浙江省仙居縣盂溪中學(xué)(317300) 沈定洲

澳門(mén)城市大學(xué)教育學(xué)院(999078) 何彥雨

由于地區(qū)間經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的不平衡性，直接導(dǎo)致了城市與農(nóng)村之間的學(xué)生在區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐等方面存在著巨大的差異。浙江省仙居縣為浙江省26個(gè)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和海島縣之一，無(wú)論是社會(huì)經(jīng)濟(jì)總量還是人均收入水平都比較低。本次教學(xué)實(shí)踐的學(xué)校是剛剛成立的學(xué)校，地理實(shí)驗(yàn)室尚未建設(shè)落成。在學(xué)生層面上，基礎(chǔ)薄弱，對(duì)地理的學(xué)習(xí)興趣一般，在地理學(xué)習(xí)上主要以地理圖冊(cè)和教材的插圖為主，在平時(shí)的生活中基本沒(méi)有外出旅行進(jìn)行地理實(shí)踐的經(jīng)歷。

而在喀斯特、海岸和冰川地貌的教學(xué)過(guò)程中，這些地貌的位置與學(xué)生之間的距離比較遠(yuǎn)，在學(xué)生腦海中沒(méi)有具體形象的認(rèn)知，需要教師在授課過(guò)程中尋找各種資料來(lái)加深學(xué)生的印象和理解。而GIS的發(fā)展和應(yīng)用軟件的多樣化與便利化為信息化教學(xué)模式的革新提供了助力。

1 ArcGIS與Google Earth在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的必要性

GIS(地理信息系統(tǒng)Geographical Information System)的出現(xiàn)在地理學(xué)發(fā)展史上具有里程碑式的意義，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。GIS在改革、優(yōu)化了傳統(tǒng)的地理學(xué)研究方法的基礎(chǔ)上，改變了人們觀察世界的視角，為地理學(xué)的發(fā)展起到了重要作用。目前，GIS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于海洋與土地資源管理、軍事、氣象和自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃和管理、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域從而協(xié)助生產(chǎn)生活。GIS技術(shù)中具有典型性代表的軟件有ArcGIS和Google Earth等，本文也將使用這兩款軟件作為輔助教學(xué)的工具。這兩款軟件可以提供一個(gè)三維可視化的界面，利用高分辨率的遙感影像，通過(guò)這兩款軟件強(qiáng)大的地理信息的表達(dá)能力直觀形象地展示不同尺度不同區(qū)域的地理事物，便于學(xué)生認(rèn)知區(qū)別。在欠發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)校教學(xué)中利用信息技術(shù)作為支撐，有利于克服學(xué)生區(qū)域認(rèn)知缺乏的問(wèn)題，從而有利于中學(xué)地理的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的互享，縮小學(xué)生認(rèn)知間的差距，促進(jìn)教育公平。

利用GIS軟件對(duì)于教學(xué)有著極大的意義。因此在中學(xué)地理教學(xué)的過(guò)程中有著極大的必要性。

1.1 縮小地區(qū)差異，促進(jìn)教育公平

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上的差異決定了基礎(chǔ)教育上也會(huì)存在著差異。得益于地理空間數(shù)據(jù)云和中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心等平臺(tái)的建設(shè)為中學(xué)地理教學(xué)提供了豐富的資源，為優(yōu)質(zhì)教育資源的共享提供了一個(gè)途徑。ArcGIS有著強(qiáng)大的空間分析能力，Google Earth有著豐富的地理空間數(shù)據(jù)資源，高分辨率的遙感衛(wèi)星影像，可以用來(lái)展示地理空間和事物的特征、地理現(xiàn)象的規(guī)律、地理事物變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知、綜合思維、地理實(shí)踐力和人地協(xié)調(diào)觀的地理核心素養(yǎng)。

