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天地圖在中學地理教學中的應用

作者:admin 更新時間:2018年10月14日 09:59:49

  摘要:天地圖是我國地理信息綜合服務平臺,具有強大的地理空間信息表達能力,且資源豐富、權威。針對中學地理教學弱系統性和強直觀性的特征,本文以在線地圖、直通省市及專題應用3個模塊為切入點,初步探討天地圖在中學地理教學中的應用,可為教學方式的改革提供參考。


  關鍵詞:天地圖;中學;地理教學;地理信息技術;


  作者簡介:張鮮鮮(1986—),女,四川廣安人,碩士生,主要研究方向為地理信息技術應用與中學地理教學。


  一、引言


  作為中學教學中一門重要的課程,中學地理內容豐富、形式多樣,是學生認知人類賴以生存的地球系統的主要窗口。地理教學內容是以人—資源—環境為線索闡明地理事物和地理現象的分布規律、世界和中國各地區的區域特征和區域差異,涉及物理、化學、生物、歷史、政治等相關知識。其綜合性之強、知識跨度之大,是其他科學所無法比擬的。然而,中學地理中知識點具有弱系統性和強直觀性特征,傳統的口授和板書形式教學常常很難充分表達地理知識,從而導致學生學習過程中產生厭惡心理。同時,一些地理知識點空間抽象性較強,在中學生抽象思維能力不完善的情況下,無形象展示的教學也使興趣式學習無從談起。


  近年來,計算機、網絡和信息技術的發展,特別是地理空間信息技術的成熟,為中學地理教學帶來了新的契機。如何結合新技術對中學地理教學方式進行改革和完善,以至簡明、生動地表現地理知識點,成為研究熱點。在國外,ADemirci分析了如何使GIS成為中學地理教學中的常用工具[1];SWBednarz等通過分析和對比美國和歐洲基礎教育中GIS教育的各種情形和阻礙GIS教育推行的影響因子,設計了GIS在中學教學中的實例應用[2];DLemberg等總結和分析了影響GIS在美國中小學地理教學中應用的因素,探討了GIS在教學中應用的基礎框架[3]。在國內,王穎探討了目前中學地理課堂教學中存在的問題,并提出了GIS在中學地理教學中應用的途徑和方法[4];胡久龍以GoogleEarth在初中地理教學中的應用為例,探索信息技術環境下地理教學的改革[5];楊恒喜等以ArcGIS軟件為GIS平臺,介紹了大量以GIS為基礎的中學地理教學實例[6];文獻[7-10]也都對GIS在中學地理教學中的應用進行了研究。以上研究充分證明了GIS在中學地理教學中的重要作用,并已取得了良好的成果。然而,ArcGIS、GoogleEarth等為國外開發軟件,應用界面多是英文,且常常出現無法連接國外服務器等情況,不利于在國內中學教學的全面推廣。“天地圖”是我國自行研發建設的地理信息綜合服務平臺,為促進地理信息資源共享和高效利用提供了堅實的基礎。天地圖功能涉及平面地圖、地形、三維及專題應用(如中華興國、紅色天地)等,是中學地理教學的優秀資源,但其在中學地理教學中的應用研究卻鮮見。基于此,本文結合教學實例,分析了天地圖在中學地理教學的應用。


  二、天地圖概況


  作為國家地理信息公共服務平臺,天地圖是“數字中國”的重要組成部分。通過天地圖,用戶可以進行基于地理位置的信息瀏覽、查詢、搜索、量算,以及路線規劃等應用;同時,天地圖人機交互性好、操作靈活方便、簡單易學。對中學地理教學而言,天地圖的應用功能主要表現在如下方面:


  1.在線地圖


  天地圖是網絡地理信息服務平臺,在線地圖服務是其重要的組成部分。在該模塊,天地圖裝載了覆蓋全球尺度的地理信息數據。這些數據以矢量、影像、三維3種模式全方位、多角度展現,且可進行無縫漫游及多級縮放。同時,天地圖在線地圖中對我國數據的覆蓋范圍從宏觀中國全境到微觀具體縣市乃至鄉鎮、村莊,數據內容包括不同詳細程度的交通、水系、境界、政區、居民地、地名、不同分辨率的地表影像及三維地形等,為目前中國區域內數據資源最全最權威的地理信息服務平臺。通過天地圖在線地圖服務,用戶可以方便地實現各級、各類地理信息數據的二維、三維地圖瀏覽、地圖定位、地圖測量、地圖標注及地圖輸出等操作。


  2.省市直通


  為更加詳細準確地展現各省市區域自然、社會、經濟、文化及風俗等信息,天地圖具有省市直通功能。在該模塊,各省市以在線地圖為基礎,結合本區域特色,為社會公眾提供更加完備的地圖及周邊環境數據,以至方便快捷服務于生活中的衣、食、住、行。通過省市直通,可以對某一區域進行迅速瀏覽,也可以對其進行深入的解讀。


  3.專題應用


  作為天地圖的特色模塊,專題應用是全國氣象信息、宏觀經濟狀況、人口空間分布等數據的專題信息服務,政府部門所有能公開的信息都將通過它來展示。專題應用模塊由國家動態地圖網、全國災情、三維城市、紅色天地和中國測繪科技館等十大部分組成。通過這些專題,就可以全面了解我國的地理研究和從古至今的發展概況,同時涉及歷史、文化、科技、氣候、交通、旅游等各個方便的信息,使用戶在了解地理的同時還擴展了知識視野。


