基于星圖APP的中學(xué)地理天文課程教學(xué)實(shí)踐探究
——以“天文課程中培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀”教學(xué)為例

卞雪

（江蘇省宿遷中學(xué)，江蘇 宿遷 223800）

我國(guó)當(dāng)下課堂的發(fā)展趨勢(shì)之一是智能化和信息化，借助先進(jìn)的技術(shù)手段，能夠促進(jìn)教學(xué)工作順利完成。在教學(xué)過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)資源的合理應(yīng)用，提升利用效率進(jìn)行更加深入而有效的技術(shù)交互，滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，是促進(jìn)教學(xué)工作得到有效落實(shí)的最佳方式。相對(duì)應(yīng)的教學(xué)資源、教學(xué)設(shè)備和教學(xué)模式都要滿(mǎn)足智能化的教學(xué)工作，智能星圖APP 作為可以實(shí)現(xiàn)有效交流的全新教學(xué)產(chǎn)品，展現(xiàn)出與眾不同的實(shí)力和拓展能力。在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)手段的探索過(guò)程中，也可為學(xué)生以及教師的高質(zhì)量交流提供技術(shù)支持。

一、“星圖”軟件介紹

“星圖”是一款查看星空分布的軟件，有非常先進(jìn)的全球定位系統(tǒng)，能夠描繪出三維立體的宇宙狀態(tài)。只要輸入經(jīng)緯度，就能在該軟件界面上查看宇宙狀態(tài)和星空?qǐng)鼍?，也能查看行星的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?？梢栽谔O(píng)果和安卓?jī)煞N系統(tǒng)上進(jìn)行應(yīng)用，也可利用各大手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)搜索下載[1]。

二、“星圖”軟件的教學(xué)作用

（一）豐富的教學(xué)信息，滿(mǎn)足學(xué)生的好奇心和求知欲

“星圖”軟件中涉及的天體非常多，包括十二萬(wàn)五千多個(gè)天體，特別是與我們關(guān)系密切的太陽(yáng)系中的各個(gè)天體。這一軟件除了能以高清形式的圖片來(lái)呈現(xiàn)天體的真實(shí)狀態(tài)，也會(huì)提供技術(shù)參數(shù)，包括非常具體的地球距離、直徑、自轉(zhuǎn)周期等。教師在教學(xué)過(guò)程中融入該教學(xué)APP，方便學(xué)生進(jìn)行理解，也方便讓學(xué)生進(jìn)行自行探索，軟件可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求和所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，提供與之相關(guān)的天體知識(shí)[2]。比如，進(jìn)行“天體”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，了解不同天體的概念和主要類(lèi)型及相關(guān)的文字?jǐn)?shù)據(jù)。例如學(xué)習(xí)恒星、行星中的常見(jiàn)天體，可利用這一類(lèi)教學(xué)APP 進(jìn)行具體操作。學(xué)生利用星圖軟件不但可以加深自我理解，也可以通過(guò)獨(dú)特的方式向全班同學(xué)進(jìn)行介紹，或者將自己的想法說(shuō)出來(lái)和其他同學(xué)共同探討分析。學(xué)習(xí)天體知識(shí)是了解天體系統(tǒng)的前提，也是逐步熟悉地球所在宇宙環(huán)境的基礎(chǔ)性知識(shí)，學(xué)生必須對(duì)天體有充分的了解和認(rèn)識(shí)，才能對(duì)天體系統(tǒng)的概念產(chǎn)生一定感悟，這是高中學(xué)生學(xué)習(xí)自然地理的基礎(chǔ)。采用星圖這類(lèi)軟件，能夠非常好地滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為后續(xù)的地理學(xué)習(xí)提供支持。

