新課標理念下Google Earth與地理教學的融合

黃淑梅

摘 要：在新課標實施以及現(xiàn)代信息技術(shù)推廣背景下，初中地理課堂教學與具有地理學科特色的Google Earth（GE）軟件的融合是未來發(fā)展趨勢。GE的顯示、搜索、圖層、社區(qū)論壇討論、錄制、記錄等功能與新課標基本理念契合，既可激發(fā)學生學習積極性，提高地理課堂教學效率；也可利用GE來解決遇到的生活問題，真正實現(xiàn)“學習對生活有用的地理”目的。建議國家加大對山區(qū)學校教學硬件設施建設和現(xiàn)代師資培訓力度，推進山區(qū)農(nóng)村現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：Google Earth（GE）；地理教學；融合；新課標

隨著《義務教育地理課程標準（2011年版）》的深入實施和現(xiàn)代信息技術(shù)的推動，地理信息技術(shù)系統(tǒng)的應用從起初的大學課堂開展專業(yè)教學逐步走向中學地理課堂，這是簡易又免費的大眾GIS軟件——Google Earth（簡稱GE）面市后的強力影響表現(xiàn)。傳統(tǒng)地理教學通常以欠缺時效性的地圖、地球儀為教具，對學生地理空間素養(yǎng)的培養(yǎng)存在著一定局限性。GE出色地將衛(wèi)星相片與GIS集合在一個三維模型上，并提供逼真的地圖以及隨意翻轉(zhuǎn)的3D立體地球影像，既滿足中學生的好奇心理，又給予學生一種身臨其境的情境。GE所具有的強大地理信息數(shù)據(jù)庫，在線交流社區(qū)，操作的仿真性和互動性[1]，契合新課標的基本理念（表1），故GE在地理教學的運用是趨勢所在。

一、GE融合地理教學的進展

美國于上世紀80年代末實施GIS輔助課堂教學，開始只在大學課堂中嘗試運用；90年代中期，倡導在中小學課程使用GIS，但由于GIS對使用者的操作能力方面提出了較高要求，導致運用并不廣泛[2]。直到2005年谷歌公司推出易上手操作的免費軟件GE，這才極大的方便了廣大師生用戶。最終實踐證明，GE在美國地理基礎教育中得到很大程度的普及應用，對地理教育起到積極促進作用。

自GE面市以來，國內(nèi)從起初介紹GE部分功能如何在地理教學中操作應用，到韓金榮[3]結(jié)合案例闡述運用GE建構(gòu)地理空間概念的策略，再到趙杰[4]在GE中利用RS影像進行數(shù)字化。GE研究和利用程度在不斷加深，但在教育領域的應用仍以地理學科為主。目前，GE在教學中的推廣應用程度還處于上世紀末美國中小學推廣GIS的尷尬情境當中。

二、GE融合地理教學的實踐領域

GE與地理教學融合實踐領域較廣，分別體現(xiàn)在自然地理、人文地理、區(qū)域地理等方面，本文選取某些代表案例闡述GE與地理教學的融合。

1.自然地理——地球運動

這一章節(jié)一直是學習難點，過往的教學方式多是利用地球儀配合Flash動畫來展示地球運動，但這樣不能輻射到全體學生，也難以凸顯地理學科特色。而GE的打開界面就是地球在宇宙中的位置，直接拖動鼠標移動畫面，得到地球正視圖、側(cè)視圖、俯視圖，還能清楚地看到地球自轉(zhuǎn)；選擇菜單欄的“視圖”，點擊“太陽”，顯示陽光功能，可以觀看地表的晝夜交替現(xiàn)象與虛擬日出日落現(xiàn)象等；點擊“時間軌”，拖動時間軌的滑塊查看一天不同時刻太陽在地球表面光照的變化情況（圖1）。此外，選中“二分二至”日觀察太陽在地球表面的光照情況，繼續(xù)拖動時間軌，由于太陽直射點的移動而產(chǎn)生南北半球的晝夜長短變化現(xiàn)象都能了然于心。

2.人文地理——城市與工業(yè)區(qū)位

勾選GE圖層，顯示道路、建筑，點擊夜間模像，打開城市夜景圖，觀察中國城市夜晚燈光集中區(qū)（圖2），認識城市區(qū)位，還可以認識日本工業(yè)區(qū)發(fā)展等內(nèi)容；然后點擊添加道路網(wǎng)（圖3），結(jié)合夜間模像判斷交通網(wǎng)絡對工業(yè)區(qū)位的影響，分析工業(yè)區(qū)區(qū)位因素。還可以通過勾選GE的時間圖層來“回到過去”，讓學生從時間維度上了解地理事物的發(fā)展過程。

3.區(qū)域地理——非洲概況

學生可以利用GE翻轉(zhuǎn)地球的3D模型自由暢游非洲?；灸軌蚺凶x出非洲的半球、經(jīng)緯度、海陸位置，能清晰分辨非洲輪廓及著名島嶼；點擊顯示三維地形，可以判讀地形與地勢；拖動右側(cè)的“小黃人”進入街景模式，可以點擊放大或者縮小來觀看“赤道雪峰”乞力馬扎羅山的皚皚白雪，熱帶雨林茂盛的剛果盆地，“地球傷痕”東非大裂谷，埃及金字塔，阿斯旺大壩，動物定期遷徙的蘇丹草原，尼羅河邊的河谷農(nóng)業(yè)發(fā)展與長絨棉的生長環(huán)境等（圖4）；還可以選擇分層顯示，選擇道路、河流、住宅等查看原始部落的住宅結(jié)構(gòu)，部落居民的生活方式。抑或選擇刺激的飛行模式通過操控手中方向盤恣意游覽（圖5），這貼合學生好奇心理的學習方式。

