邵文格 陳秉初

【摘要】GPS又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代生活中。本文論述了原有教材中建構(gòu)“等高線”這一概念的不足和將GPS技術(shù)應(yīng)用于“等高線”教學(xué)的具體做法與優(yōu)點(diǎn)，以期促進(jìn)信息技術(shù)與初中科學(xué)教學(xué)的整合，提高課堂教學(xué)的有效性。

【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù) “等高線 教學(xué) 初中科學(xué)

【中圖分類號(hào)】G65 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）07-0164-02

科學(xué)課程是一門綜合性的科學(xué)課程，其基本理念要求科學(xué)課程要反映當(dāng)代科學(xué)成果[1]。在教學(xué)過(guò)程中要關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的發(fā)展，是初中科學(xué)課程的基本任務(wù)之一。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)成為趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有以下特點(diǎn)：形象生動(dòng)，易于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；形象直觀，突破教學(xué)難點(diǎn)；人性交互，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)；模擬示范，優(yōu)化輔導(dǎo)效率[2]。在我國(guó)2013年頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》中就提出要介紹GIS，GPS和RS的知識(shí)。近些年在高中，對(duì)引入GIS到地理課程已經(jīng)有了一定的嘗試和研究，而在初中科學(xué)教學(xué)中，對(duì)這三個(gè)技術(shù)的引入和應(yīng)用還比較少。

初中科學(xué)課程中，“等高線”是一個(gè)具有一定抽象性的新概念。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，初一學(xué)生的思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡的階段，空間觀念較弱，對(duì)學(xué)習(xí)等高線這一新概念具有一定困難性。如何轉(zhuǎn)變抽象概念的學(xué)習(xí)方式，提高課堂教學(xué)中直觀性、形象性，是幫助學(xué)生，建構(gòu)“等高線”這一科學(xué)概念，是本堂課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文介紹將GPS技術(shù)引入“等高線”概念的課堂教學(xué)中的教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)過(guò)程中有效地使用信息技術(shù)輔助教學(xué)，優(yōu)化課堂教學(xué)。

一、教材中“等高線”內(nèi)容的設(shè)計(jì)

浙教版七年級(jí)上冊(cè)科學(xué)第三章第七節(jié)，在講解如何制作等高線地形圖時(shí)，舉了珠穆朗瑪峰的例子，并讓學(xué)生思考用什么方法把山峰表示在地圖上。接著讓學(xué)生用橡皮泥，馬鈴薯或者其他材料做一個(gè)山峰，并在山峰的不同高度按一定的高度差依次畫上等高線，將山峰放在白紙上，讓學(xué)生俯視山峰，觀察等高線，并嘗試把等高線畫到白紙上。最后再講解等高線地形圖制作的原理。

學(xué)生在山峰上制作等高線是對(duì)書中活動(dòng)步驟的機(jī)械模仿操作，并不能很好地理解等高線這一概念的意義。教材的做法忽略了學(xué)生思維的轉(zhuǎn)化過(guò)程，對(duì)學(xué)生空間思維的要求較高，要求學(xué)生思維進(jìn)行一個(gè)三維到二維的直接轉(zhuǎn)化。書本中的活動(dòng)讓學(xué)生直接俯視山峰上的等高線并將等高線畫在白紙上，難度較大，大部分學(xué)生畫不出等高線地形圖，容易讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣，影響知識(shí)點(diǎn)的落實(shí)。同時(shí)，學(xué)生對(duì)珠穆朗瑪山的了解多來(lái)自書本，沒(méi)有直接的體驗(yàn)，不容易引起興趣。

二、GPS技術(shù)的引入

將GPS技術(shù)引入課堂，進(jìn)行課堂改進(jìn)，能較好地解決上述問(wèn)題。具體做法如下：

在備課時(shí)，用GPS（樂(lè)圖軟件）輸入所想要的地方進(jìn)行搜索，選取學(xué)校附近的一座山，并在圖層選項(xiàng)中選擇衛(wèi)星圖，制作所選地方衛(wèi)星圖并保存作為圖1。在圖層中選擇等高線圖層和衛(wèi)星圖，制作所選取地方的等高線衛(wèi)星圖，保存為圖2。在樂(lè)圖軟件圖層選項(xiàng)中選擇等高線圖層和地形圖，制作等高線地形圖保存為圖3。

