圖新地球在高中地理教學中的應用

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《河流地貌的發育》一課教學為例，闡述在高中地理課堂應用圖新地球引導學生了解河谷的演變、曲流變化規律、沖積平原的形成、河流地貌對聚落分布的影響等，使教學突破時空限制、強化人地協調觀，提高學生的綜合思維能力和地理實踐力。

【關鍵詞】圖新地球 高中地理 地理教學 河流地貌的發育

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2022）11-0134-04

圖新地球（LocaSpace Viewer）是新一代國產專業三維數字地球桌面軟件，擁有超大規模地圖數據的承載、強大的數據編輯與管理、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、道路標記圖，同時支持自定義圖源擴展，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飛行等。圖新地球能夠滿足高中地理日常教學需求，教師可以根據課堂教學實際利用圖新地球加載圖源，以擴充課堂教學資源，為引導學生分析地理事物提供探究途徑，有助于創設真實的課堂情境和實現課堂深度學習。本文以人教版高二地理選擇性必修1《河流地貌的發育》一課教學為例，探討圖新地球在高中地理課前、課中、課后教學中的運用策略。

一、教材分析

《河流地貌的發育》是2019年人教版高二地理選擇性必修1第二章第三節《地表形態的塑造》的內容，本節課教學主要涉及河谷的演變、曲流變化規律、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。學生在本章第一節、第二節的教學中，對內力作用、外力作用和構造地貌的形成有了一定的了解，特別是對內力作用和外力作用的理論經過了具體運用和驗證。《河流地貌的發育》這節課教學，在整個單元的章節教學中起到承上啟下的作用，學生通過本次課學習，深入了解營造地表形態的外力作用，可以為探究“崇明島的未來是什么樣子”的問題打下基礎。

“河流地貌”包含河流地貌的發育不同時期，體現了河流三角洲動態的演變過程;河流地貌對聚落分布的影響，則體現了不同地貌的形態對人類生產生活方式的影響。教師可以借助信息技術模擬實驗、圖文呈現等，引導學生探究河流地貌發育的過程;借助信息技術展示不同地貌，引導學生運用區域綜合視角看待地理事物發展的過程，堅持以人地關系為主線，分析河流地貌與聚落分布之間的關系。以下是筆者利用圖新地球輔助教學繪制的《河流地貌的發育》課中知識結構圖（如圖1所示）。

二、學情分析

學生在高一年級學習了河流的發育相關知識，對河流地貌有了一定的了解，具備一定的邏輯推理能力。教材內容中部分概念的學科專業性很強，如河谷、溯源侵蝕、沖積扇、河流地貌對聚落分布的影響等，對學生來說，理解難度大，要求學生具備較強的想象和分析能力，對此，教師可以借助信息技術手段為地理課堂構建學習情境，方便學生理解記憶。學習本節課知識，有助于學生運用實例分析內力作用、外力作用對河流地貌塑造的影響，培養學生必備的地理學科核心素養。

三、課標解讀

本節課對應的課標內容為：結合教學實例，解釋、說明內力作用和外力作用對地表形態變化的影響，并說明人類活動與地表形態的關系。其中，“解釋、說明”是行為動詞;“地表形態變化的影響”“人類活動與地表形態的關系”是主題內容。從行為動詞來看，學生的能力要求應具有層次性。在本課教學中，學生要結合具體所學，理解“河流地貌的發育”是基礎，“沖積扇、河漫灘平原、三角洲平原、曲流變化規律”是河流地貌發育的結果;同時，教學要堅持人地關系為主線，從不同方面闡明河流地貌與聚落之間的關系。

四、教學目標

1.結合圖片、影像，說出流水侵蝕發生的位置。（區域認知）

2.通過實驗和圖文探究，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。（人地協調觀）

五、教學重、難點

1.教學重點：從時空維度，理解河流地貌的形成過程。

2.教學難點：河流地貌的動態演變。

六、教學過程

（一）新課導入

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

【設計意圖】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，可以讓學生迅速融入地理學習情境中。

（二）了解河谷的演變

教師運用圖新地球對長江三峽、荊州、鎮江等地進行地形剖面分析，歸納長江三地不同河段發育呈現初期V型河谷、中期S型河谷和晚期槽型河谷的特點;播放流水侵蝕實驗視頻，引導學生探究歸納河谷不同階段的侵蝕主要方式和河谷形態特征（如表1所示）。

【設計意圖】借助圖新地球進行剖面分析和實驗視頻的混合使用，可以激發學生的求知欲，讓學生從多個角度分析地理事物，培養區域認知能力和綜合思維能力。

（三）了解曲流變化規律

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，引導學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律。

【設計意圖】教學通過展示不同時間段某區域的遙感影像圖，引導學生感受地理事物的演變過程，培養學生的讀圖識圖能力和獲取地理信息的能力，以及區域認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.教師運用圖新地球展示新疆阿克蘇地區拜城縣境內某個沖積扇的衛星影像圖，并在圖中標記扇頂和扇緣，讓學生以流水模擬實驗流出的泥沙顆粒大小作為線索，進一步思考：從扇頂到扇緣顆粒的大小有什么改變？（生利用希沃白板標記扇頂、扇緣，回憶流水視頻推斷泥沙顆粒發生的變化）

