信息技術(shù)輔助地理實(shí)踐初探

楊紅梅 李家生 向罕

摘 要：地理實(shí)踐是提升地理實(shí)踐力的重要手段，也是地理課程重要的學(xué)習(xí)方式，但由于實(shí)踐工具有限，在實(shí)踐過程中會(huì)遇到一些問題。文章以谷歌地球軟件、兩步路戶外助手、三維地質(zhì)羅盤和地質(zhì)云等手機(jī)App在黔江酉陽山黑山溝地質(zhì)地貌、滑坡災(zāi)害的認(rèn)知實(shí)踐為例，探索信息技術(shù)在地理實(shí)踐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地理實(shí)踐;信息技術(shù);手機(jī)App;地質(zhì)地貌

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，谷歌地球軟件和手機(jī)App等信息技術(shù)對(duì)地理教學(xué)的輔助作用越來越強(qiáng)，對(duì)解決當(dāng)前地理實(shí)踐中遇到的問題起到很大作用，并使實(shí)踐活動(dòng)智能化、科學(xué)化。筆者是重慶市黔江新華中學(xué)校地理實(shí)踐活動(dòng)的主要組織者，已經(jīng)帶領(lǐng)地理社團(tuán)學(xué)生在信息技術(shù)的輔助下開展了四次實(shí)踐活動(dòng)，其中黔江酉陽山黑山溝地質(zhì)地貌、滑坡災(zāi)害的認(rèn)知實(shí)踐，設(shè)計(jì)了地形對(duì)土地利用方式和交通線路布局的影響、滑坡災(zāi)害區(qū)域調(diào)查及成因分析、酉陽山地質(zhì)構(gòu)造及演化歷史推測等教學(xué)內(nèi)容。下面以此次實(shí)踐為例，淺談信息技術(shù)在地理實(shí)踐中的運(yùn)用。

一、 巧用谷歌地球軟件，拓寬地理實(shí)踐活動(dòng)途徑

1.了解實(shí)踐區(qū)域概況

實(shí)踐前，教師利用谷歌地球衛(wèi)星地圖從較大視覺高度，根據(jù)需要進(jìn)行圖層疊加，了解實(shí)踐區(qū)域的地形、植被、河流和公路的分布狀況，選擇合適的線路（圖1），為考察踩點(diǎn)和設(shè)計(jì)實(shí)踐任務(wù)提供依據(jù)。

2.進(jìn)行實(shí)踐前培訓(xùn)

為避免學(xué)生在實(shí)踐過程中出現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)，實(shí)踐前需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行工具使用和相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，谷歌地球?yàn)榕嘤?xùn)提供了很好的平臺(tái)。教師可利用學(xué)校計(jì)算機(jī)室，讓學(xué)生打開谷歌地球軟件，找到實(shí)踐區(qū)域，滑動(dòng)鼠標(biāo)調(diào)整視覺海拔高度，觀察酉陽山山脈的走向、山谷和山脊的分布狀況;再在工具欄找到“顯示歷史圖像”按鈕（圖2），拖動(dòng)時(shí)間滑塊，對(duì)比不同年份滑坡區(qū)域植被的情況，為分析致災(zāi)成因做好鋪墊;通過拖動(dòng)界面右上角的“小黃人”圖標(biāo)切換實(shí)踐區(qū)域平面圖和立體圖，觀察實(shí)踐線路的坡度變化、公路的走向和沿線土地利用的變化情況。借助谷歌地球軟件，學(xué)生對(duì)實(shí)踐區(qū)域的自然地理概況有了初步的認(rèn)識(shí)，為實(shí)踐活動(dòng)的順利開展奠定了基礎(chǔ)。

3.加載實(shí)踐軌跡進(jìn)行實(shí)踐后總結(jié)

實(shí)踐結(jié)束后，師生可以將實(shí)踐過程中記錄的軌跡加載到谷歌地球，便于后期總結(jié)和整理實(shí)踐資料（具體方法見下部分內(nèi)容）。

