MeteoEarth軟件在地理教學(xué)中的應(yīng)用探究

滕曉丹

（寧波外國語學(xué)校, 浙江 寧波 315121）

MeteoEarth軟件在地理教學(xué)中的應(yīng)用探究

滕曉丹

（寧波外國語學(xué)校, 浙江 寧波 315121）

MeteoEarth是一款功能強(qiáng)大、操作方便的軟件，不僅能動(dòng)態(tài)地展示氣溫、降水量、壓強(qiáng)、風(fēng)力等氣象要素的變化，進(jìn)行短期或長期的氣象預(yù)報(bào)，還能提供晝夜更替、城市夜景等事物的變化。文章將結(jié)合地理學(xué)科的特點(diǎn)，將理論知識(shí)和實(shí)際操作聯(lián)系起來，舉例說明MeteoEarth在地理教學(xué)中的具體應(yīng)用。

MeteoEarth；地理教學(xué)

MeteoEarth是一款強(qiáng)大的氣象預(yù)報(bào)軟件，可提供世界各地200多萬個(gè)地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)信息，準(zhǔn)確性極高。該軟件采用3D旋轉(zhuǎn)地球設(shè)計(jì)，通過各種視覺沖擊力極強(qiáng)的高分辨率圖片和動(dòng)畫演示，提供了全球天氣的各個(gè)方面的視圖，有氣壓、風(fēng)力、溫度、云量、臺(tái)風(fēng)、降水量等，可以方便地看到大范圍地區(qū)的天氣變化。除了以上功能外，Meteoearth還可對(duì)全球各地的黑夜白天及月相進(jìn)行忠實(shí)地再現(xiàn)。

一、MeteoEarth的安裝、圖標(biāo)含義及常見天氣單位的設(shè)置

1.MeteoEarth的安裝

用戶可進(jìn)入MeteoE arth網(wǎng)站（http://www. meteoEarth.com/），或使用搜索引擎搜索關(guān)鍵詞“MeteoEarth”進(jìn)行軟件安裝包的下載，蘋果用戶可在App Store中搜索下載。下載完畢，打開界面即可進(jìn)行相關(guān)操作。MeteoEarth對(duì)相應(yīng)的操作系統(tǒng)也有要求，支持Android 4.0.3 支持Win10，需要iOS 8.0或更高版本。

2.圖標(biāo)含義

圖1

3.常見天氣單位的設(shè)置

下載MeteoEarth后，我們會(huì)被清晰的氣象圖片所震撼，但同時(shí)也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)氣溫、降水、風(fēng)等常見的單位不見了，取而代之的都是一些陌生的單位，如何解決這個(gè)問題呢？

首先，打開軟件，單擊界面中的“設(shè)置”圖標(biāo)（見圖2），在新頁面中單擊右下方的“MORE”按鈕，向下移動(dòng)至倒數(shù)第二個(gè)欄，單擊就會(huì)看到如圖3所示的設(shè)置頁面，此時(shí)就可以進(jìn)行相關(guān)的單位設(shè)置了。如：單擊Temperature（氣溫）選項(xiàng)后，會(huì)出現(xiàn)如圖4所示界面，選中相應(yīng)的后置圓圈，就可在℃（攝氏度）和℉（華氏度）之間進(jìn)行選擇切換。

圖2

圖3

圖4

其余的選項(xiàng)設(shè)置，如Wind（風(fēng)力）、Pressure（壓強(qiáng)）、Precipitation（降水量）、Altitude（高度）等均可參照Temperature（氣溫）的方法進(jìn)行。

二、MeteoEarth在地理教學(xué)中的應(yīng)用案例

MeteoEarth軟件具有顯著的地理時(shí)空特色，若能融合在地理教學(xué)中，可極大的豐富課程資源，通過可視化的操作，變抽象為具體，從而有利于幫助學(xué)生建立地理時(shí)空概念，培養(yǎng)地理思維。不同的圖標(biāo)獨(dú)立或疊加使用，可以產(chǎn)生不同的效果，從而服務(wù)于不同的教學(xué)內(nèi)容。

1.世界海陸分布及自然地理要素展示

教師打開MeteoEarth軟件，不進(jìn)行其他任何圖標(biāo)要素疊加的情形下，將會(huì)清楚地看到全球海陸分布的界面。教師滑動(dòng)、縮放地球模型，找到典型的區(qū)域界面展示給學(xué)生，將有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)大陸、半島、島嶼、群島、海灣、海洋等事物，也可清晰地展示各地的地形地貌、植被、河湖等自然要素的分布狀況（見圖5），從而使學(xué)生對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境有整體的、直觀的認(rèn)識(shí)，如西北的干旱、南方的濕潤等特征在圖5中得以充分體現(xiàn)。