在上課時(shí)，教師先用PPT向同學(xué)們呈現(xiàn)圖1，先安排一個(gè)“猜一猜”的活動(dòng)，作為課堂教學(xué)的導(dǎo)課環(huán)節(jié)。隨著教師將衛(wèi)星圖片慢慢放大，學(xué)生從一張“陌生圖片”中逐漸發(fā)現(xiàn)圖中的學(xué)校位置，以及學(xué)校邊上的小山。當(dāng)學(xué)生看到自己生活環(huán)境與平時(shí)非常熟悉的附近的山的衛(wèi)星圖，很容易引起學(xué)生的關(guān)注。這時(shí)教師點(diǎn)明本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)——“等高線”，即如何用圖示來(lái)表示自然界中地形地貌，從而激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

接著呈現(xiàn)圖2，學(xué)生看到山上畫著一圈圈的線，必然會(huì)感覺(jué)到好奇，能聯(lián)想到一系列“為什么山上會(huì)有線”，“這個(gè)線是什么”，“畫這個(gè)線有什么作用”等一系列的疑問(wèn)，能很好地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。接下來(lái)教師運(yùn)用圖2，講解“等高線”和“等高距”的概念，學(xué)生便能在原有的感性認(rèn)知上比較容易地建構(gòu) “等高線”這一概念，同時(shí)體驗(yàn)科學(xué)探究的思維方法，使學(xué)生能獲得一種新的視角科學(xué)地去看待自己賴以生存的地理環(huán)境。

隨后呈示圖3，學(xué)生能發(fā)現(xiàn)圖3就是去掉“山”只留下“線”的圖2，學(xué)生容易產(chǎn)生“是怎么樣把山上的線畫到圖上的呢”和“把山去掉只留下線有什么用呢”，“這個(gè)圖叫什么名字呢”等疑問(wèn)，這時(shí)，教師結(jié)合教材等高線的繪制原理給學(xué)生講解等高線圖的概念和繪制原理，完成了從事物圖片到圖示的科學(xué)轉(zhuǎn)變，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣。

最后，介紹“等高線”在社會(huì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和生活中應(yīng)用的一些具體事例來(lái)拓展學(xué)生的視野，完成概念的遷移，體驗(yàn)科學(xué)探究中的演繹法。

圖1 松門鎮(zhèn)中學(xué)附近衛(wèi)星圖

圖2 松門鎮(zhèn)中學(xué)附近等高線衛(wèi)星圖

圖3 松門鎮(zhèn)中學(xué)附近等高線圖

本文采用了樂(lè)圖軟件（GPS技術(shù)），展示等高線繪制過(guò)程，這種做法主要有以下優(yōu)點(diǎn)1.這三幅圖所創(chuàng)設(shè)的地理情境具有強(qiáng)烈的趣味性和感染性，能使學(xué)生在一個(gè)和諧自由的氛圍中學(xué)習(xí)并能在學(xué)習(xí)過(guò)程中改變學(xué)生直觀感性地看待地理空間。2.教師在課堂中通過(guò)圖片的逐步呈現(xiàn)，能提供給學(xué)生豐富的感性材料，不斷激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，能延長(zhǎng)學(xué)生的注意時(shí)間，使學(xué)生得到清晰準(zhǔn)確的感知，啟發(fā)學(xué)生的思考步步深入，使學(xué)生由感性認(rèn)知跨越到理性認(rèn)知，進(jìn)行新知識(shí)的理解與建構(gòu)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也符合教師為主導(dǎo)學(xué)生為主體的教學(xué)理念。3.同時(shí)GPS技術(shù)建構(gòu)的二維，三維空間，使學(xué)生空間認(rèn)知過(guò)程可視化，使原本抽象的“等高線”概念形象化，降低了學(xué)生二維，三維思維轉(zhuǎn)化之間的困難，具有強(qiáng)烈的直觀性，使學(xué)生在腦海中形成一個(gè)形象的等高線地形圖繪制過(guò)程，不僅使“等高線”這一知識(shí)點(diǎn)得到很好的落實(shí)，對(duì)發(fā)展學(xué)生的地理空間能力有很大的促進(jìn)作用。

初中科學(xué)課程旨在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)能更加直觀和有效地幫助學(xué)生進(jìn)行科學(xué)概念的建構(gòu)，突破教學(xué)難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量。

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