劉 清 章 莉 何 爽

（華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 湖北 武漢 430079）

MeteoEarth 手機(jī)軟件在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用

劉 清 章 莉 何 爽

（華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 湖北 武漢 430079）

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和無線網(wǎng)絡(luò)的普及，智能手機(jī)的功能日益豐富，不再局限于通訊。智能手機(jī)具有普及性高、便捷性強(qiáng)、交互性好、個(gè)性化突出等特點(diǎn)，為其在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用提供了廣闊的空間。本文以MeteoEarth 手機(jī)軟件為例，根據(jù)其功能特點(diǎn)，開發(fā)其潛在的教學(xué)資源，以案例的形式探討其在“晝夜交替和時(shí)差”、“高壓（氣旋）、低壓（反氣旋）與天氣”、“氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響”、“影響人口遷移的因素”、“河流侵蝕地貌、河流堆積地貌”等人教版高中地理教學(xué)因子的課堂教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。

MeteoEarth；地理教學(xué)；智能手機(jī)；3D 旋轉(zhuǎn)地球

智能手機(jī)性能的提升、價(jià)格的下降以及手機(jī)軟件的不斷開發(fā)，使得智能手機(jī)作為一種輔助的教學(xué)工具成為了可能。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇合適的手機(jī)軟件，服務(wù)于地理教學(xué)，優(yōu)化地理課堂，具有重要的教育價(jià)值。筆者在眾多手機(jī)軟件中研究發(fā)現(xiàn)MeteoEarth 手機(jī)軟件（以下簡(jiǎn)稱MeteoEarth）功能強(qiáng)大，包含大量的地理教學(xué)資源，可以應(yīng)用于“晝夜交替和時(shí)差”、“高壓（氣旋）、低壓（反氣旋）與天氣”、“氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響”、“影響人口遷移的因素”、“河流侵蝕地貌、河流堆積地貌”等教學(xué)因子的課堂教學(xué)中。

一、MeteoEarth 功能介紹

MeteoEarth，中文名為“全球天氣”，是一款專業(yè)的天氣軟件。該程序采用3D 旋轉(zhuǎn)地球設(shè)計(jì)，其對(duì)氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、云量、降水量等氣象要素都能做全方位的展示。MeteoEarth具有搜索功能、設(shè)置功能、分享功能、天氣與氣候模式切換、3D 旋轉(zhuǎn)地球與平面地圖顯示模式切換、顯示世界城市夜晚燈光、定點(diǎn)查看、顯示圖例等8 項(xiàng)主要功能（見表1）。

表1 MeteoEarth 功能介紹

二、MeteoEarth 在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用

1.技術(shù)基礎(chǔ)——手機(jī)電腦同屏技術(shù)

要將MeteoEarth 應(yīng)用到課堂教學(xué)之中，首要前提是實(shí)現(xiàn)手機(jī)電腦同屏。實(shí)現(xiàn)手機(jī)電腦同屏所需的硬件主要有蘋果智能手機(jī)、電腦和投影屏，所需的軟件為360

隨身WiFi、蘋果錄屏大師。實(shí)現(xiàn)手機(jī)電腦同屏的具體操作如下：第一步，在電腦上安裝蘋果錄屏大師和360隨身WiFi 軟件→打開360 隨身WiFi→設(shè)置WiFi 名稱和密碼；第二步，打開蘋果錄屏大師→選擇手機(jī)相應(yīng)的iOS 系統(tǒng)；第三步，在手機(jī)上打開360 隨身WiFi→輸入賬號(hào)密碼登錄WiFi；第四步，手機(jī)桌面向上滑動(dòng)點(diǎn)開AirPlay→選擇iTools 鏡像。之后將投影屏連接線插入電腦，即可實(shí)現(xiàn)手機(jī)和投影屏同屏顯示[1]。

2.MeteoEarth 在課堂教學(xué)中的應(yīng)用案例

筆者根據(jù)MeteoEarth 的功能特點(diǎn)，對(duì)其潛在的教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)，以案例的形式探討其在“晝夜交替和時(shí)差”、“高壓（氣旋）、低壓（反氣旋）與天氣”、“氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響”、“影響人口遷移的因素”、“河流侵蝕地貌、河流堆積地貌”等教學(xué)因子的課堂教學(xué)中的具體應(yīng)用（見表2）。

