依托地理信息技術培育中學生地理核心素養探討

謝國文 豐琴

伴隨“雙新”在我省的實施，中學地理教學更加注重學生的學科核心素養的培育［1］。中學地理教育的核心素養，分別是人地協調觀、區域認知、綜合思維與地理實踐力，本質是培養學生通過多方獲取資料或實地考察、實驗，運用綜合思維來認知一個區域的人地關系，進而提高科學決策能力的素養。然而在傳統的課堂教學中，學生往往熟悉地理理論知識，而缺乏實踐操作能力和綜合思維，核心素養培育難以達成。

近年來以GIS、RS、GPS為代表的地理信息技術快速發展，地理學科信息化教學的趨勢明顯［2］。《普通高中地理課程標準（2017年版）》要求學生“通過探究有關自然地理問題，了解地理信息技術的應用”［3］。谷歌地球（Google Earth）等地理軟件的出現，極大彌補了上述不足。該軟件以三維模型疊加衛星圖片為基礎，全方位展示了地球表面各地理要素的分布、組成、形態特征及其發展過程［4］。作為高中地理教學的輔助工具，軟件獲取簡單，界面友好。谷歌地球（Google Earth）在“地球運動”“地貌形態”“中國地理”“世界地理”“城市化”以及“3S技術”等章節都有用處，是地理教師的好幫手，也是提高學生們地理興趣的有效工具。

本文將谷歌地球應用于地理課堂，以教師為主導，學生為主體開展案例教學（圖1）。通過實施校園電子地圖制作、城市內澇模擬以及虛擬游覽3個具體案例，力求設計真實情境，聯系學生現實生活，以期提高學生的問題探究和地理實踐力等關鍵能力，培育學生地理核心素養。

一、校園電子地圖制作

與初中相比，高中階段地理課程更注重邏輯思維和規律探究，對學生的學習能力要求更高。而高一學生剛進入高中階段學習，空間思維和想象能力還比較缺乏，在學習“地球運動”“地圖”等部分時，無法構建空間感和區域整體認知，學習效果不佳，不利于激發學生深層學習興趣。教師借助地理信息工具，開展真實情境地理案例教學，是解決上述問題的好方法。

如學習“地圖”章節時，可借助谷歌地球制作校園電子地圖。以豐城中學為例，通過谷歌地球工具欄添加面狀多邊形按鈕，可得到校園單一建筑物立體模型，同時添加圖片功能，為每一個立體模型添加實景照片。為得到更逼真的立體效果，還可借助草圖大師軟件添加外部模型，再加載至谷歌地球中（圖2）。校園電子地圖擁有普通紙質地圖無法比擬的教學優勢，它將教學樓、田徑場、道路、花園等校園地物標注于地圖上，便于高一新生查閱，認識校園。同時結合實景照片和介紹資料，極大豐富地圖內容。也可作為校園宣傳片，對外展示學校信息化教學成果。把學生生活的校園變成可觀察、可編輯、可查閱的電子地圖，學生的學習積極性會得到較大提高。

在實際教學中，當講解地圖三要素時，比例尺的大小與地圖詳略、范圍大小三者關系這個知識點歷來是教學的難點。依托教師制作的校園電子地圖，可通過縮放校園地圖，讓學生直觀看到當范圍變小，比例尺變大，地圖的細節更清楚，反之則比例尺變小，地圖更簡略（圖2）。而方向的講解可直接旋轉軟件右上角的羅盤，從不同方位觀察地圖，培養學生的空間感。同時可通過拖動軟件右上角黃色小人進入街景，以第一人稱視角觀察地圖，讓學生身臨其境，快速辨別方向，大大增強體驗感。

而講解地圖類型時，可借助谷歌地球自帶的地理底圖，分別顯示地形圖、衛星圖和城市街景圖，讓學生對地圖類型有直觀形象的認識。也可通過添加線段工具，獲取校園地形剖面圖。通過觀察沿線地勢的起伏狀況，學生對地勢起伏、海拔、相對高度等概念一目了然。

二、城市內澇成因分析

新教材地理必修一水循環和必修二城市化都涉及城市內澇問題。城市內澇與短時暴雨、地面硬化及城市地勢低洼等密切相關，與水循環各個環節關系密切。在傳統的教學中，學生很難從宏觀上認識城市地表性質的變化和分布，對城市的地勢特征也缺乏整體的認識，對內澇問題的成因理不清思路，教學效果不佳。

