圖新地球在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用

彭夢曉 李品儀 黃少芬 周天凱 羅國瑋

【摘要】本文基于圖新地球的功能，以《河流地貌的發(fā)育》一課教學(xué)為例，闡述在高中地理課堂應(yīng)用圖新地球引導(dǎo)學(xué)生了解河谷的演變、曲流變化規(guī)律、沖積平原的形成、河流地貌對聚落分布的影響等，使教學(xué)突破時空限制、強(qiáng)化人地協(xié)調(diào)觀，提高學(xué)生的綜合思維能力和地理實(shí)踐力。

【關(guān)鍵詞】圖新地球 高中地理 地理教學(xué) 河流地貌的發(fā)育

【中圖分類號】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2022）11-0134-04

圖新地球（LocaSpace Viewer）是新一代國產(chǎn)專業(yè)三維數(shù)字地球桌面軟件，擁有超大規(guī)模地圖數(shù)據(jù)的承載、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)編輯與管理、地形高級分析三維地圖渲染等核心能力。圖新地球中的“在線地圖”擁有海量地圖，如專題圖、地形圖、等高線圖、道路標(biāo)記圖，同時支持自定義圖源擴(kuò)展，其測量分析功能支持距離測量、高度測量、面積測量、提取高程、提取剖面線、可視域分析、等高線分析等;同時其演示功能支持沿線飛行和視點(diǎn)飛行等。圖新地球能夠滿足高中地理日常教學(xué)需求，教師可以根據(jù)課堂教學(xué)實(shí)際利用圖新地球加載圖源，以擴(kuò)充課堂教學(xué)資源，為引導(dǎo)學(xué)生分析地理事物提供探究途徑，有助于創(chuàng)設(shè)真實(shí)的課堂情境和實(shí)現(xiàn)課堂深度學(xué)習(xí)。本文以人教版高二地理選擇性必修1《河流地貌的發(fā)育》一課教學(xué)為例，探討圖新地球在高中地理課前、課中、課后教學(xué)中的運(yùn)用策略。

一、教材分析

《河流地貌的發(fā)育》是2019年人教版高二地理選擇性必修1第二章第三節(jié)《地表形態(tài)的塑造》的內(nèi)容，本節(jié)課教學(xué)主要涉及河谷的演變、曲流變化規(guī)律、沖積平原（山前沖積平原、河漫灘平原、三角洲平原）的形成、河流地貌對聚落分布的影響等知識要點(diǎn)。學(xué)生在本章第一節(jié)、第二節(jié)的教學(xué)中，對內(nèi)力作用、外力作用和構(gòu)造地貌的形成有了一定的了解，特別是對內(nèi)力作用和外力作用的理論經(jīng)過了具體運(yùn)用和驗(yàn)證。《河流地貌的發(fā)育》這節(jié)課教學(xué)，在整個單元的章節(jié)教學(xué)中起到承上啟下的作用，學(xué)生通過本次課學(xué)習(xí)，深入了解營造地表形態(tài)的外力作用，可以為探究“崇明島的未來是什么樣子”的問題打下基礎(chǔ)。

“河流地貌”包含河流地貌的發(fā)育不同時期，體現(xiàn)了河流三角洲動態(tài)的演變過程;河流地貌對聚落分布的影響，則體現(xiàn)了不同地貌的形態(tài)對人類生產(chǎn)生活方式的影響。教師可以借助信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)、圖文呈現(xiàn)等，引導(dǎo)學(xué)生探究河流地貌發(fā)育的過程;借助信息技術(shù)展示不同地貌，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用區(qū)域綜合視角看待地理事物發(fā)展的過程，堅持以人地關(guān)系為主線，分析河流地貌與聚落分布之間的關(guān)系。以下是筆者利用圖新地球輔助教學(xué)繪制的《河流地貌的發(fā)育》課中知識結(jié)構(gòu)圖（如圖1所示）。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在高一年級學(xué)習(xí)了河流的發(fā)育相關(guān)知識，對河流地貌有了一定的了解，具備一定的邏輯推理能力。教材內(nèi)容中部分概念的學(xué)科專業(yè)性很強(qiáng)，如河谷、溯源侵蝕、沖積扇、河流地貌對聚落分布的影響等，對學(xué)生來說，理解難度大，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的想象和分析能力，對此，教師可以借助信息技術(shù)手段為地理課堂構(gòu)建學(xué)習(xí)情境，方便學(xué)生理解記憶。學(xué)習(xí)本節(jié)課知識，有助于學(xué)生運(yùn)用實(shí)例分析內(nèi)力作用、外力作用對河流地貌塑造的影響，培養(yǎng)學(xué)生必備的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、課標(biāo)解讀

