●王家偉 邱楊兵/江蘇省無錫市錫山高級中學(xué)(214174)
手機Baidu地圖具有定位、導(dǎo)航、疊加顯示遙感影像圖、查詢、顯示、路徑分析、結(jié)果表達等功能以及基于位置的各類應(yīng)用服務(wù)。這些功能和服務(wù)的實現(xiàn)是基于地理信息技術(shù)(RS、GPS和GIS)的集成與應(yīng)用,手機Baidu地圖中包含著我們所要學(xué)習(xí)的地理信息技術(shù)內(nèi)容。另外,手機Baidu地圖是地理信息技術(shù)大眾化應(yīng)用以及智能移動設(shè)備發(fā)展下的新產(chǎn)物,學(xué)生樂于并能快速接受這類新事物(圖1),在地理課堂教學(xué)中深入挖掘其中的地理奧秘,可有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并體現(xiàn)地理課堂的技術(shù)性和時代性,最終為學(xué)生地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、地理實踐力的提升提供條件。
圖1
人教版必修3第一章第二節(jié)的內(nèi)容是“地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用”,但這部分知識內(nèi)容專業(yè)性強、比較抽象和復(fù)雜,更側(cè)重于技術(shù)應(yīng)用,學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大,所以在教學(xué)過程中,應(yīng)盡量結(jié)合學(xué)生生活中具體的地理信息技術(shù)應(yīng)用實例進行教學(xué)。手機Baidu地圖是當(dāng)前與人們生活最密切的地理信息技術(shù)在移動互聯(lián)網(wǎng)地圖領(lǐng)域的應(yīng)用實例之一,手機Baidu地圖中的定位、導(dǎo)航功能是GPS技術(shù)的應(yīng)用;手機Baidu地圖中的疊加顯示遙感影像圖功能是RS技術(shù)的應(yīng)用;手機Baidu地圖的查詢、顯示、路徑分析、結(jié)果表達等功能主要應(yīng)用了GIS技術(shù);手機Baidu地圖所提供的吃喝、住宿、出行、娛樂、生活、景點和購物等基于位置的服務(wù)則應(yīng)用到了數(shù)字地球技術(shù)。
因此,本節(jié)課以學(xué)生生活中熟知甚至一直在使用的手機Baidu地圖為主線設(shè)計教學(xué),深入挖掘其中所包含的地理信息技術(shù)內(nèi)容,并以手機Baidu地圖中的RS、GPS、GIS和數(shù)字地球技術(shù)應(yīng)用實例來導(dǎo)入教學(xué)并貫穿始終,活潑生動、新穎有趣,讓學(xué)生在一個完整的情境中學(xué)習(xí)新知識。同時,補充一些地理信息技術(shù)在日常生活中的其他應(yīng)用實例,如果GPS在共享單車中的應(yīng)用,RS在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用等,豐富、鮮活的應(yīng)用實例,使課堂成為一個有生活、有技術(shù)和有趣味的應(yīng)用課堂,讓學(xué)生在親身參與和直觀感受中學(xué)習(xí)知識,以期達到更好的教學(xué)效果。
師:照片展示教師去浙江指南村旅游的情景。猜一猜:老師不認(rèn)識路,第一次是怎樣去浙江指南村的?
生:汽車導(dǎo)航……
師:圖片展示明星鹿晗代言的手機Baidu地圖宣傳圖片。由于鹿晗的推薦,老師去浙江指南村用到了“科技讓出行更簡單”的手機Baidu地圖(如圖1)。
師:開車從老師家到浙江指南村,主要使用了手機Baidu地圖的哪些功能?
生:定位、導(dǎo)航……
師:圖片展示手機Baidu地圖的定位、導(dǎo)航功能圖片,并向?qū)W生介紹其定位、導(dǎo)航功能。
師:手機Baidu地圖的定位、導(dǎo)航功能主要應(yīng)用了哪種地理信息技術(shù)?
生:GPS技術(shù)……
師:手機Baidu地圖的定位、導(dǎo)航功能,主要應(yīng)用了老師要介紹的第一種地理信息技術(shù)——全球定位系統(tǒng),英文首字母縮寫為GPS。全球定位系統(tǒng)能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。在區(qū)域地理環(huán)境研究中,GPS主要應(yīng)用于對地表信息進行精確的定位。
師:在區(qū)域地理環(huán)境研究中,GPS有哪些應(yīng)用?舉例說明。
生:工程測量……
師:結(jié)合補充的一些生活化、實時性的GPS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,拓展介紹GPS在區(qū)域地理環(huán)境研究中的廣泛應(yīng)用。如GPS在地質(zhì)災(zāi)害點位確定、大地高精度測量、地殼運動研究中的應(yīng)用等。
師:在日常生活中,GPS又有哪些應(yīng)用呢?請舉例說明。
生:汽車導(dǎo)航、手機定位……
師:結(jié)合補充的一些生活化、實時性的GPS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,拓展介紹GPS在日常生活中的廣泛應(yīng)用。如GPS在共享單車中的應(yīng)用:每輛共享單車都內(nèi)置了GPS定位器,并且通過管理軟件系統(tǒng)后臺對車輛進行管理;GPS在兒童安全手環(huán)中的應(yīng)用:每只兒童安全手環(huán)中都內(nèi)置了GPS定位器,通過后臺管理軟件,對兒童進行定位,防止兒童走失。
師:手機Baidu地圖,除了顯示2D平面地圖外,還可疊加顯示什么圖?
