借助Google Earth來提高中學生的地理空間素養

摘 要： 地理空間素養的提高一直是地理教學的一個難點，而在教育教學過程中培育學生的地理空間素養是素質教育所提倡的。隨著地理信息技術的發展，Google Earth作為一個新的輔教工具走進了地理教學的課堂。本文擬探討Google Earth提高中學生的地理空間素養的功效。

關鍵詞： Google Earth 地理空間素養 地理教學

1.關于Google Earth

Google Earth即谷歌地球（以下簡稱GE），是Google公司2005年7月發布的一款虛擬地球儀軟件。其采用3D地圖定位技術，并將本地搜索功能和衛星圖像結合起來，將地球做成3D地球儀形狀，用戶可以拖動鼠標隨意地翻轉這個虛擬地球，就像轉動手中的地球儀一樣。利用它，用戶可以從任意角度瀏覽到高清晰的地圖，看到地面上的建筑物或地球地貌的三維圖像，還可以搜索道路、酒店，獲得出行導航等服務。GE中含有大量的地理信息，用戶可以根據自己的需要，通過圖層管理選擇要在地圖上顯示的地理特征，這樣會更加明了直觀，獲取信息十分方便。

2.關于地理空間素養

素養是一種標準化的陳述，它包含兩個因素，即具有某種知識并且能夠運用這種知識來處理相關問題。《辭海》把素養界定為“經常修習涵養，如藝術素養、文學素養”。

空間素養是由美國國家科學院下屬全美研究委員會所提出的概念。了解空間概念，且能利用表征工具完成縝密的空間推理過程，此即空間思維。當一個人精于空間思維時就具有了空間素養。空間素養是人類認知技能的綜合表現。

地理素養是學習者經過地理學習后所養成的比較穩定的心理品格，是一個人從地理學的角度來觀察事物且運用地理學的技能來解決問題的內在涵養，包括地理知識、地理觀點、地理方法、地理能力、地理態度、地理情感等構成要素。

地理空間素養是地理素養與空間素養交叉相融的部分。它既是地理素養的重要組成部分，又是空間素養的重要組成部分。它是學生在學習有關空間位置、空間分布、空間過程、空間格局、空間上的成因聯系等內容的過程中，在掌握地理空間知識和形成地理空間技能的基礎上，運用這些知識與技能解決有關地理空間問題的內在修養，由地理空間概念、地理空間表征工具和地理空間推理三個要素組成。

3.借助GE來提高中學生的地理空間素養的具體表現

新課標明確提出，中學地理課程目標是不僅僅要讓學生獲得基本的地理知識和技能，更要注重發展學生的地理思維能力、培育學生崇高的地理素養。而地理空間素養的提高一直是地理教學的一個難點，因此，在教育教學過程中培育學生的地理空間素養，是教師的職責，也是素質教育所提倡的。

（1）借助GE幫助學生建立良好的宇宙觀

高中地理“行星地球”部分是高中地理的導入單元，因此，這部分對激發學生地理興趣十分重要。而這部分內容涉及的天文學知識比較多，主要是幫助學生樹立科學的宇宙觀，如果用傳統的講授板書式教學，學生就很難理解且會覺得很乏味。

GE里面有一個常用的模塊叫“星空”，其強大的搜索功能和權威全面的“天文數據庫”能幫我們直觀地感受到浩瀚的宇宙且能在其中搜索到指定的天體，近距離地觀看由哈勃望遠鏡所拍攝的距我們幾億光年的天體圖像。這樣不僅讓抽象的天文知識更加直觀，而且拉近了學生與現代科技的距離。

（2）借助GE幫助學生認識宏觀的地球

對地球的宏觀認識僅憑文字描述和有限的圖像展示是遠遠不夠的。對地球的宏觀認識主要包括四個方面：格局分布（即海陸分布）、形態特征、運動規律、經緯分布。GE里面有四個對應的圖層：海洋、地形、日出和太陽、網絡。通過這四個圖層，可以向學生展示直觀的全球海陸分布情況、全球的高低起伏形態分布情況、地球自轉與公轉的規律及全球的經緯網絡格局。這樣，這些宏觀的概念就會以直觀的印象呈現在學生的眼前。