本節(jié)課對應(yīng)的課標(biāo)內(nèi)容為：結(jié)合教學(xué)實(shí)例，解釋、說明內(nèi)力作用和外力作用對地表形態(tài)變化的影響，并說明人類活動與地表形態(tài)的關(guān)系。其中，“解釋、說明”是行為動詞;“地表形態(tài)變化的影響”“人類活動與地表形態(tài)的關(guān)系”是主題內(nèi)容。從行為動詞來看，學(xué)生的能力要求應(yīng)具有層次性。在本課教學(xué)中，學(xué)生要結(jié)合具體所學(xué)，理解“河流地貌的發(fā)育”是基礎(chǔ)，“沖積扇、河漫灘平原、三角洲平原、曲流變化規(guī)律”是河流地貌發(fā)育的結(jié)果;同時，教學(xué)要堅持人地關(guān)系為主線，從不同方面闡明河流地貌與聚落之間的關(guān)系。

四、教學(xué)目標(biāo)

1.結(jié)合圖片、影像，說出流水侵蝕發(fā)生的位置。（區(qū)域認(rèn)知）

2.通過實(shí)驗(yàn)和圖文探究，說出流水侵蝕的類型和河谷演變的過程。（地理實(shí)踐力）

3.對比長江三角洲不同時期的面積，簡述河流三角洲形成的原因及變化。（綜合思維）

4.通過思考，簡述人類活動對地形地貌變化的影響。（人地協(xié)調(diào)觀）

五、教學(xué)重、難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)：從時空維度，理解河流地貌的形成過程。

2.教學(xué)難點(diǎn)：河流地貌的動態(tài)演變。

六、教學(xué)過程

（一）新課導(dǎo)入

教師利用圖新地球的沿線飛行模式，在長江三峽、荊州、鎮(zhèn)江三地進(jìn)行模擬飛行，引導(dǎo)學(xué)生通過虛擬游覽，說一說從中觀看到了什么內(nèi)容。（生回憶、講述從虛擬游覽中看到的內(nèi)容）

【設(shè)計意圖】在地理課堂中利用圖新地球的沿線飛行模式模擬飛行軌跡，可以讓學(xué)生迅速融入地理學(xué)習(xí)情境中。

（二）了解河谷的演變

教師運(yùn)用圖新地球?qū)﹂L江三峽、荊州、鎮(zhèn)江等地進(jìn)行地形剖面分析，歸納長江三地不同河段發(fā)育呈現(xiàn)初期V型河谷、中期S型河谷和晚期槽型河谷的特點(diǎn);播放流水侵蝕實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生探究歸納河谷不同階段的侵蝕主要方式和河谷形態(tài)特征（如表1所示）。

【設(shè)計意圖】借助圖新地球進(jìn)行剖面分析和實(shí)驗(yàn)視頻的混合使用，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生從多個角度分析地理事物，培養(yǎng)區(qū)域認(rèn)知能力和綜合思維能力。

（三）了解曲流變化規(guī)律

1.師：剛才大家觀看了河流上游的三峽，出了三峽就是荊江，那么，同學(xué)們對荊江了解多少呢？

2.教師展示長江不同時間段的荊江段遙感影像，用圖新地球展示曲流遙感圖，引導(dǎo)學(xué)生利用流水作用知識，探究荊江“九曲回腸”曲流的形成和變化規(guī)律。

【設(shè)計意圖】教學(xué)通過展示不同時間段某區(qū)域的遙感影像圖，引導(dǎo)學(xué)生感受地理事物的演變過程，培養(yǎng)學(xué)生的讀圖識圖能力和獲取地理信息的能力，以及區(qū)域認(rèn)知能力和綜合思維能力。

（四）理解沖積平原的形成

1.師：大家看見過奔流不息的長江，想不想知道天山腳下是什么樣子呢？

2.教師運(yùn)用圖新地球展示新疆阿克蘇地區(qū)拜城縣境內(nèi)某個沖積扇的衛(wèi)星影像圖，并在圖中標(biāo)記扇頂和扇緣，讓學(xué)生以流水模擬實(shí)驗(yàn)流出的泥沙顆粒大小作為線索，進(jìn)一步思考：從扇頂?shù)缴染夘w粒的大小有什么改變？（生利用希沃白板標(biāo)記扇頂、扇緣，回憶流水視頻推斷泥沙顆粒發(fā)生的變化）