圖5

海底地貌主要有海嶺、海溝、海盆、大陸架、大陸坡等，這些都可通過MeteoEarth軟件較好地展示出來（見圖6）。MeteoEarth軟件還可運(yùn)用到“板塊運(yùn)動(dòng)與宏觀地形”的教學(xué)中去，結(jié)合“板塊分布圖”，有助于學(xué)生更好地理解板塊運(yùn)動(dòng)對(duì)世界宏觀地形的影響。在實(shí)際操作時(shí)，還可縮小范圍進(jìn)行放大演示，從而使地理事物的特征更加明顯。

圖6

2.晝夜交替現(xiàn)象的時(shí)空展示及晝夜長短分布

“地球運(yùn)動(dòng)”部分在浙江2017年新高考方案中屬于加試要求，相關(guān)內(nèi)容難度較大。該內(nèi)容對(duì)學(xué)生的空間想象能力和邏輯思維能力要求極高，成為歷屆學(xué)生學(xué)習(xí)地理課程過程中的絆腳石。雖然高中學(xué)生能結(jié)合自己平時(shí)的生活體驗(yàn)，對(duì)晝夜的更替和晝夜的長短有較為感性的認(rèn)識(shí)，但很難上升到系統(tǒng)和理論的高度。我們可以用MeteoEarth軟件來實(shí)現(xiàn)，具體操作步驟如下：打開MeteoEarth軟件，點(diǎn)擊界面上部的“晝夜”按鈕，此時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)加入太陽光照效果和夜晚燈光效果，從而展示出全球當(dāng)時(shí)的晝夜分布情況（見圖7）。教師也可放大、縮小、移動(dòng)操作界面，從而使學(xué)生對(duì)全球各地在同一時(shí)間的晝夜分布有更深入的了解。若點(diǎn)擊“播放”按鈕或拖動(dòng)時(shí)間軸，就可看到從操作時(shí)向后順延24小時(shí)的全球晝夜更替情況，學(xué)生在觀看此動(dòng)態(tài)演示的過程中還能對(duì)晨昏線的分布位置、運(yùn)動(dòng)方向有更直觀的了解。點(diǎn)擊“3D”按鈕，觀察視角更佳，軟件將從太空的角度，全方位展示地球的晝夜分布、更替情況（見圖8、圖9）。通過對(duì)上海時(shí)間4月17日11點(diǎn)38分左右，不同視角下的全球晝夜分布情況圖的觀察，學(xué)生很容易得出晝夜更替的規(guī)律及當(dāng)天晝夜長短在全球的分布規(guī)律等結(jié)論。

圖7

圖8

圖9

3.城市化水平

研究城市化水平的方法有很多，其一是通過城市夜景分布來研究。在MeteoEarth軟件中操作步驟如下：打開MeteoEarth軟件，點(diǎn)擊界面上部的“晝夜”按鈕，滑動(dòng)搜索至當(dāng)時(shí)處于黑夜的區(qū)域，即可看到當(dāng)?shù)氐某鞘幸咕埃ㄒ妶D10）。通過對(duì)該圖的對(duì)比分析，我們發(fā)現(xiàn)北美洲的城市亮燈密度大于南美洲，說明前者的城市化水平較后者高。從城市亮燈位置來看，美國東北部、巴西東南部都是城市密集區(qū)，教學(xué)時(shí)，還可結(jié)合城市區(qū)位加以分析推測。

圖10

4.氣壓帶、風(fēng)帶的分布及鋒面氣旋

全球性大氣運(yùn)動(dòng)極其復(fù)雜，光憑教材中的圖文介紹，學(xué)生難以透徹理解。所以在信息技術(shù)發(fā)達(dá)的當(dāng)今課堂，我們可以借助MeteoEarth軟件，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的簡單模型，隨時(shí)展現(xiàn)全球大氣的真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀況，給學(xué)生更直觀的體驗(yàn)。操作步驟如下：打開MeteoEarth軟件，點(diǎn)擊“風(fēng)力”按鈕和“標(biāo)識(shí)”按鈕，即可看到動(dòng)態(tài)演示的各緯度帶的風(fēng)向和風(fēng)速（見圖11），從而更好地理解全球氣壓帶、風(fēng)帶的分布，點(diǎn)擊“含義解釋”按鈕，可查看不同顏色所代表的風(fēng)力大小。