（二）學(xué)會(huì)多角度觀察，培養(yǎng)學(xué)生立體空間思維

地理知識(shí)體現(xiàn)空間性、多維性和不確定性，涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜和廣泛，教師在進(jìn)行具體教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)教學(xué)形式的限制，從二維平面的地理教學(xué)示意圖中突破出來(lái)，利用不同的教學(xué)資源，形成立體化的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維。比如，在開(kāi)展“太陽(yáng)系八大行星的共同特征”的教學(xué)過(guò)程中，首先引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)八大行星的運(yùn)動(dòng)特征的共性：近圓性、共面性、同向性。此外教師可以引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度來(lái)觀察行星在其公轉(zhuǎn)軌道上的姿態(tài)，比如八大行星公轉(zhuǎn)的傾斜角度不同，特別是天王星還是圍繞太陽(yáng)“躺”著公轉(zhuǎn)的；并不是所有的行星都是自西向東自轉(zhuǎn)的，比如金星就是“倒著”自轉(zhuǎn)的。也可以從運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)軌道和軌道平面進(jìn)行分析對(duì)比，以此來(lái)找尋問(wèn)題的答案。這時(shí)就可以利用星圖APP，展開(kāi)實(shí)際操作，查看各類(lèi)參數(shù)及動(dòng)態(tài)畫(huà)面。

學(xué)生如果能夠形成地理學(xué)的空間觀，也就掌握了理解立體化地理知識(shí)的基礎(chǔ)能力，這樣幫助學(xué)生改變觀察角度，能夠更好地建立空間想象力，讓學(xué)生逐漸構(gòu)建太陽(yáng)系的空間意識(shí)，為學(xué)習(xí)地球運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

三、“星圖”軟件的教學(xué)應(yīng)用策略——以“天文課程中培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀”為例

高中地理教學(xué)將自然環(huán)境對(duì)人類(lèi)發(fā)展的影響作為核心內(nèi)容，通過(guò)地球外在宇宙環(huán)境和天體系統(tǒng)對(duì)地球影響的相關(guān)分析展開(kāi)教學(xué)，為促使學(xué)生形成科學(xué)宇宙觀奠定基礎(chǔ)。學(xué)科認(rèn)為外界天體系統(tǒng)的發(fā)展變化也會(huì)造成地球自然環(huán)境的變化，宇宙環(huán)境和地球環(huán)境是相互影響的，地球環(huán)境依托宇宙環(huán)境而生，在不同程度上影響人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)，而自然環(huán)境更是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)[3]。

通過(guò)應(yīng)用星圖軟件進(jìn)行教學(xué)應(yīng)用的策略分析，以此來(lái)探究天文課程中的內(nèi)容逐漸構(gòu)建“人地協(xié)調(diào)觀”的思想價(jià)值體系，圍繞不同的角度，結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)梳理，本文主要從不同的理解角度來(lái)探究“地對(duì)人”“人對(duì)地”“人地和諧”之間的聯(lián)系，也結(jié)合教材內(nèi)部的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)梳理，從而分析教學(xué)軟件的應(yīng)用與教材內(nèi)部的理論結(jié)合產(chǎn)生的教育作用。

（一）引導(dǎo)學(xué)生理解“人地協(xié)調(diào)觀”的概念

人地協(xié)調(diào)觀是高中地理核心素養(yǎng)的首要內(nèi)容，社會(huì)主義核心價(jià)值觀中的“和諧”也是對(duì)人地協(xié)調(diào)觀的認(rèn)同，在天文課程教學(xué)中也能體現(xiàn)出培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀的重要作用，而開(kāi)展相關(guān)教學(xué)的真正目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)高中生思想觀念的培養(yǎng)，引導(dǎo)高中生正確理解“人與地之間的關(guān)系”。人與地的關(guān)系，指有關(guān)人類(lèi)及其各種社會(huì)活動(dòng)與地理環(huán)境的關(guān)系。人地關(guān)系中的“地”可以從三個(gè)方面來(lái)界定，即地理環(huán)境、地理空間、地理系統(tǒng)。

地理環(huán)境所指的是地球上的自然地理環(huán)境，是與地球內(nèi)部的生產(chǎn)活動(dòng)和萬(wàn)物生長(zhǎng)發(fā)展有直接聯(lián)系的。但地球上的地理環(huán)境也和宇宙環(huán)境有直接聯(lián)系，因?yàn)榈厍蛏顒?dòng)提供動(dòng)力支撐的太陽(yáng)輻射來(lái)自宇宙環(huán)境，因此，高中地理教材中最開(kāi)始的教學(xué)內(nèi)容就與宇宙環(huán)境有關(guān)。因此地理環(huán)境，也應(yīng)當(dāng)包括宇宙環(huán)境。地理空間，這樣的定義同樣涵蓋了地球空間和宇宙空間，需要將地球空間的發(fā)展與宇宙空間的發(fā)展銜接起來(lái)，進(jìn)行深度的探索和研究。

