巧借移動端地信軟件培養學生地理實踐力

陳波 徐菡瓊

野外田野實地考察是培養學生地理實踐力的重要途徑。但在實際教學過程中，囿于資源、時間、安全等因素影響，通過野外實地考察來培養學生地理實踐力一直是地理教學中最為薄弱的環節。當前野外實地考察一直采用傳統的方式和工具，移動端地理信息技術的使用較為欠缺，造成了師生較難獲取全面地理信息的困境。

隨著智能手機的普及和信息技術的發展，越來越多的移動端地理信息軟件和小程序陸續被開發并應用到野外田野實地考察中［1］。這些移動端地信軟件和小程序具有易操作、功能強大、專業性和針對性強的特點，在地形地貌、氣象、植物、水文、天體運動和巖石識別等方面為田野考察活動提供豐富的信息資源［2］。本文以嵊高周邊自然地理考察為例，探討移動端地信軟件的實際應用，為培養學生地理實踐力提供借鑒［3］。

一、田野考察移動端地理信息技術支持軟件簡介

野外實地考察過程中常用的移動端地信軟件有地質云、花伴侶、巧射、綠途、太陽測量師、BIGEMAP地圖、衛星地圖、三維地圖發現、奧維互動地圖、墨跡天氣等。在智能手機端下載安裝相關軟件或直接搜索小程序，即可簡便迅速調用。表1為野外考察中常用的部分移動端地信軟件。

二、野外實地考察常用移動端地信軟件評價

綜合考慮不同要素對學生野外考察的影響，選取身邊熟悉的環境進行考察。嵊高三面環山、水域較豐且植被豐富，適合利用移動端軟件進行實地考察。首先要求考察組學生預先下載并安裝好相應軟件。

1.地質云3.0

考察組學生下載安裝好軟件，進入注冊，隨后點擊進入“地學文獻”模塊，搜索查詢相關專業文獻，初步了解考察區域情況。在軟件首頁點擊進入“野外助手”模塊，切換圖層獲取衛星遙感地圖（圖1）和地形圖（圖2），初步了解考察區域的地質、地貌和地理事物空間分布等信息，為制定具體考察方案提供基礎資料支持。

同時，“地質云3.0”平臺也提供了基礎地質、礦產、水文、環境、工程地質等多種數據。打開“地質云3.0”在主頁面選擇“地質圖”，在頁面底部打開圖層，可選擇不同尺度的地質圖，即可顯示考察區域的地層單位名稱、巖石相關屬性、生物組合、地層厚度等信息（圖3），考察組可以結合具體考察結果對考察區域的地質結構形成整體上的認識，并進一步分析地層的新老關系與演化進程。

同時，考察小組通過查閱有關嵊州地質相關資料和實地考察發現：浙江嵊州市玄武巖位于中國大陸板塊的東南緣——浙閩新生代火山巖帶北部，是浙江、福建晚新生代板塊內大陸裂谷型火山活動的產物。自古近紀以來，中國東部地殼開始上隆， 導致地殼拉伸。新近紀時， 這一地殼弧后拉張繼續發展， 引起已有的北北東、東西及北西向斷裂深切至上地幔， 導致軟流層幔源型基性火山熔巖噴溢。故自晚新生代（中新世/更新世）起， 浙江火山活動受北北東向大陸邊緣斷裂和北西向的次級斷裂共同控制，這很大程度上與太平洋構造域動力學體系有關。 同時， 由于東亞季風氣候的逐漸形成， 浙江盛行亞熱帶氣候， 溫暖濕潤， 植物茂盛。因此， 受北北東和北西向斷裂控制的大小不等的原中生代斷陷湖盆中的一部分繼續發展， 如天臺、寧海、仙居和臨海等沿海地區，發育了廣泛的新生代火山熔巖（玄武巖）堆積和河湖相泥頁巖， 保存了大面積的硅藻土層及褐煤沉積， 埋藏了豐富的植物化石。 到上新世中晚期， 浙江地殼抬升， 河流下切， 玄武巖及所夾河流湖泊相沉積層遭受剝蝕， 形成目前的熔巖（如嵊州市組）多位于河流兩側高地或山谷間桌狀山上的現象（圖4）。

2.三維地圖發現

由于“地質云3.0”提供的遙感圖像和地形圖在像素和分辨率上難以達到預期要求且無法提供等高線標注，因此，可以利用“三維地圖發現”的等高線添加圖層。該軟件所提供的影像可以進行2D、3D視角切換，甚至可以通過操作，切換不同視角的圖像。該軟件獲得的等高線地形圖圖像清晰準確，能夠幫助學生準確識別具體的地形部位（圖5）。