圖11

單擊“壓強(qiáng)”按鈕，則軟件會(huì)顯示出當(dāng)時(shí)全球各地的氣壓分布情況，可應(yīng)用于“大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)”、“鋒面氣旋”、天氣判讀等內(nèi)容的教學(xué)中。如圖12中可讓學(xué)生根據(jù)AB兩地等壓線密集程度，判斷兩地水平氣壓梯度力的大小、風(fēng)向、風(fēng)速等。待學(xué)生回答完畢，教師可點(diǎn)擊“風(fēng)力”按鈕，出現(xiàn)如圖13所示界面，從而對(duì)結(jié)論加以印證。學(xué)生仔細(xì)觀察該界面中AB所在的低壓系統(tǒng)和新西蘭附近的高壓系統(tǒng)中的空氣運(yùn)動(dòng)狀況的動(dòng)態(tài)模擬演示，便很容易理解“鋒面氣旋”這一知識(shí)點(diǎn)。通過觀察，學(xué)生自然而然地能得出以下兩個(gè)結(jié)論：(1)鋒面位置：低壓系統(tǒng)中，氣流以輻合為主，利于鋒面的形成，而高壓系統(tǒng)中，氣流以輻散為主，不利于鋒面形成；(2)各處氣流運(yùn)動(dòng)方向。進(jìn)而分析出鋒面類型及相應(yīng)地點(diǎn)的天氣特征。若此時(shí)再點(diǎn)擊“播放”按鈕，系統(tǒng)將展示未來24小時(shí)內(nèi)的氣壓、風(fēng)力變化。

圖12

圖13

5.氣候類型及特征

“氣候”是高中地理的主干知識(shí)之一，也是教學(xué)過程中的難點(diǎn)之一。MeteoEarth軟件，能很好地展示某地的氣候特征，如月均溫、月均降水日數(shù)的變化。操作步驟如下：打開MeteoEarth軟件，點(diǎn)擊“氣候觀”按鈕，此時(shí)，僅“陸地氣溫”、“海洋氣溫”、“降水量”三個(gè)按鈕可用。再點(diǎn)擊三個(gè)按鈕中的任一按鈕，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的要素界面。不同顏色代表數(shù)值大小的差異，可點(diǎn)擊“標(biāo)識(shí)”按鈕查看某地該要素的數(shù)值，也可點(diǎn)擊“含義解釋”按鈕查看該要素的圖例，進(jìn)而得出該地的氣候特征。教師還可點(diǎn)擊“播放”按鈕，演示氣溫和降水在一年內(nèi)各月的連貫性變化，顏色的動(dòng)態(tài)變化帶來極強(qiáng)的視覺沖擊力。如圖14-17依次表示亞洲部分地區(qū)1月和7月的月均溫和月均降水日數(shù)，圖中“標(biāo)識(shí)”為上海的數(shù)據(jù)。學(xué)生對(duì)比分析，即可得出以下結(jié)論：(1)該區(qū)域冬季南北溫差大，夏季除青藏高原外，普遍高溫，南北溫差小；(2)上海夏季高溫多雨，冬季低溫少雨；(3)中國西北內(nèi)陸全年較干旱；(4)中南半島的季風(fēng)氣候降水季節(jié)差異明顯等。在此基礎(chǔ)上，還可結(jié)合氣壓帶風(fēng)帶、海陸位置等進(jìn)行氣候成因、氣象災(zāi)害等內(nèi)容分析。

圖14

圖15

圖16

圖17

不點(diǎn)擊“氣候觀”按鈕時(shí)出現(xiàn)的“氣溫、降水量、云量覆蓋”等信息，為全球24小時(shí)內(nèi)的天氣變化。如圖18、19所示，為上海時(shí)間4月19日8點(diǎn)15分時(shí)亞洲某區(qū)域的降水、云量覆蓋等要素的分布情況，對(duì)比分析，即可得知上海此時(shí)為晴朗的天氣，點(diǎn)擊“播放”按鈕，可看到未來24小時(shí)內(nèi)的天氣變化過程。教學(xué)時(shí)，也可疊加“壓強(qiáng)”、“風(fēng)力”等要素，讓學(xué)生進(jìn)行短時(shí)天氣預(yù)報(bào)。

總體來看，MeteoEarth軟件應(yīng)用于地理課堂教學(xué)還是有明顯優(yōu)勢的，主要有四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)操作方便、易于上手；(2)互動(dòng)性好，可隨時(shí)暫停、啟動(dòng)程序；(3)數(shù)據(jù)科學(xué)、資源豐富、更新快；(4)功能強(qiáng)大、兼容性強(qiáng)。該軟件在地理教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣，感受前沿技術(shù)的魅力，學(xué)以致用，還能進(jìn)一步提升教師的專業(yè)能力。

圖18

圖19

[1] 陳國祥.談信息技術(shù)對(duì)高中地理課程與教材的重構(gòu)——以“地球上的大氣”為例[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2016(3):20-22.

[2] 李萬龍.用“著地”的方法教地理[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2015(7):20-22.

（責(zé)任編校：朱琳）