何宇

摘 要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，將以地理信息技術(shù)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的各類(lèi)地理軟件和系統(tǒng)網(wǎng)站引入地理課堂教學(xué)，已成為現(xiàn)代教學(xué)的主流方向。本文主要以“earth全球風(fēng)力圖”為教學(xué)工具，通過(guò)該系統(tǒng)展示風(fēng)力、氣象、洋流等眾多動(dòng)態(tài)地圖，探討其在高中地理教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用、分析其優(yōu)勢(shì)和困境并提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：earth全球風(fēng)力圖;地理教學(xué);高中地理

一、“earth全球風(fēng)力圖”簡(jiǎn)介

earth全球風(fēng)力圖由日本工程師卡梅倫·貝卡里奧開(kāi)發(fā)制作，是一個(gè)顯示全球天氣狀況的視覺(jué)化超級(jí)計(jì)算機(jī)預(yù)報(bào)系統(tǒng)網(wǎng)站，其網(wǎng)址為https：//earth.nullschool.net/zh-cn/。網(wǎng)站通過(guò)NASA氣候模擬中心的在線數(shù)據(jù)接口，將多顆氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料和海洋洋流運(yùn)動(dòng)地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)合成，展現(xiàn)動(dòng)態(tài)的風(fēng)力、氣象、洋流等地圖（圖1），該網(wǎng)站系統(tǒng)的大氣數(shù)據(jù)每3小時(shí)更新一次，海洋數(shù)據(jù)每5天更新一次。

通過(guò)對(duì)知網(wǎng)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，目前該網(wǎng)站系統(tǒng)在地理教師中的知曉率不高，在地理教學(xué)研究中尚處于空白階段。由于該網(wǎng)站系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力、氣象、洋流等動(dòng)態(tài)展示非常精美、形象，因此筆者將該網(wǎng)站系統(tǒng)作為教學(xué)工具探討其應(yīng)用方法，拋磚引玉，希望能夠給廣大地理教師提供一個(gè)新的教學(xué)呈現(xiàn)方式。

二、“earth全球風(fēng)力圖”在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用示例

earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)集合了大氣（風(fēng)）、海洋（洋流）、SO2污染、PM2.5等多種動(dòng)態(tài)演示地圖，與地理教學(xué)相融合的實(shí)踐領(lǐng)域較廣，因此，教師可借助該網(wǎng)站系統(tǒng)對(duì)風(fēng)、氣旋與反氣旋、冬季風(fēng)與夏季風(fēng)以及洋流運(yùn)動(dòng)等方面進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，本文將選取這?四個(gè)知識(shí)點(diǎn)作為案例來(lái)闡述earth全球風(fēng)力圖與地理教學(xué)的融合。

1.動(dòng)態(tài)展示大氣的水平運(yùn)動(dòng)—風(fēng)

風(fēng)作為大氣運(yùn)動(dòng)的主要形式，一直是高中必修學(xué)習(xí)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前主流的教學(xué)方式是利用Flash動(dòng)畫(huà)來(lái)展示風(fēng)的形成，雖然Flash動(dòng)畫(huà)能夠動(dòng)態(tài)展示風(fēng)的形成原理，但由于其動(dòng)畫(huà)無(wú)法大范圍模擬全球風(fēng)向變化以及不同海拔風(fēng)力的大小程度，加之部分學(xué)生的空間思維能力不強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致很多學(xué)生在本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)上深感困惑。

earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)能夠展示2013年至今所有時(shí)刻的風(fēng)力運(yùn)動(dòng)示意圖，用戶可以選取自定義時(shí)間來(lái)展示不同地點(diǎn)的近地面到高空的風(fēng)力運(yùn)動(dòng)示意圖。筆者通過(guò)選取2020年1月27日20：00來(lái)展示東亞地區(qū)的風(fēng)力運(yùn)動(dòng)示意圖（圖2）。

