信息技術在隱性地理素材中的教學運用

劉 導

（深圳市福田中學, 廣東 深圳 518033）

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信息技術在隱性地理素材中的教學運用

劉 導

（深圳市福田中學, 廣東 深圳 518033）

摘要：本文主要闡述了如何利用信息技術手段將地理教學中遇到的一些隱性地理素材，如抽象的地理空間形態、地理圖像和數據等進行具體化、形象化、簡單化的顯現，從而發現其中隱藏的地理信息，達到地理教學中重難點的有效破解。

關鍵詞：信息技術；隱性；地理空間；地理圖像

一、支持地理空間形態的信息技術應用方式

地理空間概念的建立是信息技術為地理空間形態教學有效服務的整合點，具體的解決辦法有：

1.多角度展現

突破傳統的紙質地圖的限制，利用Geogle Earth、Geopdf等信息技術手段可以將同一地理空間賦予多角度的展現形式，或側視與俯視，或靜態與動態，或整體與局部，在空間視覺的切換中可以讓學生在形式變化中自主強化空間概念。

例如：在講解德國魯爾區發展的區位優勢時，利用Geogle Earth技術,隨著比例尺的變化，學生任意穿梭在西歐、德國、魯爾區地理空間之間，從不同角度的空間關系中感受魯爾區作為傳統工業區的位置、交通、市場等優越的區位條件（見圖1）。

圖1　德國魯爾區空間展示

2.多技術手段融合

隨著多媒體教學工具的廣泛應用，教學中出現了多種可以向學生傳遞空間信息的加工處理軟件，而且它們往往能夠相互融合，突破傳統教學中一些難以實現的定位功能，還能充分調動學生自主學習的積極主動性，達到顯著的課堂效果。

例如：在中國山脈的定位過程中，教師的黑板地圖難以將山脈和行政區結合，但是使用電子行政地圖進行山脈的教學，則會達到更準確的定位效果。因此我們用多媒體調出中國行政區空白地圖，然后讓學生用白板的熒光筆功能畫出主要山脈，學生在愉快的自主學習中高效掌握了中國主要山脈在行政區圖中的空間定位（見圖2）。

圖2　中國主要山脈分布

3.多維度觀察

對于抽象的空間形態，從一維點、二維線到三維面、四維時空結合觀察，信息技術能增強學生對地理空間的認知體驗，幫助學生將地理空間的地理問題在不同的維度下進行比對、思考，使其空間概念變得更加清晰，理解地理問題也更加容易。

例如：在學習某地區水土流失的情況時，首先需要將其二維的等高線地形圖通過電腦軟件切換成三維的景觀地形圖（見圖3），學生更容易發現容易發生水土流失的地點，再通過軟件的定位和時間編輯功能，調用本地區前后五十年的景觀變化，讓學生自行比較該地水土流失的情況。

圖3　某地景觀地形圖和等高線地形

4.模擬真實地物

利用信息技術模擬，在學生自主學習中可以立即呈現真實地物的空間分布，克服距離障礙，提供真實素材，進而提高學生的地理空間素養。

例如：深圳的學生在學習城市專題的時候，想了解廣州某城區的城市功能、區位等，學生可以利用天地圖的三維數字城市欄目，直觀地進行觀察，提高學生的空間認知能力和空間思維能力（見圖4）。

圖4　天地圖三維城市界面圖

二、支持地理圖像、數據的信息技術應用方式

1.從模糊到清晰

豐富多變的圖表是地理學科學習的重要特征。學生在學習包羅萬象的多篇圖幅之后，往往感覺印象模糊，記憶不清，有的當時記住了，但很快就會遺忘，有的當時理解了，但課下不會運用。學生記憶模糊，錯誤頻發的圖像往往有易混淆（如氣旋、反氣旋、冷鋒、暖鋒圖等）和難想象（如蘑菇石等高線、岱崮地貌等高線圖等）兩大類。如果能在學生的自主學習中利用信息技術手段，對學生的易錯圖像進行收集，建立圖庫，方便學生在學習新課或者復習課中隨時隨處調用，則能很好地幫助學生從模糊到清晰地認識地理圖像。

例如：我們收集了高中地理重難點知識中易混淆和難想象的地理圖像，在網站上設想建立“高中易錯地理圖庫”，根據知識專題分類，學生可根據學習需要自由調用一物多圖、一圖多物的功能，完成圖形發散和總結的思維訓練過程（見圖5）。

圖5　高中易錯地理圖庫網站結構

2.從繁雜到簡單

統計圖表的類型復雜多樣，除了統計表格以外，還有坐標圖、扇形圖、雷達圖、金字塔圖等。它們都是承載地理信息的工具，但如果某一種圖表的承載形式大大增加了學生的認知負荷，就會明顯減少學生對核心問題理解和把握的余力，從而影響學習效果。我們要善用信息技術手段靈活變通圖表形式，讓信息承載體變得更加簡單、直觀。

例如：首先提供“2014年天安門廣場國旗升降時間表”（見表1），讓學生了解北京冬夏季節晝夜長短的變化。學生在觀察表格時，通常感到信息量偏大，需要反復、逐一對比各個日期，甚至有的學生最后花費了大量時間仍不理解。但針對這個表格的數據用Excel軟件簡單制作了一個柱狀統計圖，變化規律在學生的觀察下卻是一目了然。

表1　2014年天安門廣場國旗升降時間

3.從呆板到靈活

地理原理結合統計圖表的分析，往往是很多學生突出的學習困難。傳統的課堂講解，由于教學工具的限制，師生往往就題論題，學生呆板地掌握了一幅圖的分析過程，卻沒有靈活掌握圖形在地理原理下的分析方法。但如果我們能利用專門的圖形切換軟件，靈活改變圖形的數據、圖例、注記等，利用圖像舉一反三，進行知識體系的再建構，學生對很多地理原理、規律的掌握，在使用和分析過程中就能得到強化，同時便利的圖形軟件也能大大減輕老師傳統條件下的制圖工作量。

例如：在圖形編輯軟件中通過柱狀圖和折線圖的相互切換，讓學生觀察兩幅圖的異同點，學生在靈活的統計圖形面前能看到兩幅圖像代表的地理要素都是南半球的溫帶海洋性氣候（見圖6、圖7），這就是他們地理觀察能力和思維能力提高的表現。

圖6　某地氣候資料

圖7　某地年內氣溫和降水量逐月累計折線

4.從狹隘到通透

一幅地圖往往具有多種綜合的地理信息，面對錯綜復雜的數據和線條，傳統的讀圖方法是“眉毛胡子一把抓”，學生往往不能迅速地挖掘圖中的有效信息，經常答非所問，信息技術能利用圖層分解的能力，提高學生獲取和解讀地圖信息的能力，并且幫助學生形成這種逐一分解圖層的思維，極大提高學生的讀圖和解題效率，這也是學生領悟地理事物相互聯系的整體性的過程，對地理知識從狹隘的認識到達通透的全面認識。

例如：GIS系統具有數據存儲的“分層”技術，對于同一個區域的不同地理要素的特征能通過圖層進行疊加或分解分析，從而方便進行相關的地理研究。如我們在判斷某地的農業布局規劃時，就可以通過GIS技術提供該地的水系、土地利用、居民點、地形和土壤的圖層，對它們進行疊加分析，從而在這個區域中找到一個相對水源豐富、耕地集中、地形平坦，土壤肥沃而又臨近市場的區域去發展花卉、蔬菜的生產（見圖8）。

圖8　某地農業布局規劃GIS圖層