表2 MeteoEarth 在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

【案例1】晝夜交替和時(shí)差

MeteoEarth 顯示世界城市夜晚燈光的功能和搜索功能可以用于晨昏線、晝夜交替、時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)等地理基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)。在實(shí)現(xiàn)手機(jī)電腦同屏之后，教師在手機(jī)上打開MeteoEarth，首先，利用顯示世界城市夜晚燈光的功能，可以看到晝半球和夜半球的分布（見圖1），教師提問：“晝半球和夜半球的分界線是什么？如何判斷晨線和昏線？”其次，教師可以在手機(jī)上播放未來24 小時(shí)晝夜交替的動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，“晝夜交替現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？晝夜交替的周期是多長時(shí)間？”再者，教師可以利用搜索功能，查看世界各地的當(dāng)?shù)貢r(shí)間（見圖2），導(dǎo)入問題，“倫敦和柏林的當(dāng)?shù)貢r(shí)間是不同的，那么世界各地是如何進(jìn)行計(jì)時(shí)的呢？當(dāng)?shù)貢r(shí)間有什么含義？”從而引出時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)的學(xué)習(xí)。最后，教師可以在3D 旋轉(zhuǎn)地球上通過定點(diǎn)查看功能顯示倫敦和柏林的經(jīng)緯度，啟發(fā)學(xué)生思考，“為什么倫敦的當(dāng)?shù)貢r(shí)間比柏林要晚1 個(gè)小時(shí)？”學(xué)生分析得出倫敦的區(qū)時(shí)比柏林的區(qū)時(shí)要晚1 個(gè)小時(shí)。學(xué)生由此加深對(duì)區(qū)時(shí)的理解，逐步探究出區(qū)時(shí)的計(jì)算方法，參與知識(shí)習(xí)得的過程。

圖1 全球晝夜分布

圖2 世界各地的當(dāng)?shù)貢r(shí)間

【案例2】氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響

選擇MeteoEarth 的“氣候模式”，打開氣溫和降水圖層，可以查看全球的氣溫和降水分布，探究影響氣候形成的因素；通過定點(diǎn)查看功能，可以查看世界各地的各月平均最低氣溫、平均最高氣溫折線圖和各月平均降水日數(shù)柱狀圖，得出世界各種氣候類型的特征，此項(xiàng)功能可以作為《氣壓帶和風(fēng)帶》第三課時(shí)“氣壓帶和風(fēng)帶對(duì)氣候的影響”的教學(xué)資源。

首先，打開氣溫圖層，在3D 旋轉(zhuǎn)地球上引導(dǎo)學(xué)生觀察全球的氣溫分布（見圖3），教師提問，“全球氣溫分布有什么特點(diǎn)？”學(xué)生通過對(duì)照?qǐng)D例讀圖可以得出全球氣溫“從赤道向兩極遞減”的規(guī)律，體現(xiàn)了緯度因素對(duì)氣溫分布的影響。教師可以沿110°E 自南向北撥動(dòng)3D 旋轉(zhuǎn)地球立體地呈現(xiàn)這一規(guī)律。

其次，打開降水圖層，在3D 旋轉(zhuǎn)地球上呈現(xiàn)全球降水分布，引導(dǎo)學(xué)生思考，“全球降水分布有什么特點(diǎn)？”學(xué)生據(jù)圖可以得出全球降水分布“從赤道向兩極遞減”、“由沿海向內(nèi)陸遞減”的規(guī)律，體現(xiàn)了緯度因素、海陸因素對(duì)降水分布的影響。教師可以沿40°N自西向東撥動(dòng)3D 旋轉(zhuǎn)地球，學(xué)生可以直觀看出從大陸西岸到大陸東岸降水量由多變少再增多的變化。

最后，通過MeteoEarth 查看上海、羅馬、北京、倫敦、莫斯科等城市的各月平均最低氣溫、平均最高氣溫折線圖和各月平均降水日數(shù)柱狀圖（見圖4），教師引導(dǎo)學(xué)生讀圖分析亞熱帶季風(fēng)氣候、地中海氣候、溫帶季風(fēng)氣候、溫帶海洋性氣候、溫帶大陸性氣候等氣候類型的特征，其他氣候類型的特征也可以按照這種方法由典型城市的氣溫和降水特點(diǎn)得出。