通過(guò)圖2展示可形象地表現(xiàn)出近地表（1 000hpa）陸地上的風(fēng)力小于海面的風(fēng)力，主要是由于海面的摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陸地的摩擦力，因此，在圖2中近海及遠(yuǎn)洋地區(qū)能夠清晰地看出其流線呈綠色且密度很大，而陸地上的流線箭頭幾乎看不見(jiàn)。另外，通過(guò)動(dòng)態(tài)示意圖能夠清晰地看出箭頭運(yùn)動(dòng)方向是由陸地指向海洋，讓學(xué)生更加深刻形象地理解東亞地區(qū)的冬季風(fēng)是由陸地吹向海洋，有的地區(qū)出現(xiàn)風(fēng)向偏轉(zhuǎn)則是由于北半球的地轉(zhuǎn)偏向力所致。

通過(guò)圖3、圖4和圖5的動(dòng)態(tài)展示，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)隨著氣壓的升高，氣流流線的速度和密度逐漸增大，由此表明風(fēng)力強(qiáng)度隨海拔的升高而上升。這樣就可以讓學(xué)生從不同高度來(lái)形象生動(dòng)地體會(huì)和了理解風(fēng)力強(qiáng)度與高度之間的關(guān)系。

通過(guò)圖6的動(dòng)態(tài)展示，學(xué)生可以從全球風(fēng)力運(yùn)動(dòng)示意圖中觀測(cè)到南、北半球緯度40°附近有兩股較強(qiáng)的氣流流線由西向東快速移動(dòng)，結(jié)合氣壓帶與風(fēng)帶的知識(shí)可以得出，這兩股較強(qiáng)的氣流流線其實(shí)代表的是西風(fēng)帶，也形象地展示出盛行西風(fēng)帶風(fēng)力的強(qiáng)勁程度，加深學(xué)生對(duì)西風(fēng)的理解。

2.感性認(rèn)識(shí)氣旋與反氣旋

低壓（氣旋）、高壓（反氣旋），分別是對(duì)同一天氣系統(tǒng)的不同描述。氣旋所在半球不一樣，產(chǎn)生的氣流的輻合方向也有著巨大差異。本知識(shí)點(diǎn)作為天氣系統(tǒng)的知識(shí)難點(diǎn)，給教師的教和學(xué)生的學(xué)帶來(lái)了困難。教師在教學(xué)時(shí)主要用板書(shū)、板圖結(jié)合動(dòng)畫(huà)的方式進(jìn)行講解，但由于知識(shí)抽象，在一定程度上給學(xué)生的深度理解設(shè)置了阻礙，難以讓學(xué)生獲得連續(xù)、動(dòng)態(tài)的感性認(rèn)識(shí)。通過(guò)選取以往臺(tái)風(fēng)過(guò)境的時(shí)間，就可以借助earth全球風(fēng)力圖巧妙突破這個(gè)知識(shí)難點(diǎn)。

圖7動(dòng)態(tài)展示的是2019年8月8日臺(tái)風(fēng)“利馬奇”和“羅莎”共舞的狀況，學(xué)生可以明顯地看到兩個(gè)逆時(shí)針輻合旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)氣流圖，形象地認(rèn)識(shí)到北半球的臺(tái)風(fēng)是一個(gè)逆時(shí)針輻合氣流。然后，教師可結(jié)合氣旋形成原理進(jìn)行板畫(huà)講解，促使學(xué)生將理論和實(shí)踐結(jié)合，逐步培養(yǎng)和提升地理空間思維能力。

3.生動(dòng)體現(xiàn)冬季風(fēng)與夏季風(fēng)

“季風(fēng)環(huán)流”是高中地理教學(xué)的知識(shí)難點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的思維要求高，需要學(xué)生具備一定的空間想象能力、邏輯推理能力以及知識(shí)遷移能力，是學(xué)生的易混淆知識(shí)點(diǎn)。教師在對(duì)此知識(shí)的教學(xué)中，多采用教材中的配圖進(jìn)行講解，致使“課上學(xué)生聽(tīng)懂，課后學(xué)生遺忘”。