  三、天地圖在中學地理教學中的應用


  1.在線地圖模塊的應用


  (1)地圖閱讀


  在中學地理教學中,地圖的學習要說明地圖表示范圍、詳略與比例尺大小的關系。利用課本上的紙質配圖進行對比分析講解,對于中學生過于抽象,不利于其理解。在天地圖的二維地圖中,地圖是“無極比例尺”,可動態展示同一地區系列比例尺下地圖表示的范圍、內容的詳略情況。圖1為北京市系列比例尺地圖,其直觀地反映了“在地圖上所畫地區的范圍越大,要表示的內容越簡單,選用的比例尺應越小;反之,選用的比例尺越大”這一結論。


  (2)地貌認知


  在中學地理學習中,地表形態,即地貌,是很重要的一部分內容,其教學要求學生既要學會對宏觀尺度的地貌類型的認知,又要學會對微觀尺度地形特征的判讀。地貌的學習一般是利用圖片等紙質素材進行講解,這樣對于中學生很難直觀地感知,不利于地貌的理解學習。天地圖的三維地表模擬可以真實地呈現地球的面貌,為地貌等地理事物的學習提供了重要的技術支持。如圖2所示,在宏觀尺度,天地圖可以直觀地呈現出山地、丘陵、平原等地貌類型。在微觀尺度,天地圖也可以對局部的地形特征進行逼真展示。圖3為天地圖對山地地形中山頂、鞍部、山谷及山脊等地形特征要素的表達。通過天地圖的直觀展現教學,學生不僅可以很好地理解宏觀尺度上山地、丘陵、平原等地貌類型的基本特征,了解微觀尺度上鞍部、山谷、山脊等特征地形的位置,還能補充講解不同地貌類型的空間分布及河流的發育等知識。


  2.直通省市模塊的應用


  (1)城市功能區


  對于城市與城市化一章節內容,城市功能區是重要的知識點。在向學生講解此部分內容時,可以充分利用天地圖中的數字城市功能直觀展示多個城市風貌,同時結合交通、地形等數據,引導學生對影響城市功能區形成的因素進行綜合分析。通過天地圖的數字城市數據,一方面可以讓學生理解住宅區、商業區及工業區等不同城市功能區的空間分布特征,另一方面也能讓學生對比分析不同城市或不同級別城市各功能區的空間布局分異。對于同一功能區,利用天地圖還可以呈現其不同的類型。如圖4所示,住宅區可以分為四合院、小高層、高層及別墅住宅區4類。利用這樣直觀的展示,學生既可以理解到相同性質城市功能區間的不同格局,又可以了解到其發展歷程。


  (2)地理信息技術


  近年來,地理信息技術廣泛應用于區域地理環境、區域內人地關系等研究范疇,其作為新內容被引入到中學地理教學中。對于中學生來說,地理信息技術是一個新知識點,同樣,對于教師而言,其也是一個新名詞。因此,如何很好地闡釋地理信息技術及其在區域地理研究中的作用,成為中學地理課堂的一個難點。天地圖實質為一個地理信息技術平臺,如果運用天地圖來講解該部分內容,無疑如魚得水。天地圖中影像地圖、街景地圖、專題應用系統及數字城市等模塊是地理信息技術教學內容里遙感、全球定位系統、地理信息系統及數字地球等知識點的鮮活案例教材。圖5為部分展示了天地圖中地理信息技術的應用功能。通過天地圖的應用實例,學生可以直觀認識到地理信息技術的含義及其對區域地理研究的作用。


  3.專題應用模塊的應用


  (1)人口變化


  在對中國人口進行教學時,利用天地圖的國家動態地圖功能可直接從人口總數、增長率、性別構成、年齡構成、教育、變動、民族構成、遷徙與流動等方面展示人口情況,這樣不僅可以方便學生多方位了解我國不同方面的人口數量,更重要的是說明了人口和其所在地的空間關系。如圖6所示,通過天地圖平臺,2000年總人口、人口增長率、少數民族人口比重及非農業人口比重四要素的空間分布得以清晰呈現。同時,利用天地圖提供的不同年份全國人口各方面的數據,可以對比分析出人口在一定年份內的空間變化情況。學生根據同一年份和不同年份的人口空間分布,可以更快更深刻地認識到人口的動態變化,進而結合經濟發展、政策等因素,分析出現該變化現象的原因。利用天地圖講解人口知識點,這種方式既能夠幫助學生較好地理解地圖上所反映的信息,又便于學生總結人口分布的特點。


  (2)課外知識擴展


  對于中學地理教學,教材內容是重要的,但課外知識擴展也不容忽視。良好的課外知識可以開拓學生視野,增長學生見識。天地圖中眾多的專題應用內容都可作為課外知識拓展的切入點,如全國災情、紅色天地及版圖大賽等。如圖7所示,中國測繪科技館中歷代疆域圖變遷鮮活地呈現了我國的發展歷史。通過該擴展知識,學生可以將地理與歷史結合,培養自己綜合分析問題的能力。


  四、結束語


  隨著地理信息技術的快速發展,準確實時的地理信息數據資源將會不斷獲取。作為中學地理教師應當做到與時俱進,積極學習地理信息技術的理論與方法,用其來輔助教學。目前,天地圖是一個能廣泛應用而又操作簡單的平臺工具,而且其資源豐富、功能強大。與天地圖相結合進行教學,可以充分帶動學生學習興趣,讓其學會自主探究、發現、思考的能力。這種結合新技術的教學方式,讓學生在輕松掌握地理知識的同時,也能開闊視野,激發學習地理的主觀能動性。

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