3.教師利用圖新地球疊加中國地形的分層設色地形圖（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.教師展示長江鎮江段，通過遙感圖片和微課講解河漫灘平原發育的過程。

6.教師利用圖新地球的疊加圖層功能，展示西漢時期和現代長江三角洲地區的疊加圖層，學生從中可以清晰地看到長江三角洲的變化;教師引導學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的趣味性，提高學生學習的興趣;借助圖新地球的疊加圖層功能，構建不同時期長江三角洲的形態，讓學生充分運用區域綜合視角，分析地理事物的演變過程，進一步培養了學生的區域認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.教師運用圖新地球展示長江流域的省會城市，引導學生分析省會城市的分布與河流地貌的關系。

2.教師依次展示成都、武漢、上海等城市的衛星遙感圖，引導學生總結其分布特征。

3.教師繼續用圖新地球展示三峽地區縣級市秭歸城區的衛星遙感圖，提問學生這樣選址的原因，并進行總結。（生小組合作探究，得出結論。）

4.教師引導學生運用圖新地球對秭歸城區的衛星遙感圖進行解讀，驗證其總結規律是否科學合理。

5.師：長江三角洲地區幾乎每年都會遇到洪澇災害，那么，我們應該如何應對呢？

6.教師呈現案例材料，引導學生分析修建三峽大壩對河流地貌產生的影響（生分析材料，總結修建三峽大壩對河流地貌產生的影響）。

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

【設計意圖】教師運用衛星遙感圖，讓學生獲得直接感知，激發了學習興趣;引導學生利用地理信息工具分析問題、驗證結論，培養了地理實踐力。

8.教師出示PPT拓展練習題。

9.教師利用PPT呈現板書，引導學生小結回顧所學知識。

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

【設計意圖】應用圖新地球輔助教學，有效拓展學習資源，激發學生的地理學習興趣，達到學以致用、鞏固提升、及時強化練習的目的。

七、教學反思

（一）巧用衛星遙感影像，突破時空限制

圖新地球的分辨率最高可達30米，從衛星遙感影像中，學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。在地理教學中，教師引導學生利用衛星遙感影像查看自己生活周圍的聚落和其他區域的聚落形態分布狀況，通過區域對比分析，體驗不同聚落形態和地貌景觀的差異。教師引導學生選擇自己熟悉的、感興趣的區域作為研究對象，觀察不同區域的特點。學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、感受生活環境的總體樣貌，體驗了地理之美。

（二）妙用圖層疊加，培養綜合思維能力

圖新地球圖層中包含大量的地理空間數據資料。圖層疊加可以展示不同圖層要素之間的聯系，學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的地形和城鎮分布狀況。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的城鎮用地規模、等級、經濟發展水平等。學生運用圖新地球的圖層疊加功能，還可以結合地理要素進行全面可視化操作，強化綜合思維能力。

（三）活用淹沒模擬模式，強化人地協調觀

圖新地球支持全球任何地區、任何城市的模擬淹沒狀態。打開圖新地球演示欄中的淹沒模擬選項，勾選繪制地圖中的某個區域，調整好播放頻次和每次升高的米數，即可進行淹沒模擬實驗。教師引導學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，再結合國內長江流域不同城市的典型洪澇災害案例進行探究分析，由個到類，培養學生愛護自然、保護環境、減少碳排放、減緩海平面上升等意識，強化了學生的人地協調觀。

（四）善用飛行觀光游覽，提高地理實踐力

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行順序回放。用戶在實地錄制中，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，引導學生組織策劃八桂田園、邕江、南湖公園和大明山等研學活動，指導學生規劃合適的游覽路線。借助圖新地球設計的游覽視頻，插入優美的音樂和旁白，引導學生自主設計虛擬研學路線，做到足不出戶看世界，提高學生的地理學習興趣和地理實踐力。

總之，圖新地球輔助地理教學，為地理教學帶來大量豐富的實時地圖案例，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，激發了學生的學習興趣，培養學生的空間思維能力。圖新地球輔助地理教學，還有利于構建紙電互補的地理教學新模式，讓地理課堂變得豐富多彩，為學生提供自主合作探究的學習氛圍。但圖新地球也有不足之處，如必須連接到網絡才能運行，缺乏一定的靈活性。需注意的是，圖新地球作為教學的一種輔助工具，地理教師在使用過程中應該對其有正確的認識，做好課堂把控，提高教學效率，防止因使用不當而造成課堂教學低效。

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注：本文系廣西壯族自治區一流本科專業建設項目“地理信息科學一流本科專業”（6020303891623）的階段性研究成果。

作者簡介：彭夢曉（1999— ），河南安陽人，南寧師范大學研究生在讀，研究方向為中學地理教學;李品儀（1969— ），廣西桂林人，正高級教師，南寧師范大學碩士研究生導師，研究方向為中學地理教育、情境教學設計、教育科研、中學德育研究;黃少芬（1997— ），江西贛州人，南寧師范大學研究生在讀，研究方向為中學地理教學;周天凱（1997— ），河南商丘人，南寧師范大學研究生在讀，研究方向為中學地理教學;羅國瑋（1979— ）通訊作者，廣西平樂人，博士研究生學歷，教授級高級工程師，碩士研究生導師，研究方向為智慧城市空間信息服務、智慧國土空間規劃、中學地理教學。

（責編 楊 春）