地理系統(tǒng)在人們的普遍認(rèn)知中也是地球系統(tǒng)，但從具體分析的過(guò)程中，天體系統(tǒng)對(duì)地球系統(tǒng)的發(fā)展變化也產(chǎn)生深刻影響。因此，要充分考慮人與宇宙系統(tǒng)、宇宙空間以及宇宙環(huán)境之間的聯(lián)系，不僅要思考人與地球系統(tǒng)之間的聯(lián)系，也要充分融入宇宙相關(guān)的內(nèi)容。天體系統(tǒng)對(duì)地球系統(tǒng)的影響也需要融入人地關(guān)系協(xié)調(diào)研究的范疇內(nèi)，教育工作者要重視這方面的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用，也要熟練使用能夠體現(xiàn)天體系統(tǒng)和地球系統(tǒng)之間聯(lián)系的教學(xué)APP，幫助學(xué)生理解天體、星空、天球等空間地理的相關(guān)概念。

“人地協(xié)調(diào)觀”需要學(xué)生形成對(duì)“人與自然關(guān)系”的整體認(rèn)識(shí)，要有豐富的主觀體驗(yàn)，也要有科學(xué)合理的客觀認(rèn)識(shí)，只有實(shí)現(xiàn)二者的充分結(jié)合，才能形成系統(tǒng)化認(rèn)識(shí)，這才是人們對(duì)人類(lèi)與地理環(huán)境之間關(guān)系持有的正確價(jià)值觀。人與自然之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，核心為人，這是由于人是人際關(guān)系之中行為的行動(dòng)方也是承受方，具有主動(dòng)地位，也需要受到被動(dòng)影響。人采用怎樣的態(tài)度面對(duì)人與自然的關(guān)系，又如何處理這種關(guān)系，正是教師應(yīng)當(dāng)對(duì)高中生進(jìn)行思想觀念培養(yǎng)的重心[4]。

（二）引導(dǎo)學(xué)生明確“人與地的關(guān)系”

高中地理天文課程中蘊(yùn)含的人地協(xié)調(diào)觀需要通過(guò)兩大不同維度進(jìn)行培養(yǎng)，包括橫向維度和縱向維度，需要針對(duì)時(shí)間、空間和人地之間相互作用的關(guān)系進(jìn)行概念模型的應(yīng)用分析，以此來(lái)體現(xiàn)天文課程對(duì)形成人地協(xié)調(diào)觀的教育作用。所體現(xiàn)的內(nèi)容包括“人類(lèi)對(duì)環(huán)境的影響”“環(huán)境對(duì)人類(lèi)的影響”“協(xié)調(diào)人類(lèi)與環(huán)境的關(guān)系”，再進(jìn)行二者協(xié)調(diào)發(fā)展的研究。

1.“地對(duì)人”

“地對(duì)人”也就是“環(huán)境對(duì)人類(lèi)的影響”，主要包括自然環(huán)境的變化和災(zāi)害對(duì)人類(lèi)活動(dòng)造成的制約，比如“地球”方面的知識(shí)中關(guān)聯(lián)了宇宙環(huán)境和地球之間聯(lián)系，造成地球在長(zhǎng)期演化過(guò)程中表面自然環(huán)境形成的差異變化，探尋地球特別是地表發(fā)生自然變化的規(guī)律，地理學(xué)界認(rèn)為是在非持續(xù)性的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程中，逐漸形成了圈層結(jié)構(gòu)，而地球表面自然環(huán)境方面的差異，也奠定了人類(lèi)生活與發(fā)展的基礎(chǔ)。為應(yīng)對(duì)這方面的知識(shí)教學(xué)，可以通過(guò)人機(jī)交互，讓學(xué)生更加深刻地了解宇宙和地球之間的關(guān)系，學(xué)生可以將想要查詢(xún)的內(nèi)容輸入軟件，獲得大量的文字與圖片材料，從而逐步了解地球所處的宇宙環(huán)境，加深對(duì)宇宙環(huán)境的認(rèn)知，才能抽象理解宇宙與地球之間的關(guān)系，也才能逐步理解其中對(duì)人類(lèi)生存造成的影響。這種教學(xué)形式讓學(xué)生能夠滿(mǎn)足好奇心，激發(fā)對(duì)天文學(xué)和地理相關(guān)知識(shí)的興趣，為后續(xù)的學(xué)習(xí)發(fā)展提供機(jī)會(huì)。

