王家偉
地圖APP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,是當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,目前比較熱門的地圖APP有高德、百度、騰訊、谷歌、搜狗地圖等。地圖APP的定位、導(dǎo)航等功能是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)的應(yīng)用,疊加顯示遙感影像圖等功能是遙感(RS)技術(shù)的應(yīng)用,查詢、顯示、路徑分析和結(jié)果表達等功能是地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用。地圖APP不僅包含著新課程新教材中所要學習的“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”內(nèi)容,而且現(xiàn)在的學生樂于并能快速接受這類新事物,在課堂教學中若深入挖掘其中的地理奧秘,就可以有效提升學生的學習興趣,并能體現(xiàn)地理課堂的技術(shù)性和時代性,最終促進學生地理核心素養(yǎng)的提升。
在《普通高中地理課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱“新課標”)的課程結(jié)構(gòu)中,“地理信息技術(shù)應(yīng)用”作為一個單獨模塊被納入選修課程中,以供學生根據(jù)個人興趣進行選擇;相應(yīng)內(nèi)容的編排從概念到應(yīng)用,從簡單到復(fù)雜,循序漸進,有利于學生由表及里、深入系統(tǒng)地學習。
必修課程的地理1和地理2中相關(guān)內(nèi)容的新課標要求“通過探究有關(guān)自然或人文地理問題,了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用”;在選擇性必修課程中,則沒有相關(guān)內(nèi)容的新課標要求。在2019版必修和選擇性必修地理新教材(以人教版為例)中,有關(guān)“地理信息技術(shù)應(yīng)用”的內(nèi)容分別是“地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用(必修第一冊)”“地理信息技術(shù)在城市管理中的應(yīng)用(必修第二冊)”“活動:了解地理信息技術(shù)在城市出警中的應(yīng)用(必修第二冊)”“活動:了解地理信息技術(shù)在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用(必修第二冊)”“活動:通過遙感影像圖探究曲流變化規(guī)律(選擇性必修1)”。從中我們可以看出,新教材中有關(guān)地理信息技術(shù)的教學內(nèi)容都是通過具體案例的形式,讓學生了解地理信息技術(shù)在地理實踐中的具體應(yīng)用。
由于必修和選擇性必修新教材中“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”這部分內(nèi)容專業(yè)性較強、比較抽象和復(fù)雜,在學生沒有系統(tǒng)性學習該內(nèi)容選修模塊、沒有相關(guān)理論知識作為鋪墊的前提下,直接在新教材必修和選擇性必修中呈現(xiàn)專業(yè)較強的技術(shù)應(yīng)用案例,且案例內(nèi)容側(cè)重專業(yè)地理實踐、脫離學生生活,對于學生來說學習難度較大。
地圖APP中的諸多常用功能是基于GNSS、RS和GIS技術(shù)的應(yīng)用實例,是學生日常生活中經(jīng)常接觸或使用的功能應(yīng)用,學生喜聞樂見,將其轉(zhuǎn)變成地理信息技術(shù)應(yīng)用的生活化教學案例,有利于學生有效構(gòu)建對地理信息技術(shù)的概念、功能和應(yīng)用的認知,從而更好地服務(wù)于新教材中“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學。
日常生活中,我們經(jīng)常利用地圖APP來進行定位和導(dǎo)航。實際上地圖APP本身并不能定位,其定位功能是利用了GNSS定位服務(wù)提供的定位結(jié)果的顯示。打開地圖APP(以手機“高德地圖”為例,下同),在地圖的中間位置會出現(xiàn)代表手機當前所在位置的定位藍點;點擊地圖APP中的“路線”功能,輸入出發(fā)地和目的地,可以進行實時導(dǎo)航。地圖APP的定位、導(dǎo)航功能是地理信息技術(shù)中GNSS技術(shù)的應(yīng)用。
地圖APP的定位、導(dǎo)航功能,作為GNSS技術(shù)應(yīng)用的典型實例,在新教材“GNSS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學中,可用于介紹GNSS的概念、特點和應(yīng)用等。例如,在新教材“地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用”這一節(jié)中的“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)”內(nèi)容的教學時,可進行如下具體應(yīng)用。
首先,請學生思考,駕車從已知的某地到未知的某地旅游,主要應(yīng)用了手機高德地圖的哪些功能?(圖片或?qū)崟r操作投影展示手機高德地圖的定位、導(dǎo)航功能。)其次,請學生思考,手機高德地圖的定位、導(dǎo)航功能主要應(yīng)用了哪種地理信息技術(shù)?該技術(shù)有何特點?結(jié)合補充的一些生活化、實時性的GNSS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,例如GNSS在共享單車和兒童安全手環(huán)中的應(yīng)用等,拓展介紹GNSS在日常生活中的廣泛應(yīng)用。最后,在學生已經(jīng)構(gòu)建對GNSS技術(shù)概念、特點和應(yīng)用認知的基礎(chǔ)上,再過渡到專業(yè)性較強的GNSS在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用,以及新教材中“GNSS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容(如“GNSS在城市管理中的應(yīng)用”;“活動:了解GNSS在城市出警中的應(yīng)用”;“活動:了解GNSS在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用”;等等)的教學,這樣也就有了鋪墊,有利于學生掌握。