（3）借助GE幫助學生更好地掌握空間分布關系

空間分布是地理學中一個十分常見的概念。中學地理涉及空間分布的知識有很多，例如全球的氣候類型分布、土壤分布、人種分布、農作物的地理分布等。

教師首先應將氣候類型圖、土壤分布等疊加在GE上，再根據需求打開經緯網、邊界與地名、氣溫、地形等各要素的圖層，在圖層疊加過程中加深學生對區域輪廓的認識。

（4）借助GE幫助學生提高空間分析能力

空間分析，就是分析地表上各個地理要素在空間中的相互作用關系。地表上的任何一個地理要素都不可能孤立地存在，地理要素之間總是不斷地進行著物質、能量、信息的交換，這種交換就構成空間的相互作用。正是這種相互作用，才把空間上彼此分離的地理要素結合成具有一定結構和功能的有機整體。

空間分析的具體內容很多，有包含分析（分析一地理事象是否包含在另一地理事象范圍內）、相交分析（分析兩種地理事象之間的相交區域）、空間差異分析（分析兩種地理事象之間的不同區域）、緩沖區分析（分析一定范圍內的地理事象）及空間查詢、統計等。

例如，問：生淮南為橘，橘生淮北為枳，這是為什么？對于這一問題，教師可以結合GE，分別展示淮河南北的溫度、濕度、土壤等地理要素的特征，進而總結出橘子生長的地理條件。這樣的引導，不僅讓學生掌握了知識，而且提高了學生的空間分析能力。

（5）借助GE幫助學生建立“地理空間聯系”的概念

GE對現實世界的地理空間關系的模擬，可以使學生對空間各種事物的狀態有非常直觀的感受。地理教師可以用GE的簡單空間操作分析工具，為學生提供空間可視化的分析結果，能揭示地理事物的空間關系和空間分布模式，幫助學生理解地理學科的特征，建立地理學科的知識結構，提高地理課堂效益。這就是說，GE可以將看似孤立的知識點用聯系的觀點放在同一個地理空間中，讓學生對它們有一個系統的認識。

如地理教學中的難點——世界陸地自然帶的分布及其成因，體現了地理科學的整體性和區域性特征，GE既能展示一幅可以無級縮放和進行信息查詢的地圖，又能展現一個三維的地形模型，可以將無級縮放的世界地圖，通過鼠標點擊，不斷變換比例尺的大小，這樣，展現出來的空間信息也會不一樣。而且，通過GE可以將土壤、植被等圖層要素添加進去，通過這些圖層的感觀比較，讓學生始終能直觀地感受和理解世界陸地自然帶分布特征及其成因。

（6）借助GE幫助學生實現地理空間表達能力

GE的功能區里有“建立及管理地標”的選項。地表是GE的一種標志空間位置的快速標簽，利用地標可以快速打開其指向的目的地三維地圖。由于GE支持HTML程序語言和JAVA語法，因此，學生還可以進行文字、圖片及動畫視頻的制作和超鏈接。GE的功能區里還有“添加圖像”和“添加多邊形”的選項，分別可以編輯相關的專題地圖和突出指定區域。

這樣，學生就可以借助GE進行地理研究性學習。例如，學生可以將曾去旅游過的地方在GE中標定精確位置，然后一超鏈接的形式將曾拍的照片及個人旅游評價發布在GE的網絡上，供有興趣的人共享使用。這樣，不僅十分有意義，而且達到了研究性學習的目的，提高了學生地理空間信息的表達能力。

4.在地理教學中使用GE的呼吁

隨著地理信息技術的發展，地理教學有必要合理地利用國內外的地理信息數據資源。GE是一個既方便又通用的工具，而且資源豐富、功能強大，只要教師去發現，結合資源備好課，就能充分發揮作用，提高教學效率。地理教師在備好教材的同時，還應充分運用GE軟件進行教學，給予學生合理的引導，激發學生的學習興趣，讓學生自主探究，去發現、去思考。Google Earth不僅會使學生輕松地掌握地理知識，而且會使他們開闊視野，更激發學習地理的主觀能動性，提高中學生的地理空間素養。GE的運用為地理空間素養培育的方式方法改革提供了新路徑、提供了更豐富的教學資源。實踐表明，教師不但要注意GE運用策略的有效性，而且要考慮GE的運用形式。

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