江西豐城是一座內澇多發的城市。每年雨季暴雨過后，城市主要道路和低洼地帶都較易積水。在分析豐城內澇成因時，教師可借助谷歌地球地形立體顯示功能，通過拖動觀測視角，學生可直觀看到城市及周邊的地勢高低起伏狀況。同時軟件聯網狀態下可展示大部分城市的衛星影像圖，實時更新，學生可以看到每年城市建成區的變化，從而了解地面性質的變化特點，獲得宏觀認識。進而認識到由于地面硬化、地勢低洼等條件，強降雨下滲減弱，地下徑流減弱、地表徑流增強，地面極易積水，產生內澇。這對突破城市內澇成因這個難點有重要作用。而在提出治理措施時，通過在谷歌地球中展示豐水湖公園、玉龍河濕地公園位置及面積，讓學生了解到近年來豐城城市公園、綠地及水域面積的擴大，對于治理內澇具有明顯效果。學生在看衛星影像圖過程中自然掌握內澇的解決對策，避免了傳統教學的直接灌輸。

此外，由于豐城城區緊鄰贛江，贛江汛期水位上漲，城市同樣面臨防洪壓力。谷歌地球具有模擬地理事物功能，可對未發生的地理事物做出預測和判斷。教師利用谷歌地球添加面狀多邊形功能，模擬不同水位下可能淹沒的地區。如圖3所示，隨著水位上升，老城區潛在淹沒面積逐漸增加。可讓學生認識到城市防洪與河流水位的直接關系，增強學生應對自然災害的意識，提高其防御能力。同時谷歌地球對未發生的地理事物做出預測和判斷的功能，也可為城市防洪搶險決策提供一定參考。

綜上，通過該案例的實施，學生認識到內澇災害發生是多因素綜合作用的結果，也能意識到人類活動對地表的改造，反過來會影響自身的生存與發展。人需要尊重自然，與自然和諧相處，學生的綜合思維及人地協調素養得到培育。

三、城區虛擬游覽

人文地理教學中，“地域文化和城市景觀”等章節的教學需要大量的景觀圖片，幫助學生獲得感性認識。傳統的課堂教學方式難以滿足需求，教學效果欠佳。而谷歌地球具有虛擬游覽功能，該功能突破了時間、地域的限制，通過設置虛擬游覽路線，學生足不出戶就可觀賞世界各地的山水景觀和城市風光，提升課堂教學效果。

豐城市近年來城市化加快，城區面積不斷擴大。目前城區東部方向發展較快［5］，隨著高鐵東站的新建，城區人流、物流在此區域匯集、融合，推動城東、劍南片區城市化。教師可借助谷歌地球的虛擬游覽功能，規劃一條貫穿新城區，途徑豐中、劍邑廣場、人民醫院、玉龍河濕地公園等節點的游覽線路（圖4）。首先在谷歌地球中規劃游覽路徑，添加字幕說明。再通過播放游覽畫面（圖5），同時錄制旁白和音頻，得到虛擬游覽視頻。學生足不出戶就能從空中俯瞰豐城城區發展面貌，辨析城市各功能分區，回憶城市化的相關知識點。學生看到自己熟悉的城市和校園景觀出現在視頻中，對書本的理論知識理解更加深刻，學習興趣極大激發，課堂氛圍高漲。同時讓學生深入了解自己所生活的區域和城市，加深對家鄉的認同感，學生的區域認知素養得到培養。

四、實踐意義

本課例改變傳統課堂的純理論教學，開展真實情境下的案例教學。借助谷歌地球軟件，探究3個本土地理案例，以教師為主導、學生為主體的形式開展教學。教學內容以地圖、視頻等方式呈現，結合學生熟悉的校園和生活的城市開展案例探究，提高了學生地理學習興趣，提升學生的家鄉認同感。通過了解不同地理信息技術原理，分析地理信息技術在探究自然地理問題過程中的作用，提高了學生理論聯系實際的能力，培養了綜合思維。同時學生通過親自動手實踐，初步接觸當前主流地理信息軟件，掌握了特定區域下探究某一問題的方法，培養了學生的地理實踐力。

參考文獻：

［1］ 宋曉，張學波.地理核心素養下初高中地理教學銜接研究［J］.科學咨詢（教育科研），2022（10）：200-203.

［2］ 常麗霞，周義欽，周冠峰.信息技術賦能地理實踐力培養的“臺風”教學設計［J］.地理教育，2023（9）：25-28.

［3］ 吳岱峰.以核心素養為統領，促進學生全面發展——《普通高中地理課程標準（2017年版）》基本理念解讀［J］.中學地理教學參考，2018（7）：10-14.

［4］ 李鵬飛，周侗，路雅楠，等.淺析中學地理教學中谷歌地球的應用［J］.中國教育技術裝備，2017（20）：45-47，50.

［5］ 賴海榮. 大南昌都市圈一體化“融通”加速［N］. 南昌日報，2022-06-11（001）.