教師可展示東亞地區(qū)夏季風(fēng)和冬季風(fēng)風(fēng)力運(yùn)動(dòng)示意圖（圖8、圖9），利用其風(fēng)力流線運(yùn)動(dòng)圖進(jìn)行詳細(xì)講解，有效地將本圖所需的空間思維轉(zhuǎn)化為形象思維，讓學(xué)生直觀地看到冬、夏季風(fēng)的運(yùn)動(dòng)狀況。

在講解季風(fēng)時(shí)，南亞季節(jié)風(fēng)向的變化是學(xué)生最為頭疼的知識(shí)點(diǎn)，極其容易將南亞與東亞季風(fēng)的風(fēng)向混淆。教師在講解南亞冬季風(fēng)的知識(shí)時(shí)，大多從海陸熱力性質(zhì)差異進(jìn)行闡述，讓學(xué)生利用東亞夏季風(fēng)的知識(shí)進(jìn)行遷移學(xué)習(xí)理解，但是對(duì)南亞夏季風(fēng)也習(xí)慣性地運(yùn)用海陸熱力性質(zhì)差異進(jìn)行理解，最終造成東亞和南亞季風(fēng)知識(shí)點(diǎn)的混淆。教師在處理本知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以將圖10與圖11進(jìn)行對(duì)比講解，特別是在講解南亞地區(qū)的夏季風(fēng)時(shí)，可著重讓學(xué)生觀察氣流流線圖，結(jié)合氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)、地轉(zhuǎn)偏向力等知識(shí)深入形象地理解西南季風(fēng)的形成原因，這樣有利于促進(jìn)學(xué)生深刻理解。

4.形象處理洋流運(yùn)動(dòng)

洋流運(yùn)動(dòng)的課標(biāo)要求是“運(yùn)用地圖，歸納世界洋流分布規(guī)律，說(shuō)明洋流對(duì)地理環(huán)境的影響”。通過(guò)對(duì)課標(biāo)的研讀，可以看出本條“標(biāo)準(zhǔn)”的首要要點(diǎn)是“歸納世界洋流分布規(guī)律”，要求學(xué)習(xí)落實(shí)在地圖上，能夠?qū)κ澜缪罅鞯倪\(yùn)動(dòng)方向在腦海里有比較深刻的記憶。然而，洋流運(yùn)動(dòng)在師生的教與學(xué)中是個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容。

earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)除了對(duì)全球風(fēng)向、風(fēng)力有著記錄和演示功能，另一強(qiáng)大的功能就是能夠展示洋流運(yùn)動(dòng)示意圖。教師可在選項(xiàng)卡中選擇“洋流”功能，將不同海域的洋流展示出來(lái)。通過(guò)展示圖12、圖13，教師可引導(dǎo)學(xué)生從宏觀角度觀察海洋中流線運(yùn)動(dòng)的方向，并利用顏色深淺來(lái)了解洋流力度的大小，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力，同時(shí)該系統(tǒng)也可激發(fā)學(xué)生的好奇心、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自己去探索本系統(tǒng)的實(shí)踐作用，有效地培養(yǎng)地理實(shí)踐力。

三、“earth全球風(fēng)力圖”在地理教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與困境

1.earth全球風(fēng)力圖與地理教學(xué)融合的優(yōu)勢(shì)