生:3D地圖、實景圖……
師:手機Baidu地圖還可疊加三維地圖、實景圖和衛(wèi)星影像圖。圖片展示手機Baidu地圖的疊加衛(wèi)星影像圖功能。疊加顯示衛(wèi)星影像圖后,定位點附近的道路分布、建筑布局和綠化等一目了然、清晰可辨,并可以對疊加的遙感影像圖進行瀏覽、放大、縮小等操作,便于直觀了解和認(rèn)識定位點附近的地理環(huán)境,給人以真實場景的視覺沖擊。
師:手機Baidu地圖中的衛(wèi)星影像圖來自于哪里?其獲取運用了什么地理信息技術(shù)?
生:衛(wèi)星,遙感……
師:來自于遙感衛(wèi)星拍攝的地球遙感影像圖;其獲取運用到第二種地理信息技術(shù)——遙感技術(shù),英文首字母縮寫為RS。RS主要用來獲取地表信息的遙感影像圖。在區(qū)域地理環(huán)境研究中,RS主要應(yīng)用于對反映地表信息的遙感影像圖進行判讀分析和處理表達。
師:在區(qū)域地理環(huán)境研究中,RS有哪些應(yīng)用?請舉例說明。
生:自然災(zāi)害監(jiān)測……
師:結(jié)合補充的一些生活化、實時性的RS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,拓展介紹RS在區(qū)域地理環(huán)境研究中的廣泛應(yīng)用。如RS廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,大大提高了工作效率,節(jié)省了人力、物力和財力。
師:在日常生活中,RS又有哪些應(yīng)用?舉例說明。
生:天氣預(yù)報、地表觀察……
師:結(jié)合補充的一些生活化、實時性的RS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,拓展介紹RS在日常生活中的廣泛應(yīng)用。例如RS在天氣預(yù)報中的應(yīng)用:打開“中央氣象臺(http://www.nmc.cn/)”網(wǎng)站,點擊“衛(wèi)星云圖”,查看實時“風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星云圖”;點擊“播放”,可以查看每30分鐘更新一幅的“風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星云圖”的動畫。向?qū)W生介紹:通過對同一地區(qū)不同時間的衛(wèi)星云圖中云層移動變化的分析,氣象專家可以進行天氣的監(jiān)測和預(yù)報。
師:手機Baidu地圖,除了具有定位、導(dǎo)航、疊加遙感影像圖等功能外,還具有什么功能?
生:查詢……
師:圖片展示手機Baidu地圖的查詢、顯示、路徑分析、結(jié)果表達等功能應(yīng)用。手機Baidu地圖的查詢、顯示、路徑分析等功能主要應(yīng)用了哪種地理信息技術(shù)?
生:GIS……
師:手機Baidu地圖的查詢、顯示、路徑分析、結(jié)果表達等主要應(yīng)用了我們今天所要介紹的第3種地理信息技術(shù)——地理信息系統(tǒng),英文首字母縮寫為GIS。GIS能對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、查詢、管理、分析和表達。在區(qū)域地理環(huán)境研究中,凡是用到地圖(電子地圖)或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域,都可以借助GIS。
師:在區(qū)域地理環(huán)境研究中,GIS有哪些應(yīng)用?舉例說明。
生:……
師:結(jié)合補充的一些生活化、實時性的GIS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,拓展介紹GIS在區(qū)域地理環(huán)境研究和日常生活中的廣泛應(yīng)用,例如GIS在專題地圖制作中的應(yīng)用——以2016年中國人口數(shù)量分布專題地圖的制作為例。運用GIS的專業(yè)軟件ArcView,通過實時操作,師生一道直觀感受GIS的各種功能應(yīng)用以及在專題地圖制作中的應(yīng)用。
師:完成如下兩個任務(wù):1.請在中國行政區(qū)劃空白圖上,加工繪制一幅反映2016年中國省級行政區(qū)人口數(shù)量分布的專題地圖。2.展示你的成果,分享繪制思路。(事先為學(xué)生準(zhǔn)備好2016年中國省級行政區(qū)人口數(shù)量統(tǒng)計表和中國行政區(qū)劃空白圖的紙質(zhì)打印稿,并下發(fā)給學(xué)生)
生:……學(xué)生上臺展示成果,分享繪制思路。
師:對學(xué)生作品進行評價。然后打開ArcView綠色免安裝版,加載“2016年各省市人口”數(shù)據(jù),進行GIS應(yīng)用功能和專題地圖制作的演示操作和講解,讓學(xué)生在對比中感受GIS的強大功能(圖2)。
圖2
師:手機Baidu地圖除了實現(xiàn)定位、導(dǎo)航、查詢、分析、顯示、疊加遙感影像圖等諸多基于GPS、RS和GIS的應(yīng)用功能外,還具有哪些基于位置(地點)的服務(wù)?