1.2 豐富地理教學(xué)素材，完善地理教學(xué)模式

地理學(xué)是一個(gè)綜合性、區(qū)域性和系統(tǒng)性的學(xué)科，地理學(xué)以區(qū)域載體，涉及到了自然環(huán)境和社會(huì)生活的各個(gè)要素。在普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生能夠運(yùn)用地理信息技術(shù)或其他地理工具，觀察、識(shí)別、描述與地貌、大氣、水、土壤、植被等有關(guān)的自然現(xiàn)象。因此，教師要善于利用各種工具和身邊的各種地理現(xiàn)象來(lái)解釋地理知識(shí)，強(qiáng)調(diào)地理知識(shí)與生活之間的聯(lián)系，鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來(lái)觀察、解釋生活中的地理現(xiàn)象，解決各類基本的地理問(wèn)題。ArcGIS和Google Earth的運(yùn)用，可以清晰地反映這一類地理要素，為中學(xué)地理教學(xué)提供豐富的教學(xué)素材和教學(xué)資源。在傳統(tǒng)的地理課堂中，主要以傳統(tǒng)的教師講授為主，教學(xué)過(guò)程比較死板，學(xué)生的學(xué)習(xí)更多依靠的是記憶與大量的做題訓(xùn)練為主。利用ArcGIS和Google Earth輔助中學(xué)地理教學(xué)，能夠有效地打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，既能有效改變學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，還能拓寬學(xué)生獲取知識(shí)的途徑，使教師從知識(shí)的講授者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)傳遞的引導(dǎo)者與知識(shí)獲取的助手。ArcGIS和Google Earth輔助下的中學(xué)地理教學(xué)模式既符合當(dāng)下主流的教學(xué)模式，也具有教育信息化的特點(diǎn)，對(duì)于完善地理教學(xué)模式具有重要的意義。

1.3 引導(dǎo)認(rèn)知區(qū)域，認(rèn)識(shí)生活實(shí)踐

地理核心素養(yǎng)主要包括人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力。Google Earth輔助下的地理教學(xué)，可以更好地展示區(qū)域背景下的地理現(xiàn)象，依托ArcGIS強(qiáng)大的空間分析能力可以更好地描述地理規(guī)律以及地理要素之間相互作用的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自己所處的環(huán)境特征，梳理人與自然和諧發(fā)展的理念，從而落實(shí)地理核心素養(yǎng)的目標(biāo)要求。而地理實(shí)踐力要求學(xué)生能夠運(yùn)用考察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法在真實(shí)的情境中學(xué)習(xí)地理知識(shí)，并能夠利用這些地理知識(shí)來(lái)解決實(shí)際生活中的地理現(xiàn)象與地理問(wèn)題，觀察和感悟地理環(huán)境及其與人類活動(dòng)間的關(guān)系，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

2 ArcGIS與Google Earth在中學(xué)地理課堂教學(xué)中的應(yīng)用方法與過(guò)程

據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)的一般原則與流程，本節(jié)課以“喀斯特、海岸和冰川地貌”為例，對(duì)ArcGIS與Google Earth輔助下的教學(xué)模式進(jìn)行案例說(shuō)明。

2.1 課程標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)野外觀察或運(yùn)用視頻、圖像，識(shí)別3～4種地貌，描述景觀的主要特點(diǎn)。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。

2.2 教材分析

“喀斯特、海岸和冰川地貌”選自湘教版高中地理必修一第二章第三節(jié)，主要涉及了三個(gè)地貌內(nèi)容，分別為“喀斯特地貌、海岸地貌和冰川地貌”。本節(jié)內(nèi)容作為“地球表面形態(tài)”中的最后一節(jié)，在前面講解了流水、風(fēng)沙沉積與侵蝕的基本原理的基礎(chǔ)上，比較容易理解。三個(gè)部分的內(nèi)容雖然具有一定的關(guān)聯(lián)性，但是涉及到了在不同的區(qū)域三種不同的外力作用下的地貌，因此，上課時(shí)需要仔細(xì)講解。本節(jié)課程的內(nèi)容對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，距離比較遙遠(yuǎn)，生活上不一定會(huì)有所接觸或認(rèn)識(shí)，而教材中只是選取了部分圖片和文字，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。因此，為了幫助學(xué)生更好地理解與掌握本節(jié)課的知識(shí)，需要打破傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式，依托ArcGIS與Google Earth，以各種有趣的教學(xué)活動(dòng)和直觀的教學(xué)材料、素材來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的合作探究能力。