（1）系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，教學(xué)輕易上手[1]。earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)不需要教師提前下載軟件安裝，只需要登錄其網(wǎng)址即可在線實(shí)時(shí)操作，有效地解決教師因計(jì)算機(jī)不同而產(chǎn)生的教學(xué)障礙。同時(shí)該網(wǎng)站系統(tǒng)支持多種語(yǔ)言，教師可直接選用中文界面，其界面文字說(shuō)明清晰易懂，非常便于教師的實(shí)踐操作。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完善，案例選取便捷。earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)收集存儲(chǔ)了2013年至今所有時(shí)刻的風(fēng)力、洋流、空氣濕度、污染物等眾多數(shù)據(jù)資料，并且所有數(shù)據(jù)資料均來(lái)自NASA、GMAO、GEOS-5等權(quán)威機(jī)構(gòu)，能夠保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性;用戶可以通過(guò)該系統(tǒng)選取自定義時(shí)間內(nèi)不同屬性的內(nèi)容進(jìn)行展示，較大地方便了教師利用該網(wǎng)站系統(tǒng)進(jìn)行授課講解。

（3）動(dòng)態(tài)展示明晰，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)最大的特性就是能夠動(dòng)態(tài)展示風(fēng)力、洋流、空氣濕度、污染物等眾多數(shù)據(jù)資料，該網(wǎng)站系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的流線形象直觀地展示其不同屬性，教師運(yùn)用此系統(tǒng)可以吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高教師的教學(xué)效率，輕松突破相關(guān)教學(xué)重難點(diǎn)。

2.地理教學(xué)中earth全球風(fēng)力圖應(yīng)用的困境

（1）數(shù)據(jù)非實(shí)時(shí)更新，具有一定延遲性。earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)非實(shí)時(shí)更新，具有一定的延遲性，其大氣數(shù)據(jù)每3小時(shí)更新一次。海洋數(shù)據(jù)每5天更新一次。因此，在大氣運(yùn)動(dòng)、風(fēng)力、云雨區(qū)等要素的展示使用中，要向?qū)W生闡述數(shù)據(jù)更新時(shí)間，避免利用此系統(tǒng)網(wǎng)站對(duì)將來(lái)的天氣狀況等要素進(jìn)行絕對(duì)性的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。

（2）網(wǎng)絡(luò)要求通暢，推廣范圍局限。earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)對(duì)教學(xué)硬件要求是僅需連接外網(wǎng)的電腦即可。但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異性較大，目前可推廣該網(wǎng)站系統(tǒng)融合課堂教學(xué)的地區(qū)主要是較發(fā)達(dá)的縣級(jí)以上的學(xué)校，比較落后的山區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校由于缺乏硬件或網(wǎng)絡(luò)等問(wèn)題難以推廣應(yīng)用。

（3）教學(xué)進(jìn)度限制，教師使用畏難。earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)目前在地理教學(xué)界只有少數(shù)教師了解，在其實(shí)際教學(xué)中并沒(méi)有得到使用和宣傳，因此，部分教師使用該網(wǎng)站系統(tǒng)可能存在畏難情緒。加之由于教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)成績(jī)、教學(xué)壓力以及教學(xué)時(shí)間等眾多壓力，教師可能不愿意花時(shí)間將該系統(tǒng)網(wǎng)站引入課堂進(jìn)行實(shí)踐操作授課。

利用earth全球風(fēng)力圖網(wǎng)站系統(tǒng)強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)演示功能，可以有效地幫助教師突破風(fēng)、天氣、洋流等眾多重難點(diǎn)知識(shí)，但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異，在比較落后的山區(qū)存在網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件設(shè)施不完善的問(wèn)題，因此在推廣應(yīng)用上存在一定阻力。筆者希望國(guó)家在教育基建資源的建設(shè)上，加強(qiáng)對(duì)落后地區(qū)網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件的覆蓋建設(shè)，有利于教師將現(xiàn)代地理信息技術(shù)軟件引入中學(xué)地理新課程教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，這既符合新課標(biāo)理念的要求，也體現(xiàn)了中學(xué)地理教學(xué)改革的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃淑梅.新課標(biāo)理念下Google Earth與地理教學(xué)的融合[J].地理教育，2019（03）：8-10.