陸文博

摘要：《地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用》一課內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，對(duì)地理信息技術(shù)的探究是教學(xué)的難點(diǎn)。教學(xué)中，采用以情境促探究的方法。具體做法是：情境主題貼近認(rèn)知，讓探究有“據(jù)”可依;情境活動(dòng)明確要求，讓探究有“標(biāo)”可參;情境任務(wù)逐層遞進(jìn)，讓探究有“序”可循。

關(guān)鍵詞：情境;探究;貼近認(rèn)知;明確要求;逐層遞進(jìn)

本文系全國教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃教育部重點(diǎn)課題“五育融合視域下普通高中綜合育人的創(chuàng)新研究”（編號(hào)：DHA210381）的階段性研究成果。人教版高中地理必修第一冊(cè)第六章第四節(jié)《地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用》一課，要求學(xué)生通過探究相關(guān)的自然地理問題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用。地理信息技術(shù)主要包括遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“3S技術(shù)”。其中，遙感技術(shù)可以多時(shí)相、全天候觀測(cè)自然災(zāi)害，獲得地表及其瞬間變化的災(zāi)害數(shù)據(jù);全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可在交通導(dǎo)航、人員救生、地震監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮積極作用;地理信息系統(tǒng)能夠?qū)ψ匀粸?zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和災(zāi)情評(píng)估等。這三大地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是增加防災(zāi)手段、提高減災(zāi)效益的重要途徑。不過，由于其內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，且大多數(shù)學(xué)校并不具備實(shí)際操作的條件，因此，對(duì)地理信息技術(shù)的探究是教學(xué)的難點(diǎn)。解決這一問題的首選策略是創(chuàng)設(shè)情境。

一、情境主題貼近認(rèn)知，讓探究有“據(jù)”可依

地理教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)的情境首先應(yīng)體現(xiàn)地理學(xué)科知識(shí)在生活中的意義與價(jià)值，幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解相關(guān)知識(shí)的內(nèi)涵，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的運(yùn)用，筆者將情境的主題鎖定為災(zāi)害影響大的“汶川地震”：

2008年5月12日，巴蜀大地被一陣劇烈的搖晃撕開了一道傷口。當(dāng)?shù)氐慕煌?、通信設(shè)施瞬間陷于癱瘓，地震災(zāi)區(qū)成為“信息孤島”，外界無法獲取受災(zāi)具體情況。然而，廢墟下的幸存者需要營救，堰塞湖險(xiǎn)情需要排除，如此緊急的時(shí)刻，應(yīng)該如何營救與排險(xiǎn)？

由于汶川地震震級(jí)高、破壞性大、當(dāng)?shù)厥転?zāi)情況嚴(yán)重，每年的5月12日被定為“全國防災(zāi)減災(zāi)日”，學(xué)生對(duì)此比較熟悉。因此，這一情境的創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生的已有認(rèn)知，能夠引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)認(rèn)知儲(chǔ)備展開探究。

二、情境活動(dòng)明確要求，讓探究有“標(biāo)”可參

只有那些能夠滿足學(xué)生精神需求的、能夠在學(xué)生意識(shí)和情緒上產(chǎn)生影響的教學(xué)方法，才能真正發(fā)揮作用。因此，教師創(chuàng)設(shè)情境時(shí)要明確活動(dòng)要求，使學(xué)生對(duì)需要解決的問題產(chǎn)生情感的共鳴，并能夠以此為目標(biāo)，投入情境探究。

筆者在這一課教學(xué)中，先展示了一段汶川地震緊急狀況的畫面。幸存者的緊急營救、堰塞湖的險(xiǎn)情排除，都是迫在眉睫的任務(wù)，一旦時(shí)間延誤，后果不堪設(shè)想。學(xué)生感受到情況的緊急、任務(wù)的緊迫后，筆者將汶川地震這一情境主題細(xì)化為兩個(gè)具體的情境活動(dòng)：

活動(dòng)1：緊急營救

“黃金72小時(shí)”為地震發(fā)生后72小時(shí)內(nèi)的黃金救援期，這段時(shí)間內(nèi)救援生存概率極高。每多挖一塊土，多掘一分地，都可能多營救一個(gè)幸存者。災(zāi)情嚴(yán)重，救災(zāi)緊急，通信中斷，請(qǐng)大家快速制訂方案組織營救。

活動(dòng)2：排除險(xiǎn)情

唐家山堰塞湖水位不斷上漲，上游隨時(shí)可能發(fā)生重大洪災(zāi);一旦潰壩，又將對(duì)下游百姓的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。情況萬分緊急，必須對(duì)堰塞湖進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。

營救幸存者首先需要了解地震受災(zāi)區(qū)域及房屋倒塌情況，此時(shí)遙感技術(shù)成為首選;想要了解道路通達(dá)情況與到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的路徑，則必然要運(yùn)用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);排除堰塞湖險(xiǎn)情需要對(duì)水面面積、堰塞壩體、庫容變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些正是地理信息系統(tǒng)的工作范圍。“緊急營救”和“排除險(xiǎn)情”這兩個(gè)要求明確的活動(dòng)，能使學(xué)生在一以貫之的情境中，經(jīng)歷完整的思維過程，幫助學(xué)生在進(jìn)入情境活動(dòng)的同時(shí)，自然而然地掌握核心知識(shí)，提升探究能力。

