技術(shù)性與時(shí)代性相融合的地理課堂
——地圖APP在“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”教學(xué)

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(dòng)設(shè)備發(fā)展下的新產(chǎn)物，是當(dāng)前與人們生活最密切的地理信息技術(shù)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)地圖領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)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(dá)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(xué)習(xí)的“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”內(nèi)容，而且現(xiàn)在的學(xué)生樂于并能快速接受這類新事物，在課堂教學(xué)中若深入挖掘其中的地理奧秘，就可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并能體現(xiàn)地理課堂的技術(shù)性和時(shí)代性，最終促進(jìn)學(xué)生地理核心素養(yǎng)的提升。

在《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）的課程結(jié)構(gòu)中，“地理信息技術(shù)應(yīng)用”作為一個(gè)單獨(dú)模塊被納入選修課程中，以供學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣進(jìn)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(jìn)，有利于學(xué)生由表及里、深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。

必修課程的地理1和地理2中相關(guān)內(nèi)容的新課標(biāo)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(biāo)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(dòng)：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(dòng)：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(dòng)：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(xué)內(nèi)容都是通過具體案例的形式，讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)在地理實(shí)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(qiáng)、比較抽象和復(fù)雜，在學(xué)生沒有系統(tǒng)性學(xué)習(xí)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(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用案例，且案例內(nèi)容側(cè)重專業(yè)地理實(shí)踐、脫離學(xué)生生活，對于學(xué)生來說學(xué)習(xí)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(shí)例，是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸或使用的功能應(yīng)用，學(xué)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(xué)案例，有利于學(xué)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(rèn)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(xué)。

一、地圖APP在新教材“GNSS”教學(xué)中的應(yīng)用

日常生活中，我們經(jīng)常利用地圖APP來進(jìn)行定位和導(dǎo)航。實(shí)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(jī)“高德地圖”為例，下同），在地圖的中間位置會(huì)出現(xiàn)代表手機(jī)當(dāng)前所在位置的定位藍(lán)點(diǎn)；點(diǎn)擊地圖APP中的“路線”功能，輸入出發(fā)地和目的地，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)例，在新教材“GNSS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，可用于介紹GNSS的概念、特點(diǎn)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(xué)時(shí)，可進(jìn)行如下具體應(yīng)用。

首先，請學(xué)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(jī)高德地圖的哪些功能？（圖片或?qū)崟r(shí)操作投影展示手機(jī)高德地圖的定位、導(dǎo)航功能。）其次，請學(xué)生思考，手機(jī)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(diǎn)？結(jié)合補(bǔ)充的一些生活化、實(shí)時(shí)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(xué)生已經(jīng)構(gòu)建對GNSS技術(shù)概念、特點(diǎn)和應(yīng)用認(rèn)知的基礎(chǔ)上，再過渡到專業(yè)性較強(qiáng)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(dòng)：了解GNSS在城市出警中的應(yīng)用”；“活動(dòng)：了解GNSS在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用”；等等）的教學(xué)，這樣也就有了鋪墊，有利于學(xué)生掌握。

二、地圖APP在新教材“RS”教學(xué)中的應(yīng)用

地圖APP，除了顯示2D平面地圖外，還可疊加顯示3D地圖、實(shí)景圖和衛(wèi)星影像圖等。疊加顯示衛(wèi)星影像圖后，定位點(diǎn)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(jìn)行瀏覽、放大、縮小等操作，直觀了解和認(rèn)識定位點(diǎn)附近的地理環(huán)境，給人以真實(shí)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(shí)例，在新教材“RS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)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(xué)時(shí)，可做如下具體應(yīng)用。

首先，請學(xué)生思考：手機(jī)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(shí)操作投影展示手機(jī)高德地圖的疊加顯示遙感影像圖等功能）。其次，請學(xué)生思考：手機(jī)高德地圖中的影像圖主要來自哪里？其獲取運(yùn)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(bǔ)充一些生活化、實(shí)時(shí)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(bào)、實(shí)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(xué)生已經(jīng)構(gòu)建了對RS技術(shù)概念、優(yōu)勢和應(yīng)用認(rèn)知的基礎(chǔ)上，再過渡到專業(yè)性較強(qiáng)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(dòng)：通過遙感影像圖探究曲流變化規(guī)律”等）的教學(xué)，這樣學(xué)生也就有了參照，易于理解。

三、地圖APP在新教材“GIS”教學(xué)中的應(yīng)用

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(jìn)行目標(biāo)點(diǎn)位的查詢、顯示、線路分析、疊加分析和結(jié)果表達(dá)等，這些功能的實(shí)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(shí)例，在新教材“GIS技術(shù)的應(yīng)用”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)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(xué)，可做如下具體應(yīng)用。

首先，請學(xué)生思考：手機(jī)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(xué)生思考：手機(jī)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(bǔ)充生活化、實(shí)時(shí)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(xué)生已經(jīng)構(gòu)建了對GIS技術(shù)概念、功能和應(yīng)用認(rèn)知的基礎(chǔ)上，再過渡到專業(yè)性較強(qiáng)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(dòng)：了解GIS在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用”等）的教學(xué)，通過演示活動(dòng)，學(xué)生學(xué)會(huì)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(diǎn)，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(xué)時(shí)，以學(xué)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(diǎn)、優(yōu)勢、功能和應(yīng)用等；同時(shí)，適當(dāng)補(bǔ)充一些活潑生動(dòng)、新穎有趣的生活化、實(shí)時(shí)性的地理信息技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。

上述教學(xué)設(shè)計(jì)總結(jié)起來有兩點(diǎn)優(yōu)勢。第一，讓學(xué)生在生活化情境中，感性地認(rèn)識和學(xué)習(xí)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(xué)生切實(shí)感受到地理信息技術(shù)的強(qiáng)大應(yīng)用，提升學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(gè)既有專業(yè)技術(shù)又有趣味生活的新技術(shù)應(yīng)用課堂。