃游覽路徑，添加字幕說(shuō)明。再通過(guò)播放游覽畫(huà)面（圖5），同時(shí)錄制旁白和音頻，得到虛擬游覽視頻。學(xué)生足不出戶就能從空中俯瞰豐城城區(qū)發(fā)展面貌，辨析城市各功能分區(qū)，回憶城市化的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生看到自己熟悉的城市和校園景觀出現(xiàn)在視頻中，對(duì)書(shū)本的理論知識(shí)理解更加深刻，學(xué)習(xí)興趣極大激發(fā)，課堂氛圍高漲。同時(shí)讓學(xué)生深入了解自己所生活的區(qū)域和城市，加深對(duì)家鄉(xiāng)的認(rèn)同感，學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

四、實(shí)踐意義

本課例改變傳統(tǒng)課堂的純理論教學(xué)，開(kāi)展真實(shí)情境下的案例教學(xué)。借助谷歌地球軟件，探究3個(gè)本土地理案例，以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的形式開(kāi)展教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容以地圖、視頻等方式呈現(xiàn)，結(jié)合學(xué)生熟悉的校園和生活的城市開(kāi)展案例探究，提高了學(xué)生地理學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的家鄉(xiāng)認(rèn)同感。通過(guò)了解不同地理信息技術(shù)原理，分析地理信息技術(shù)在探究自然地理問(wèn)題過(guò)程中的作用，提高了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)了綜合思維。同時(shí)學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)踐，初步接觸當(dāng)前主流地理信息軟件，掌握了特定區(qū)域下探究某一問(wèn)題的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的地理實(shí)踐力。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 宋曉，張學(xué)波.地理核心素養(yǎng)下初高中地理教學(xué)銜接研究［J］.科學(xué)咨詢（教育科研），2022（10）：200-203.

［2］ 常麗霞，周義欽，周冠峰.信息技術(shù)賦能地理實(shí)踐力培養(yǎng)的“臺(tái)風(fēng)”教學(xué)設(shè)計(jì)［J］.地理教育，2023（9）：25-28.

［3］ 吳岱峰.以核心素養(yǎng)為統(tǒng)領(lǐng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展——《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》基本理念解讀［J］.中學(xué)地理教學(xué)參考，2018（7）：10-14.

［4］ 李鵬飛，周侗，路雅楠，等.淺析中學(xué)地理教學(xué)中谷歌地球的應(yīng)用［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2017（20）：45-47，50.

［5］ 賴海榮. 大南昌都市圈一體化“融通”加速［N］. 南昌日?qǐng)?bào)，2022-06-11（001）.