2.“人對(duì)地”及“人地和諧”

“人對(duì)地”也就是人類(lèi)各種生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)大自然環(huán)境、自然資源造成的影響，也包括為了規(guī)避自然災(zāi)害采取的干預(yù)措施對(duì)自然環(huán)境造成的影響。其中，涉及資源開(kāi)發(fā)和資源利用以及資源保護(hù)產(chǎn)生的一系列影響，都屬于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境造成的影響?！叭说睾椭C”地進(jìn)行人與自然和諧相處方式的探究工作，探尋人類(lèi)如何踐行技術(shù)和工具的合理改造，在保護(hù)環(huán)境基礎(chǔ)的方式下，才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的平衡。在自然環(huán)境能夠承載的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，以維護(hù)“人地和諧”為基礎(chǔ)原則。比如，在“地球圈層結(jié)構(gòu)”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究地球是如何形成的及如何劃分地球的圈層結(jié)構(gòu)，然而其他天體中的相關(guān)問(wèn)題，由于教材中缺乏相關(guān)的文字介紹，學(xué)生并不了解，教師如何給學(xué)生拓展和延伸這部分內(nèi)容？這時(shí)教師就可以利用軟件設(shè)備進(jìn)行查詢(xún)，搜集資料，繪制思維導(dǎo)圖，適當(dāng)進(jìn)行知識(shí)拓展，讓學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想，認(rèn)識(shí)到在未來(lái)的社會(huì)，人們也可以采用合理的技術(shù)方式對(duì)宇宙外的自然資源進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用。

（三）幫助學(xué)生形成地理學(xué)的空間觀

在進(jìn)行地理選修課——天文課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生需要掌握好新知識(shí)的學(xué)習(xí)方式，教師也要明確高中地理的教學(xué)性質(zhì)。高中地理中融合了天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、氣象學(xué)、水文學(xué)、地貌學(xué)、生物學(xué)等方面的知識(shí)，可謂是“上知天文，下知地理”，天文和地理二者的有效融合，也使這一學(xué)科的復(fù)雜性和廣泛性得到充分體現(xiàn)。若能做好學(xué)生地理學(xué)的空間思維培養(yǎng)，更加有效地激發(fā)學(xué)生的發(fā)展意識(shí)，在后續(xù)教學(xué)工作中，也能給予一種勇氣和助力[5]。

通過(guò)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，讓學(xué)生了解天文學(xué)的空間分布情況，逐步提升高中生的整體素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生綜合思考能力的提升，為現(xiàn)代社會(huì)培養(yǎng)人才貢獻(xiàn)堅(jiān)實(shí)的力量。本文結(jié)合“星圖”APP 的教學(xué)應(yīng)用，完善教學(xué)體系，為高中天文教學(xué)實(shí)踐提供更多機(jī)會(huì)，也結(jié)合學(xué)生的發(fā)展需要，幫助學(xué)生形成正確的地理學(xué)思維觀念。比如，進(jìn)行“太陽(yáng)系八大行星”的教學(xué)過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生了解太陽(yáng)系內(nèi)有哪八大行星，而地球?qū)儆谄渲幸活w普通行星，但同時(shí)也是一個(gè)特殊的行星。學(xué)生可能會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)：為什么把地球歸類(lèi)于普通行星？又說(shuō)它屬于特殊的行星？教師可以圍繞八大行星的基本特征和公轉(zhuǎn)軌道特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明地球?yàn)槭裁词瞧胀ǖ男行?，再結(jié)合地球所處的宇宙環(huán)境和地球自身的條件說(shuō)明地球?yàn)槭裁从质悄壳耙阎奈ㄒ淮嬖谏男行?，幫助學(xué)生形成清晰的空間思維認(rèn)識(shí)。利用軟件讓學(xué)生了解八大行星的運(yùn)動(dòng)方向，包括平面運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，利用手機(jī)軟件放大縮小星圖的尺寸，了解太陽(yáng)系的內(nèi)部構(gòu)造和不同行星與太陽(yáng)之間的距離。