圖3 全球氣溫分布

圖4 上海的氣候特點(diǎn)

【案例3】高壓（氣旋）、低壓（反氣旋）與天氣

選擇MeteoEarth 的“天氣模式”，打開氣壓圖層，可以在3D 旋轉(zhuǎn)地球上以等壓線的形式顯示全球氣壓分布狀況，觀察低壓中心、高壓中心；通過定點(diǎn)查看功能可以查看世界各地的氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向；打開風(fēng)向圖層，可以觀察動(dòng)態(tài)的氣流運(yùn)動(dòng)、氣旋與反氣旋的氣流運(yùn)動(dòng)方向。

在教學(xué)過程中，首先，教師可以利用定點(diǎn)查看功能，由四周向高壓中心、低壓中心移動(dòng)定點(diǎn)圖標(biāo)，直觀展現(xiàn)由四周向高壓中心、低壓中心氣壓值的變化（見圖5），提出問題，“高壓中心、低壓中心的氣壓分布有什么特點(diǎn)？”學(xué)生由此得出“高壓中心氣壓高于四周、低壓中心氣壓低于四周”。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察動(dòng)態(tài)的氣流運(yùn)動(dòng)，在3D 旋轉(zhuǎn)地球上找出氣旋和反氣旋（見圖6），提出問題，“北半球氣旋、反氣旋的氣流運(yùn)動(dòng)方向有什么特點(diǎn)？南北半球氣旋、反氣旋的氣流運(yùn)動(dòng)方向有何差異？”教師撥動(dòng)3D 旋轉(zhuǎn)地球，學(xué)生觀察南北半球氣旋、反氣旋的氣流運(yùn)動(dòng)方向。最后，教師可以利用MeteoEarth 讓學(xué)生根據(jù)某地的氣壓分布狀況判斷當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向和天氣特征，之后再通過查看風(fēng)向和降水量的功能進(jìn)行檢驗(yàn)，學(xué)生由此掌握判斷風(fēng)向的方法、氣旋與反氣旋控制下的天氣特征。

【案例4】河流侵蝕地貌、河流堆積地貌

MeteoEarth 的初始界面為世界地形圖，滑動(dòng)手機(jī)屏幕，放大3D 旋轉(zhuǎn)地球，通過世界地形圖的高清畫質(zhì)可以清晰的觀察河流侵蝕地貌、河流堆積地貌，如河漫灘、三角洲。在“河流侵蝕地貌”的教學(xué)中，教師可以選擇長江典型的彎曲河段，引入河流侵蝕地貌的教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生對(duì)“凹岸侵蝕，凸岸堆積”這一原理的思考（見圖7）。在“河流堆積地貌”的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)河流堆積地貌的類型有了初步認(rèn)識(shí)后，教師可以呈現(xiàn)長江沿岸地區(qū)的河流堆積地貌（見圖8），讓學(xué)生判斷河流堆積地貌的類型，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生探究河漫灘、三角洲等河流堆積地貌的形成原理。通過真實(shí)的案例，讓學(xué)生體會(huì)“生活中的地理”、“對(duì)生活有用的地理”。

圖5 高壓中心與低壓中心

圖6 南半球氣旋

圖7 “凹岸侵蝕，凸岸堆積”

圖8 長江三角洲

【案例5】影響人口遷移的因素

MeteoEarth 顯示世界城市夜晚燈光的功能可以反映世界人口和城市的分布特征，教師可以利用此項(xiàng)功能引出“影響人口遷移的因素”的教學(xué)?；瑒?dòng)時(shí)間軸能夠觀察我國的城市夜晚燈光（見圖9），教師提問，“為什么我國有的地方夜晚燈光亮，有的地方燈光暗？”學(xué)生通過觀察思考，可以得出夜晚燈光越亮表示所在地區(qū)人口越多，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論，“為什么長江三角洲人口稠密？影響人口向長江三角洲遷移的因素有哪些？”由此啟發(fā)學(xué)生思考影響人口遷移的因素，如地形、氣候、河流、交通、經(jīng)濟(jì)水平等。其次，教師可以通過滑動(dòng)時(shí)間軸展示非洲北部城市夜晚燈光（見圖10），學(xué)生可以清晰的觀察到，非洲北部城市夜晚燈光稀少。教師提問，“為什么非洲北部人口稀疏？”進(jìn)一步說明自然環(huán)境對(duì)人口遷移的影響。再次，教師可以讓學(xué)生觀察中東地區(qū)城市夜晚燈光，“為什么中東地區(qū)氣候條件惡劣，但是波斯灣沿岸地區(qū)城市