4.其他應用

GE還提供星際、海底模式?？梢詾g覽星空星座與月相變化，以及月球、火星表面，海洋內(nèi)部等。綜上所述，GE是一個基于位置服務的平臺，因而地理特色明顯，可幫助學生建構(gòu)地理空間概念；而且GE在初中地理課堂教學點上可使用率高（表2），因此，充分利用GE融合初中地理教學將有利于提高課堂教學效率。

三、GE融合地理教學的優(yōu)勢與難題

1. GE融合地理教學的優(yōu)勢

（1）軟件操作易上手，數(shù)據(jù)易獲取。GE對計算機配置要求不高，安裝過程也比較簡單，中文版的界面文字通俗易懂，易學易操作；還可以通過網(wǎng)絡免費獲取地理信息數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)能夠自動保存，即使在突然停電斷網(wǎng)的情況下，緩存的相關(guān)信息數(shù)據(jù)也可正常使用。

（2）感官信息豐富，激發(fā)學生興趣。GE融合地理教學的課堂，在一定程度上改變了傳統(tǒng)的地理教學方式，立體的3D影像、身臨其境的方式使學生興趣大大提升，學生對地理信息的感知記憶也有所加強。

（3）愉悅情感，提高審美能力。GE從不同的時間、空間上都提供了大量自然、人文景觀的衛(wèi)星影像圖片，向大家展現(xiàn)了地球之美。在地理教育中培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)美、欣賞美的能力，讓學生認識所處環(huán)境，并學會關(guān)注身邊環(huán)境的變化，增添家國情懷。

2.GE融合地理教學的難題

（1）衛(wèi)星影像分辨率差異和圖片非即時性。當前能夠提供高清影像的地區(qū)主要集中在北美和歐洲，其城市分辨率高達0.5米。北京、東京的亞洲城市影像分辨率可達到2米，而相對落后的農(nóng)村地區(qū)的分辨率則是幾十米[5]。中國地區(qū)整體圖片像素分辨率不算高，主要提供的是省會城市和地級市的高清衛(wèi)星照片。另外關(guān)系到軍事邊防等因素，衛(wèi)星圖片非即時，在正常教學中有所失色。

（2）利用GE教學的地區(qū)限制。目前，可以推廣GE軟件融合課堂教學的地區(qū)主要是地級市及以上，比較發(fā)達的縣級學校也具備客觀硬件條件，但在山區(qū)、農(nóng)村地區(qū)實現(xiàn)的可能性不大，這是GE在推廣范圍的最大局限性。此外，GE軟件并非萬能，它的使用離不開電腦這一教學媒體，特定環(huán)境下，在實際教學中應結(jié)合地圖與地球儀等傳統(tǒng)教具使用，并注意把握好教學進度[6]。

（3）教師群體利用GE的畏難心理。GE在實際教學中的功能并沒有得到廣泛宣傳。部分教師對其有陌生感，并且GE初次運行需讀取大量的數(shù)據(jù)，所耗時間較長。在工作壓力大尤其是老教師群體中，心理預期誤以為軟件使用難度大，另外受課時40～45分鐘的限制，教師大多不愿意花費課時來操作軟件。教師群體的畏難心理阻滯著GE的推廣運用。

四、加強GE融合地理教學的建議

GE強大的功能決定了它是師生進行地理教學、問題探究的好幫手，但鑒于廣大山區(qū)設施配套現(xiàn)狀，應用推廣還有一段長路要走。希望國家加快山區(qū)農(nóng)村教育事業(yè)發(fā)展、教學設施建設、師資培訓的力度。GE除了應用于輔助地理教學，學生還可以利用課外時間用GE來解決平時生活中常遇到的問題，如選擇出游路線、了解目的地的情況、選擇餐飲以及住宿地點等。這是一個運用地理學方法解決實際問題的過程，可以真正實現(xiàn)“學習對生活有用的地理”。

參考文獻：

[1] 胡久龍.信息技術(shù)環(huán)境下的地理教學改革實踐——以Google Earth在初中地理教學中的應用為例[J].教育導刊，2011（07）：79-82.

[2] 韓金榮，袁孝亭.Google Earth在美國地理教育中的應用及啟示[J].中國電化教育，2009（03）：78-81.

[3] 韓金榮.基于中學生地理空間概念建構(gòu)的Google Earth運用策略[J].中國電化教育，2013（04）：110-113.

[4] 趙杰，楊斌.直接利用Google Earth進行數(shù)字化的方法[J].科技信息，2013（34）：265-266.

[5] 孔鴻濱.把世界放在我的桌面上——Google Earth及其應用[J].電腦視窗，2007（11）：42-43.

[6] 金藎.巧用Google Earth活化地理教學[J].地理教育，2013（S1）：120-121.