二、 善用多種手機(jī)App，豐富地理實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容

1.“兩步路”記錄實(shí)踐軌跡和成果

“兩步路”全稱“兩步路戶外助手”，是深圳兩步路信息有限公司開發(fā)的一款戶外工具，支持Android和IOS系統(tǒng)的操作和使用;支持谷歌衛(wèi)星地圖、等高線地圖、高德矢量地圖、高德衛(wèi)星地圖、谷歌城市交通地圖、谷歌地形圖、OCM+Landscape地形圖等多種戶外地圖的使用;支持等高線地圖疊加，并可下載離線地圖后離線使用，擁有專業(yè)的軌跡記錄功能;支持為軌跡添加圖片、文字、語音等形式的標(biāo)注點(diǎn)，還有運(yùn)動(dòng)記錄分析、戶外課堂、組隊(duì)、指南針、測距、經(jīng)緯度換算、興趣點(diǎn)標(biāo)注等功能。此次實(shí)踐中具體使用步驟如下。

實(shí)踐前，師生在自己手機(jī)的應(yīng)用商店里下載“兩步路戶外助手”App，并按指示安裝完畢后進(jìn)入登錄界面，可通過注冊賬號(hào)或借助第三方賬號(hào)（微信或QQ）登錄，進(jìn)入戶外助手App“我的”主頁面（圖3），下載黔江區(qū)離線地圖，也可只下載實(shí)踐區(qū)域小范圍的離線地圖。

實(shí)踐時(shí)，可進(jìn)行以下操作：先指導(dǎo)學(xué)生打開兩步路軟件，在右邊工具欄（圖4）找到“圖層”→選擇“谷歌衛(wèi)星圖”，“疊加”→選擇“等高線疊加”，即出現(xiàn)實(shí)踐區(qū)域的等高線衛(wèi)星圖像，利用地圖和定位，了解當(dāng)前所處的位置和實(shí)踐區(qū)域的地形狀況;再在右邊工具欄找到“隊(duì)伍”→“去加入”（加入教師在出發(fā)時(shí)創(chuàng)建的隊(duì)伍），點(diǎn)擊左下角“記錄”→選擇“徒步或爬山”，即開始記錄實(shí)踐軌跡。實(shí)踐過程中，學(xué)生除了在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)地觀察和測量，還需要把每個(gè)實(shí)踐點(diǎn)標(biāo)注為興趣點(diǎn)，添加名稱、描述、類型、圖片、語音與視頻等保存在軌跡里。實(shí)踐結(jié)束時(shí)點(diǎn)擊“暫停”→長按“結(jié)束”按鈕→輸入軌跡名稱、描述等→保存→上傳到云端。

實(shí)踐后，小組成員之間可以分享記錄的軌跡和成果，具體操作如下：①點(diǎn)擊“我的” →“軌跡” →選擇軌跡→“分享” →“選擇軌跡文件”KML格式→分享→我的電腦（圖5），安裝了谷歌地球的電腦即可以加載出實(shí)踐軌跡（圖6）;②可以將軌跡鏈接分享給其他聯(lián)系人，電腦或手機(jī)沒有安裝谷歌地球或兩步路的，也能通過網(wǎng)頁形式加載出軌跡線路和實(shí)踐點(diǎn)照片;③將實(shí)踐軌跡生成二維碼與別人分享（圖7）;④可以將每個(gè)小組的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)與學(xué)習(xí)成果，或自己的感悟與收獲通過在兩步路發(fā)帖子的形式分享出來。通過以上四種方式可查看各實(shí)踐點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔和景觀照片，再現(xiàn)實(shí)踐過程，加深對(duì)知識(shí)的理解。并對(duì)實(shí)踐過程中獲取的信息進(jìn)行處理，如利用“工具”→“測距”→ 測量滑坡區(qū)域路網(wǎng)密度，“工具”→“面積計(jì)算”→ 計(jì)算滑坡區(qū)域耕地面積和總面積（圖8），分析道路建設(shè)和農(nóng)墾對(duì)滑坡災(zāi)害的相關(guān)性，最后總結(jié)實(shí)踐獲得的知識(shí)，完成實(shí)踐任務(wù)單和撰寫實(shí)踐報(bào)告。