3.墨跡天氣

凡事預則立，不預則廢，考察出發前應及時關注天氣變化，選擇合適的天氣條件進行考察活動。盡管目前智能移動終端都自帶天氣預報功能，但專業的軟件更能提供多樣且個性化的服務，包括但不限于溫度、濕度、風力大小及風向、紫外線強度、體感狀況、語音播報、氣壓、月相、日出日落時間和生活服務等功能，適合野外實地考察使用（圖6、圖7）。

學生利用“墨跡天氣”相關功能獲取嵊州天氣數據并結合嵊州市地形圖和相關資料，可以得到以下結果：嵊州市位于浙江省中部偏東，曹娥江上游，四面環山，中為盆地，剡溪橫貫其中，地勢自西南向東北傾斜，西北地勢較高，中部到東南地勢較低，地貌構成大體為“七山一水二分田”。屬于亞熱帶季風氣候，季節性風向變化較為顯著。冬季以西北風為主，夏季以東南風為主，春秋季為風向轉換過渡季節。夏季在東南風的主導下，由于中部及東南部地勢較低，形成東南風的導流作用，而西部和東部山脈的阻擋，使得地形上形成了以剡溪河谷為底色的“狹管效應”，加強了風速和改變了風向。冬季理論上以西北季風為主導方向，但是由于嵊州整體上地勢較高的西北部地區的阻擋和導流作用以及北部的“狹管效應”使得冬季以北風和東北風為主導風向（圖8）。

4.太陽測量師

對于“地球運動”專題的學習中，太陽視運動一直是難點，同樣在野外實地考察中也會遇到特殊情況［4］。而“太陽測量師”（圖9）可以提供具體經緯度位置、預測太陽和月球位置信息、日出日落和月初月落（包括月相）信息，以及可以根據使用者需求自主設定相關參數來實現個性化操作（如安排黃金時段的活動、推測某場景可在哪個時刻、從哪個角度照到日出或日落、查看太陽位置、查看陰影比、推測影子的長度）。

5.花伴侶

移動端關于植物識別的軟件種類繁多，甚至在支付寶、微信、百度等常用軟件的掃一掃功能中都可實現。但眾多此類軟件或多或少都存在著誤差，而由中科院植物研究所參與開發的植物識別軟件“花伴侶”無疑是其中的佼佼者。該軟件提供了諸如花記（圖片、文字、視頻的上傳分享）、鑒定、文章發表、百科、附近植物分布以及識花大挑戰等實用功能。考察組學生提前下載安裝軟件，在考察過程對所考察區域的植物進行調查，了解嵊高校園內不同生境條件下及周邊山體山頂、山坡和山麓的典型植物分布。

調查小組利用“花伴侶”對嵊高“長征主題公園”植物做初步調查（圖10～圖12）。

三、討論

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》在中學生地理實踐力內涵與表現中具體要求學生能夠具備主動體驗、實事求是與克服困難的方法和勇氣。在移動端快速發展的當今，眾多地信軟件為師生在野外實地考察、認識、分析和解決實際問題提供了巨大便利。從田野實地考察前各種事項準備、具體實施到后期實踐資料整理，通過不同移動端的地信軟件對考察區域進行整體認知，對具體地理事物進行觀察和反思，有助于提升學生使用工具獲取野外地理信息，論證地理學科問題的能力。同時，移動端地信軟件的使用能增強學生對具體地理事物的直接體驗，激發學生對學科問題的探索興趣，拓展學習路徑，為學生提高地理實踐力提供簡便易行的方法。

當然也應注意到種類繁多的移動端地信軟件質量參差不齊，需要師生在具體使用前進行仔細甄別，選擇權威適宜的軟件在實地野外考察時使用。盡管大多數移動端地信軟件支持離線使用，但科學考察要求資料準確可靠，這就對考察區域的通信要求較高，也在一定程度上限制了移動端地信軟件的使用場景。同時，不同地信軟件使用不同大小的數據庫，這也造成了在具體使用過程存在可能誤判的情況，還需要結合傳統考察方法進行人工判斷分析，甚至咨詢相關具體分支學科專家，例如，植物調查可以查詢（中國植物圖像庫http：//ppbc.iplant.cn/sp/34402或植物志http：//www.iplant.cn/）。因此，移動端地信軟件在給野外實地考察帶來便利的同時并不能完全取代傳統考察方式，二者需要相互融合互補，才能更好地提升學生的地理實踐力。

參考文獻：

［1］ 王景晨， 俞飛虹， 郝雨楠. 指向地理實踐力培育的地貌及等高線模型制作實踐活動設計［J］. 地理教育， 2023（2）：18-21.

［2］ 孫瑞. 自制太陽周日視運動儀，助力地理實踐力養成［J］. 地理教學， 2023（2）：48-51，33.

［3］ 王宏偉. 中學地理教學與信息技術的整合研究［D］. 長春：東北師范大學， 2006.

［4］ 饒春雅.利用“太陽測量師”App尋找“懸日”實踐活動初探［J］.地理教育，2020（9）：53-54.