3.教師利用圖新地球疊加中國地形的分層設(shè)色地形圖（如圖2所示），講解成都平原是由多條河流沖積而來。

4.師：大家對山前沖積平原有了一定的了解，那么，對河漫灘平原又知道多少呢？

5.教師展示長江鎮(zhèn)江段，通過遙感圖片和微課講解河漫灘平原發(fā)育的過程。

6.教師利用圖新地球的疊加圖層功能，展示西漢時期和現(xiàn)代長江三角洲地區(qū)的疊加圖層，學(xué)生從中可以清晰地看到長江三角洲的變化;教師引導(dǎo)學(xué)生分析長江三角洲形成的原因（生小組合作，探究長江三角洲形成的原因）。

【設(shè)計意圖】圖新地球遙感圖片和微課的輔助使用，可以增加地理課堂教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;借助圖新地球的疊加圖層功能，構(gòu)建不同時期長江三角洲的形態(tài)，讓學(xué)生充分運(yùn)用區(qū)域綜合視角，分析地理事物的演變過程，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知能力和綜合思維能力。

（五）了解河流地貌對聚落分布的影響

1.教師運(yùn)用圖新地球展示長江流域的省會城市，引導(dǎo)學(xué)生分析省會城市的分布與河流地貌的關(guān)系。

2.教師依次展示成都、武漢、上海等城市的衛(wèi)星遙感圖，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)其分布特征。

3.教師繼續(xù)用圖新地球展示三峽地區(qū)縣級市秭歸城區(qū)的衛(wèi)星遙感圖，提問學(xué)生這樣選址的原因，并進(jìn)行總結(jié)。（生小組合作探究，得出結(jié)論。）

4.教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖新地球?qū)︼鰵w城區(qū)的衛(wèi)星遙感圖進(jìn)行解讀，驗(yàn)證其總結(jié)規(guī)律是否科學(xué)合理。

5.師：長江三角洲地區(qū)幾乎每年都會遇到洪澇災(zāi)害，那么，我們應(yīng)該如何應(yīng)對呢？

6.教師呈現(xiàn)案例材料，引導(dǎo)學(xué)生分析修建三峽大壩對河流地貌產(chǎn)生的影響（生分析材料，總結(jié)修建三峽大壩對河流地貌產(chǎn)生的影響）。

7.教師繼續(xù)提問：人類的哪些活動會對河流地貌產(chǎn)生影響呢？具體有哪些影響？（生答：修建防洪大堤，如荊江堤壩。影響略）

【設(shè)計意圖】教師運(yùn)用衛(wèi)星遙感圖，讓學(xué)生獲得直接感知，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣;引導(dǎo)學(xué)生利用地理信息工具分析問題、驗(yàn)證結(jié)論，培養(yǎng)了地理實(shí)踐力。

8.教師出示PPT拓展練習(xí)題。

9.教師利用PPT呈現(xiàn)板書，引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)回顧所學(xué)知識。

10.課后拓展：教師為學(xué)生提供圖新地球安裝程序，讓學(xué)生自主探索河流地貌的發(fā)育。

【設(shè)計意圖】應(yīng)用圖新地球輔助教學(xué)，有效拓展學(xué)習(xí)資源，激發(fā)學(xué)生的地理學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到學(xué)以致用、鞏固提升、及時強(qiáng)化練習(xí)的目的。

七、教學(xué)反思

（一）巧用衛(wèi)星遙感影像，突破時空限制

圖新地球的分辨率最高可達(dá)30米，從衛(wèi)星遙感影像中，學(xué)生可以清晰地看到地球上的植被、山脈和道路，甚至可以分辨出部分城市道路上的汽車和行人等。在地理教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用衛(wèi)星遙感影像查看自己生活周圍的聚落和其他區(qū)域的聚落形態(tài)分布狀況，通過區(qū)域?qū)Ρ确治?，體驗(yàn)不同聚落形態(tài)和地貌景觀的差異。教師引導(dǎo)學(xué)生選擇自己熟悉的、感興趣的區(qū)域作為研究對象，觀察不同區(qū)域的特點(diǎn)。學(xué)生借助圖新地球突破了時空限制，能夠足不出戶感受大自然的鬼斧神工、感受生活環(huán)境的總體樣貌，體驗(yàn)了地理之美。