地圖APP,除了顯示2D平面地圖外,還可疊加顯示3D地圖、實景圖和衛(wèi)星影像圖等。疊加顯示衛(wèi)星影像圖后,定位點附近的道路分布、建筑布局和綠化等地理事物的分布一目了然、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,直觀了解和認識定位點附近的地理環(huán)境,給人以真實場景的視覺沖擊。地圖APP中遙感影像圖的獲取則利用了地理信息技術(shù)中RS技術(shù)。
地圖APP的疊加顯示遙感影像圖功能,作為RS技術(shù)應(yīng)用的典型實例,在新教材“RS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學中,可用于介紹RS的概念、優(yōu)勢和應(yīng)用。在新教材“地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用”這一節(jié)中“遙感技術(shù)(RS)”的教學時,可做如下具體應(yīng)用。
首先,請學生思考:手機高德地圖,除了顯示2D平面地圖外,還可疊加顯示什么圖?(圖片或?qū)崟r操作投影展示手機高德地圖的疊加顯示遙感影像圖等功能)。其次,請學生思考:手機高德地圖中的影像圖主要來自哪里?其獲取運用了什么地理信息技術(shù)?該技術(shù)有什么優(yōu)勢?結(jié)合補充一些生活化、實時性的RS技術(shù)應(yīng)用的圖文視聽材料案例,例如RS在天氣預(yù)報、實景地圖中的應(yīng)用等,拓展介紹RS在日常生活中的廣泛應(yīng)用。最后,在學生已經(jīng)構(gòu)建了對RS技術(shù)概念、優(yōu)勢和應(yīng)用認知的基礎(chǔ)上,再過渡到專業(yè)性較強的RS在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用,以及新教材中其他一些“RS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容(如“活動:通過遙感影像圖探究曲流變化規(guī)律”等)的教學,這樣學生也就有了參照,易于理解。
地圖APP除了具有定位、導(dǎo)航、疊加遙感影像圖等功能外,還可以進行目標點位的查詢、顯示、線路分析、疊加分析和結(jié)果表達等,這些功能的實現(xiàn)則是利用了地理信息技術(shù)中的GIS技術(shù)。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。
地圖APP的查詢、顯示等功能,作為GIS技術(shù)應(yīng)用的典型實例,在新教材“GIS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學中,可用于介紹GIS的概念、功能和應(yīng)用。在新教材“地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用”這一節(jié)中“地理信息系統(tǒng)(GIS)”的教學,可做如下具體應(yīng)用。
首先,請學生思考:手機高德地圖,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?其次,請學生思考:手機高德地圖的這些功能主要應(yīng)用了哪種地理信息技術(shù)?有哪些應(yīng)用?結(jié)合補充生活化、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在日常生活中的廣泛應(yīng)用。最后,在學生已經(jīng)構(gòu)建了對GIS技術(shù)概念、功能和應(yīng)用認知的基礎(chǔ)上,再過渡到專業(yè)性較強的GIS技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用,以及新教材中其他一些“GIS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容(如“GIS在城市管理中的應(yīng)用”“活動:了解GIS在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用”等)的教學,通過演示活動,學生學會相關(guān)應(yīng)用。
鑒于地理信息技術(shù)知識內(nèi)容抽象和原理復(fù)雜的特點,在新教材中“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學時,以學生生活中所熟知甚至一直在使用的地圖APP為例,以地圖APP中的地理信息技術(shù)應(yīng)用案例串聯(lián)介紹GNSS、RS和GIS的概念、特點、優(yōu)勢、功能和應(yīng)用等;同時,適當補充一些活潑生動、新穎有趣的生活化、實時性的地理信息技術(shù)的應(yīng)用實例。
上述教學設(shè)計總結(jié)起來有兩點優(yōu)勢。第一,讓學生在生活化情境中,感性地認識和學習GNSS、RS和GIS等地理信息技術(shù)的概念、功能及其在地圖APP、共享單車等日常生活中的廣泛應(yīng)用,讓學生切實感受到地理信息技術(shù)的強大應(yīng)用,提升學生學習相關(guān)內(nèi)容的興趣和積極性。生活化地理信息技術(shù)應(yīng)用案例的引入,踐行了“學習對生活有用的地理”這一新課程理念。第二,案例從生活中來,到專業(yè)中去,最終將使新教材中“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”這一專業(yè)氣息較濃的技術(shù)應(yīng)用課堂,轉(zhuǎn)變成一個既有專業(yè)技術(shù)又有趣味生活的新技術(shù)應(yīng)用課堂。