夜晚燈光亮度大？”從而引導(dǎo)學(xué)生得出礦產(chǎn)資源也是影響人口遷移的重要因素。最后，教師可以展示美國城市夜晚燈光，學(xué)生閱讀教材案例“美國的人口遷移”，思考美國國內(nèi)四次大規(guī)模人口遷移的主要因素。

圖9 中國城市夜晚燈光分布

圖10 非洲城市夜晚燈光分布

三、結(jié)論

隨著科技的飛速發(fā)展，智能手機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，智能手機(jī)等高科技產(chǎn)品進(jìn)入課堂已經(jīng)成為當(dāng)今地理教學(xué)發(fā)展的新趨向。MeteoEarth 將地理要素呈現(xiàn)在3D旋轉(zhuǎn)地球上，通過全方位的展示有利于提升學(xué)生的地理空間思維。MeteoEarth 包含大量的地理教學(xué)資源，通過多樣化的教學(xué)資源的應(yīng)用，可以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在合適的教學(xué)內(nèi)容中加以恰當(dāng)應(yīng)用，可以豐富地理課堂教學(xué)，推動(dòng)新課程背景下地理教學(xué)的多元化發(fā)展。同時(shí)，智能手機(jī)的使用改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使得學(xué)生實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的移動(dòng)學(xué)習(xí)，為地理教育帶來廣闊的發(fā)展前景。這就要求教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以充分發(fā)揮智能手機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率。

[1] 高婕.智能手機(jī)應(yīng)用于地理教學(xué)的實(shí)踐和思考[J].地理教學(xué),2016(03):22-26.

[2] 譚禮,羅奕奕.探究智能手機(jī)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用[J].地理教學(xué),2012(14):51-52.

[3] 李世宏.淺談智能手機(jī)在初中地理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2016(04):24-25.

[4] 羅云玲. iPad 輔助中學(xué)地理教學(xué)的初步研究[D].首都師范大學(xué),2013.

圖6 講解探究結(jié)論

4.交互智能平板拓展課堂交互時(shí)空

(1)互動(dòng)優(yōu)勢(shì)

各品牌平板一般配備網(wǎng)絡(luò)資源庫，資源庫中不僅提供各章節(jié)的課件、重難點(diǎn)詮釋等文本資源，還包含一些視頻材料幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)。甚至還提供相關(guān)聯(lián)的背景材料以拓展學(xué)生的知識(shí)面。平板屏幕的錄制和回放功能更是實(shí)現(xiàn)了課堂交互的時(shí)空限制，為隨時(shí)學(xué)習(xí)和反復(fù)學(xué)習(xí)提供了可能。

(2)平板使用

①網(wǎng)絡(luò)資源庫的使用。點(diǎn)擊“工具”按鈕，彈出百寶箱。選擇“網(wǎng)絡(luò)資源庫”按鈕，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)資源庫，選擇相應(yīng)資源下載即可（圖7）。②視頻錄制與回放。點(diǎn)擊屏幕錄制按鈕，開啟屏幕錄制工具（圖8），從左到右依次為開始、停止、播放、保存、關(guān)閉按鈕。錄制的視頻保存為wmv格式，保存后隨時(shí)可以點(diǎn)擊播放按鈕即可播放錄制的視頻文件。

圖7 網(wǎng)絡(luò)資源庫

圖8 屏幕錄制工具條

總之，基于交互智能平板的教學(xué)不再是傳統(tǒng)意義上的課件展示和講解的過程，而是師生在共同營造的學(xué)習(xí)環(huán)境中不斷修改課堂預(yù)設(shè)的過程。高度交互的課堂里，師生的人際、人機(jī)交互經(jīng)常產(chǎn)生備課時(shí)意想不到的情況，而交互智能平板以其強(qiáng)大的功能，可有效的解決地圖標(biāo)注不夠靈活、展示材料難以任意拼接、課堂反饋不即時(shí)等“頑疾”，從而促進(jìn)課堂生成，形成個(gè)性化的課堂，使課堂教學(xué)更加精彩且富有成效。