三、情境任務(wù)逐層遞進(jìn)，讓探究有“序”可循

心理學(xué)研究表明，人對(duì)事物的認(rèn)識(shí)過程是一個(gè)由易到難、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程。在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，將那些具有一定深度和難度的內(nèi)容，具體化為一系列科學(xué)的、有層次性的任務(wù)，并注重任務(wù)之間的銜接和過渡，從而引導(dǎo)學(xué)生突破難點(diǎn)，形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。

教學(xué)中，筆者在明確兩個(gè)活動(dòng)后，基于教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生的認(rèn)知水平，為每個(gè)情境活動(dòng)構(gòu)建了一系列具體任務(wù)。

“緊急營救”活動(dòng)設(shè)置的任務(wù)是：

1.現(xiàn)在你們是救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的救援人員，在營救幸存者之前，你們首先需要了解災(zāi)區(qū)的哪些情況？

2.哪些地方受災(zāi)了，范圍有多大？哪些地方房屋倒塌嚴(yán)重，傷員可能較多？怎樣到達(dá)這些地方？道路是否暢通？

3.在通信中斷的情況下如何了解這些信息？

4.觀察汶川地震遙感影像圖，從圖中你能獲取哪些有效地理信息？對(duì)比災(zāi)害前后的遙感影像，在災(zāi)后圖中快速勾勒出受災(zāi)范圍。作為救援人員，你將最先趕往哪里實(shí)施營救？

筆者首先引導(dǎo)學(xué)生思考營救幸存者需要了解哪些現(xiàn)場(chǎng)情況，將學(xué)生帶入情境中。學(xué)生自主學(xué)習(xí)3S技術(shù)的基本概念及應(yīng)用領(lǐng)域，了解各項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用方向，為后面營救方案的制訂做好知識(shí)鋪墊：知曉通過遙感技術(shù)獲取地震受災(zāi)區(qū)域、房屋倒塌情況、道路通達(dá)狀況;通過地理信息系統(tǒng)結(jié)合人口分布數(shù)據(jù)分析傷亡人數(shù)較多的重點(diǎn)區(qū)域，并根據(jù)受災(zāi)程度調(diào)配救災(zāi)人員和救災(zāi)物資;通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航到達(dá)救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng);再制訂營救方案，具體體驗(yàn)在實(shí)際救災(zāi)過程中如何運(yùn)用各項(xiàng)地理信息技術(shù)。層層遞進(jìn)的任務(wù)設(shè)計(jì)，有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)難點(diǎn)的突破。

“排除險(xiǎn)情”活動(dòng)設(shè)置的任務(wù)是：

1.分析災(zāi)后遙感圖，圈出次生災(zāi)害發(fā)生區(qū)域，標(biāo)注次生災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)域及具有隱患的滑坡體。

2.唐家山堰塞湖存在嚴(yán)重隱患，請(qǐng)畫出示意圖明確堰塞湖的危害。

3.唐家山堰塞湖隱患嚴(yán)重，需要全天候嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，具體要監(jiān)測(cè)哪些方面？

4.堰塞湖水位不斷上漲、庫容不斷增大，如何排除堰塞湖險(xiǎn)情？

5.制訂唐家山堰塞湖安置方案，需要選擇合適的交通運(yùn)輸方式和運(yùn)輸線路，如何利用3S技術(shù)進(jìn)行合理選擇？

筆者首先讓學(xué)生在遙感圖像中圈出次生災(zāi)害發(fā)生區(qū)域及存在隱患的滑坡體，在真實(shí)情境中強(qiáng)化學(xué)生的遙感地圖判讀能力。之后，引導(dǎo)學(xué)生分析堰塞湖的危害，明確遇到強(qiáng)余震、暴雨時(shí)可能會(huì)發(fā)生潰壩，對(duì)下游百姓的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。同時(shí)，堰塞湖水位不斷上升，也會(huì)對(duì)上游造成淹沒的危險(xiǎn)，營造緊張的氛圍，為接下來監(jiān)測(cè)堰塞湖做好情感儲(chǔ)備，促使學(xué)生投入到對(duì)堰塞湖進(jìn)行監(jiān)測(cè)的探究中。例如用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)堰塞湖水面面積及壩體變化，用氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)天氣狀況，用地理信息系統(tǒng)根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)庫容變化等，訓(xùn)練學(xué)生在實(shí)際任務(wù)中熟練運(yùn)用3S技術(shù)。經(jīng)過深入探究，學(xué)生確定了唐家山堰塞湖安置方案——群眾轉(zhuǎn)移安置;開挖溢洪槽;攔截上游洪水，減少入湖流量;加大下游水庫下泄流量，騰出水庫庫容等。最終，學(xué)生借助情境，完成了對(duì)本課知識(shí)的探究。

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