生:吃喝、住宿……
師:圖片展示手機Baidu地圖為我們提供的各類基于位置(地點)的應(yīng)用服務(wù)。手機Baidu地圖基于地理信息技術(shù)的各類應(yīng)用服務(wù)擴展到全球,將構(gòu)成一個類似數(shù)字地球的簡單應(yīng)用模型。那什么是數(shù)字地球?
生:……
師:數(shù)字地球是指數(shù)字化的地球,即把整個地球信息進行數(shù)字化后,由計算機網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。在區(qū)域地理環(huán)境研究中,數(shù)字地球可用于為復(fù)雜的生產(chǎn)、研究活動提供實驗條件和試驗基地。
師:區(qū)域地理環(huán)境研究中,數(shù)字地球有哪些應(yīng)用?生活中有哪些類似于數(shù)字地球的應(yīng)用模型?
生:……
師:結(jié)合補充的一些生活化、實時性的數(shù)字地球技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,拓展介紹數(shù)字地球在區(qū)域地理環(huán)境研究和日常生活中的廣泛應(yīng)用,例如谷歌地球(Google Earth)就是一款類似于數(shù)字地球的簡單應(yīng)用模型等。打開谷歌地球應(yīng)用軟件,實時從小到大不斷縮放找到學(xué)生所在的學(xué)校和上課樓宇。(谷歌地球界面下方的狀態(tài)欄會顯示遙感影像拍攝的日期,顯示的遙感影像圖是RS技術(shù)的應(yīng)用;谷歌地球界面下方的狀態(tài)欄還會實時顯示鼠標(biāo)所在位置的精確三維坐標(biāo):經(jīng)度、緯度和海拔,這是GPS技術(shù)的應(yīng)用;谷歌地球的放大、縮小、顯示、查詢等功能的實現(xiàn),這是GIS技術(shù)的應(yīng)用)
教師:課后請同學(xué)們在自家電腦中安裝谷歌地球(Google Earth)應(yīng)用軟件,在谷歌地球上找到你家所在的小區(qū)和樓宇,并探索體驗更多谷歌地球的應(yīng)用。
師:基于手機Baidu地圖,大家認(rèn)識了GPS、RS和GIS三種地理信息技術(shù)及其在區(qū)域地理環(huán)境研究和日常生活中的應(yīng)用,GPS主要用于地理空間信息的定位;RS主要用于地理空間信息的獲??;GIS主要用于地理空間信息的輸入、管理、查詢和分析等。最后大家認(rèn)識了基于地理信息技術(shù)的數(shù)字地球技術(shù)及其應(yīng)用。地理信息技術(shù)不僅可以廣泛地應(yīng)用于區(qū)域地理環(huán)境研究,在日常生活中,互聯(lián)網(wǎng)地圖、手機定位、共享單車等地理信息技術(shù)的應(yīng)用更趨于大眾化,希望同學(xué)們更多地去發(fā)現(xiàn)、感受和體驗地理信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
本節(jié)課,筆者從手機Baidu地圖開始,以手機Baidu地圖中的地理信息技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容串聯(lián)GPS、RS、GIS和數(shù)字地球技術(shù),最后又以手機Baidu地圖結(jié)束整節(jié)課,結(jié)構(gòu)完整、條理清晰、有始有終并前后呼應(yīng)。課堂上,以手機Baidu地圖為例引入,以地理信息技術(shù)應(yīng)用為核心,綜合運用現(xiàn)代教育技術(shù)手段和媒體,讓學(xué)生感性認(rèn)識到GPS、RS和GIS等地理信息技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)地圖、共享單車、手機定位等日常生活中的廣泛應(yīng)用,提升了學(xué)生對地理信息技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣,引起了學(xué)生的共鳴,并讓學(xué)生切實感受到地理信息技術(shù)的強大應(yīng)用。通過對手機Baidu地圖、共享單車、天氣預(yù)報等地理信息技術(shù)應(yīng)用案例的學(xué)習(xí),學(xué)生實現(xiàn)了對地理信息技術(shù)的深度學(xué)習(xí),生活化案例的引入,拉近了與學(xué)生之間的距離,從生活中來,到生活中去,踐行了“學(xué)習(xí)對生活有用的地理”這一新課程理念。利用GIS軟件ArcView進行GIS應(yīng)用功能和專題地圖制作的操作演示和講解,讓學(xué)生在實踐中體驗、感受GIS的強大功能,培養(yǎng)和提升了學(xué)生的地理實踐力素養(yǎng)。