學(xué)生形成對(duì)天文學(xué)的正確認(rèn)識(shí)，是實(shí)現(xiàn)地理教學(xué)中天文教育最重要的任務(wù)，教師可幫助學(xué)生梳理太陽(yáng)系中不同行星離太陽(yáng)遠(yuǎn)近及其他基本情況。在此基礎(chǔ)上，更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建太陽(yáng)系內(nèi)的空間體系，為探究后續(xù)的地球運(yùn)動(dòng)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。

四、星圖軟件的教學(xué)啟示

（一）做好手機(jī)軟件的設(shè)計(jì)，利用好教學(xué)功能

將教學(xué)軟件作為多媒體教學(xué)的一種途徑和方式，最重要的優(yōu)勢(shì)在于能夠引導(dǎo)學(xué)生熟悉不同類(lèi)型的電子設(shè)備，也更加方便自行操作。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇合適的教學(xué)軟件，利用好教學(xué)資源和教學(xué)功能。結(jié)合教學(xué)軟件的應(yīng)用情況，選擇合適的方向融入教學(xué)過(guò)程中，體現(xiàn)對(duì)教學(xué)的有效幫助，讓學(xué)生通過(guò)更加良好的學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)了解更多深入的知識(shí)[6]。

（二）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新和有效交互

在教學(xué)過(guò)程中，教師與學(xué)生要形成雙向互動(dòng)，但由于教師的教學(xué)壓力較大，課堂教學(xué)時(shí)間通常極為有限，教師想要進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的適當(dāng)拓展，在課堂上沒(méi)有充分的時(shí)間，可以在天文選修課中進(jìn)行充分的拓展和延伸。教師應(yīng)當(dāng)了解學(xué)生的需要，幫助學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題。這需要教師做好學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的有效觀察，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，并重視學(xué)生的反饋。在此過(guò)程中，正需要星圖APP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新和有效對(duì)接，及時(shí)實(shí)現(xiàn)交互，為能讓教師有更充分的思想認(rèn)識(shí)做好準(zhǔn)備。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)規(guī)范的“人地協(xié)調(diào)觀”并非簡(jiǎn)單之事，既要更好地幫助學(xué)生科學(xué)地理解所學(xué)內(nèi)容，也要更加客觀地認(rèn)識(shí)日常生活中發(fā)生的一系列現(xiàn)象，使學(xué)生獲得應(yīng)對(duì)未來(lái)必備的素質(zhì)和能力。在本文的闡述過(guò)程中，體現(xiàn)了地理核心素養(yǎng)中的協(xié)調(diào)觀，也結(jié)合了天文的教學(xué)實(shí)踐，在日常地理教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，依舊需要廣大教師不斷做出努力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)融合。天文課程要寄希望于未來(lái)，雖然宇宙很神秘，天文知識(shí)無(wú)窮無(wú)盡，但了解天文知識(shí)有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，也增強(qiáng)他們勇于探究未知的精神動(dòng)力。這更需要教師調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與興趣，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，能夠通過(guò)調(diào)整提高自身水平來(lái)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展變化。在這一過(guò)程中，星圖教學(xué)APP 的合理應(yīng)用能使教學(xué)水平“更上一層樓”，以文中的手機(jī)APP 代表“星圖”為例，給教師和學(xué)生帶來(lái)極大的幫助，讓學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造興趣都被有效激發(fā)，更能促進(jìn)學(xué)生的良好發(fā)展。