（二）妙用圖層疊加，培養(yǎng)綜合思維能力

圖新地球圖層中包含大量的地理空間數(shù)據(jù)資料。圖層疊加可以展示不同圖層要素之間的聯(lián)系，學(xué)生可以在圖新地球圖層欄目中勾選地形、道路、地名等圖層，清晰地觀察到某一個地區(qū)的地形和城鎮(zhèn)分布狀況。如勾選某一個城市的燈光影像圖層，可以分析得出這個地區(qū)的城鎮(zhèn)用地規(guī)模、等級、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等。學(xué)生運(yùn)用圖新地球的圖層疊加功能，還可以結(jié)合地理要素進(jìn)行全面可視化操作，強(qiáng)化綜合思維能力。

（三）活用淹沒模擬模式，強(qiáng)化人地協(xié)調(diào)觀

圖新地球支持全球任何地區(qū)、任何城市的模擬淹沒狀態(tài)。打開圖新地球演示欄中的淹沒模擬選項(xiàng)，勾選繪制地圖中的某個區(qū)域，調(diào)整好播放頻次和每次升高的米數(shù)，即可進(jìn)行淹沒模擬實(shí)驗(yàn)。教師引導(dǎo)學(xué)生利用圖新地球淹沒模擬功能，探索世界上著名的威尼斯水城可以支持的最高水位，再結(jié)合國內(nèi)長江流域不同城市的典型洪澇災(zāi)害案例進(jìn)行探究分析，由個到類，培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)自然、保護(hù)環(huán)境、減少碳排放、減緩海平面上升等意識，強(qiáng)化了學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀。

（四）善用飛行觀光游覽，提高地理實(shí)踐力

圖新地球可以用來記錄用戶的操作，并支持按照用戶的操作指令進(jìn)行順序回放。用戶在實(shí)地錄制中，往往受到位置、高度和角度的制約。而利用圖新地球游覽錄制工具，教師可以自定義選擇視圖的位置、角度、高度以及播放速度;在制作游覽動畫時，可以加入旁白、音樂以及圖片，制作生動精美的瀏覽視頻。比如可以選擇合適的位置、高度和角度制作南寧市游覽宣傳片，引導(dǎo)學(xué)生組織策劃八桂田園、邕江、南湖公園和大明山等研學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃合適的游覽路線。借助圖新地球設(shè)計的游覽視頻，插入優(yōu)美的音樂和旁白，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計虛擬研學(xué)路線，做到足不出戶看世界，提高學(xué)生的地理學(xué)習(xí)興趣和地理實(shí)踐力。

總之，圖新地球輔助地理教學(xué)，為地理教學(xué)帶來大量豐富的實(shí)時地圖案例，為教師獲取素材提供了便利。逼真的地圖及簡便的操作活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。圖新地球輔助地理教學(xué)，還有利于構(gòu)建紙電互補(bǔ)的地理教學(xué)新模式，讓地理課堂變得豐富多彩，為學(xué)生提供自主合作探究的學(xué)習(xí)氛圍。但圖新地球也有不足之處，如必須連接到網(wǎng)絡(luò)才能運(yùn)行，缺乏一定的靈活性。需注意的是，圖新地球作為教學(xué)的一種輔助工具，地理教師在使用過程中應(yīng)該對其有正確的認(rèn)識，做好課堂把控，提高教學(xué)效率，防止因使用不當(dāng)而造成課堂教學(xué)低效。

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注：本文系廣西壯族自治區(qū)一流本科專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目“地理信息科學(xué)一流本科專業(yè)”（6020303891623）的階段性研究成果。

作者簡介：彭夢曉（1999— ），河南安陽人，南寧師范大學(xué)研究生在讀，研究方向?yàn)橹袑W(xué)地理教學(xué);李品儀（1969— ），廣西桂林人，正高級教師，南寧師范大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橹袑W(xué)地理教育、情境教學(xué)設(shè)計、教育科研、中學(xué)德育研究;黃少芬（1997— ），江西贛州人，南寧師范大學(xué)研究生在讀，研究方向?yàn)橹袑W(xué)地理教學(xué);周天凱（1997— ），河南商丘人，南寧師范大學(xué)研究生在讀，研究方向?yàn)橹袑W(xué)地理教學(xué);羅國瑋（1979— ）通訊作者，廣西平樂人，博士研究生學(xué)歷，教授級高級工程師，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橹腔鄢鞘锌臻g信息服務(wù)、智慧國土空間規(guī)劃、中學(xué)地理教學(xué)。

（責(zé)編 楊 春）