2. “三維地質(zhì)羅盤”測量地質(zhì)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀

“三維地質(zhì)羅盤”（3D? Geocompass）是一款用于測量地質(zhì)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的手機(jī)程序。除提供指示方位和GPS定位功能外，還可提供結(jié)構(gòu)面的傾角、傾向數(shù)據(jù)，支持拍照和文字描述功能，可實(shí)現(xiàn)野外數(shù)字編錄的需求，測量數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至本地CSV文件以便于整理分析。實(shí)踐前，在手機(jī)應(yīng)用商店里下載安裝“三維地質(zhì)羅盤”;實(shí)踐過程中，將傳統(tǒng)工具——羅盤儀測量巖層產(chǎn)狀（圖9）與“三維地質(zhì)羅盤”測量的地理坐標(biāo)、傾向和傾角（圖10）結(jié)合起來，并相互驗(yàn)證測量結(jié)果;最后綜合各測點(diǎn)結(jié)果得出結(jié)論：酉陽山為北東—南西走向。

3.“地質(zhì)云”查詢實(shí)踐地點(diǎn)地質(zhì)信息

“地質(zhì)云”是中國地質(zhì)調(diào)查局主持研發(fā)的一套綜合性地質(zhì)信息服務(wù)系統(tǒng)，面向地質(zhì)調(diào)查技術(shù)人員提供云環(huán)境下的智能地質(zhì)調(diào)查工作平臺(tái)，創(chuàng)新地質(zhì)調(diào)查工作模式;面向各類地質(zhì)調(diào)查專業(yè)人員提供基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、海洋地質(zhì)等多類專業(yè)數(shù)據(jù)共享服務(wù);面向社會(huì)公眾提供多類地質(zhì)信息產(chǎn)品服務(wù)。實(shí)踐前，在手機(jī)應(yīng)用商店里下載安裝“地質(zhì)云”App，并注冊賬號(hào)。實(shí)踐時(shí)，需要查詢某區(qū)域地質(zhì)資料時(shí)，打開地質(zhì)云→登錄→工作臺(tái)→野外助手→選擇“影像”圖層→找到實(shí)踐區(qū)域（黔江黑山溝）→選擇“全國1/20萬地質(zhì)圖”→查詢結(jié)果，即出現(xiàn)實(shí)踐區(qū)域的地層單位名稱、巖石名稱、生物組合等信息（圖11），師生便可以將實(shí)踐發(fā)現(xiàn)的巖層和化石標(biāo)本（圖12）與查詢到的信息結(jié)合，對(duì)實(shí)踐區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成整體認(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步分析地層的新老關(guān)系和演化歷史。師生可以推測出以下結(jié)論：酉陽山為單面山（圖13），靠黔江老城一側(cè)巖層老，靠正陽一側(cè)巖層新，發(fā)現(xiàn)的三葉蟲、角石和腕足類化石位于志留系中統(tǒng)至泥盆系上統(tǒng)的巖層中，巖石類型為泥質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r和頁巖。

在以上信息技術(shù)的輔助下開展實(shí)踐，能有效地補(bǔ)充高中地理教師的專業(yè)知識(shí)，提升學(xué)生的探究能力，解決師生在野外地質(zhì)地貌實(shí)踐中遇到的問題;也幫助學(xué)生科學(xué)地記錄經(jīng)緯度、海拔等實(shí)踐信息，方便后期整理資料，從而提升地理實(shí)踐能力;促進(jìn)學(xué)生地理學(xué)習(xí)拓展和深入的同時(shí)，也極大程度提高了實(shí)踐活動(dòng)的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與地理教育教學(xué)的深度融合。

*資助項(xiàng)目：重慶市黔江新華中學(xué)地理課程創(chuàng)新基地——黔江城市峽谷地質(zhì)地貌野外教學(xué)基地建設(shè)及課程資源建設(shè)項(xiàng)目。