2.3 教學(xué)目標(biāo)

(1)綜合思維：能夠結(jié)合基本的理論，運(yùn)用準(zhǔn)確的語(yǔ)言描述喀斯特、海岸和冰川地貌的形成、參與要素(水、地形、氣候、植被等)和變化過(guò)程。

(2)地理實(shí)踐力：能夠運(yùn)用地圖、視頻或者遙感影像等資料，觀察并識(shí)別喀斯特、海岸和冰川地貌。

(3)區(qū)域認(rèn)知：能夠根據(jù)地貌的成因，推斷喀斯特、海岸和冰川地貌的空間分布區(qū)域狀況。

(4)人地協(xié)調(diào)觀：能夠結(jié)合生活中的實(shí)際情況和遙感影像，簡(jiǎn)要地分析地貌對(duì)人類活動(dòng)的影響。

2.4 教學(xué)重難點(diǎn)

(1)重點(diǎn)：幫助學(xué)生了解喀斯特地貌、海岸地貌和冰川地貌的分布與特點(diǎn)。

(2)難點(diǎn)：流水溶蝕與沉積、海浪侵蝕與沉積、冰川侵蝕等外力作用的具體過(guò)程，以及從自然地理環(huán)境整體性的角度綜合分析喀斯特、海岸和冰川地貌的形成原因。

2.5 教學(xué)過(guò)程

具體教學(xué)過(guò)程見(jiàn)表1。

2.6 教學(xué)反思

本課嘗試著改變傳統(tǒng)的教師講授式教學(xué)模式，利用了新技術(shù)、新手段的授課模式，受到了學(xué)生廣泛歡迎。通過(guò)對(duì)三個(gè)地貌在三種尺度下的景觀，利用Google Earth和ArcGIS這兩個(gè)軟件，直觀形象地給學(xué)生以視覺(jué)上的震撼，吸引了學(xué)生的注意力，將原本枯燥的知識(shí)講解轉(zhuǎn)化為生動(dòng)直觀的視覺(jué)圖片和探究的過(guò)程，從而有利于學(xué)生理解和記憶喀斯特、海岸和冰川地貌。在課后針對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查中(見(jiàn)圖4～6)，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的學(xué)生認(rèn)為在Google Earth和ArcGIS這一類地理信息技術(shù)軟件輔助下的地理課堂對(duì)于他們自己的學(xué)習(xí)幫助很大，效果很好?？偟膩?lái)說(shuō)，作為地理教師，需要去創(chuàng)設(shè)各種新的情境和教學(xué)模式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)自己所處的地球環(huán)境。

表1 “喀斯特、海岸和冰川地貌教學(xué)過(guò)程”

3 結(jié)語(yǔ)

在基于ArcGIS和Google Earth的支持下開(kāi)展的喀斯特、海岸和冰川地貌的教學(xué)活動(dòng)，使得課堂活動(dòng)氣氛活躍，學(xué)生的接受度比較高，對(duì)知識(shí)的理解也比較好。ArcGIS和Google Earth為課堂的教學(xué)提供了豐富的教學(xué)素材和資源，優(yōu)化了地理課堂教學(xué)過(guò)程，是輔助高中地理課堂教學(xué)的有效工具。筆者認(rèn)為，針對(duì)ArcGIS和Google Earth的應(yīng)用仍舊需要繼續(xù)深入研究，以便更好地為高中地理教學(xué)提供幫助，提高高中地理教學(xué)質(zhì)量。