图新地球在地理教学中培养地理实践力适配性
姚壮
鲁东大学 山东烟台 264001
一、地理实践力培养与图新地球软件的适配性分析
(一)地理教学功能丰富
图新地球(LocaSpace Viewer)作为新一代国产专业三维数字地球桌面软件,是集应用分析、演示汇报为一体的 GIS 工具,在工程勘察、设计、施工等环节发挥着重要作用,同时也在地理教学领域展现出极高的应用价值。它具备承载超大规模地图数据的能力,拥有强大的数据编辑与管理功能,并融合地形高级分析与三维地图渲染技术,为地理研究与教学筑牢技术根基。
在数据资源与功能应用上,图新地球的 “在线地图” 板块如同一个庞大的地理信息资源库,涵盖专题图、地形图、等高线图、道路标记图等海量地图类型,且支持自定义图源扩展,教师和学生能按需获取丰富多样的地理信息。软件不仅拥有大量遥感影像、地形水文、土壤酸碱等数据图层,其测量分析功能更是强大,无论是距离、高度、面积的精准测量,还是高程提取、剖面线生成、可视域分析、等高线分析等专业操作,都能轻松实现。同时,飞行模拟、淹没模拟、三维展示、时空推移等特色功能,更是为地理教学提供了多样化的实践与演示手段。其演示功能中的沿线飞行和视点飞行模式,还能以动态视角全方位展示地理场景,带来沉浸式地理观察体验。
这些丰富且强大的功能,使图新地球与高中地理日常教学深度适配。教师可根据教学内容,灵活选取软件功能,加载各类图源,拓展教学资源边界,为学生搭建探究地理事物的直观平台;通过调用测量分析、模拟演示等功能,创设贴近现实的地理情境,助力学生开展深度学习,更深入理解地理原理与现象,真正实现将先进的GIS 技术赋能高中地理教学。
(二)与地理实践力的核心内涵相适配
《普通高中地理课程标准》(2017 版)中指出地理实践力的内涵为指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。考察、实验、调查等是地理学重要的研究方法,也是地理课程重要的学习方式。“地理实践力”素养有助于提升人们的行动意识和行动能力,更好地在真实情境中观察和感悟地理环境及其与人类活动的关系,增强社会责任感。
地理实践力要求学生具备 “收集和处理地理信息的能力、设计地理实践活动方案的能力以及实施地理实践活动的素养”。在海绵城市建设教学中,需依托真实地理情境,引导学生通过实地调研、数据处理、方案设计与实验验证等活动,深化对 “人地协调观” 的理解,提升解决复杂地理问题的能力。地理实践力作为高中生地理核心素养的重要组成部分,对于提升学生观察地理环境、调查地理现象以及探究地理成因的能力意义重大,同时也有助于学生深刻理解地理环境与人类活动之间的关系。然而,受课时安排和安全等因素的限制,中学地理教师组织野外考察、社会调查等传统实践活动面临诸多困难,地理实践力的培养在教学中难以有效落实。
《普通高中地理课程标准》(2017 版)在多个模块的 “学业要求”中明确提出,学生需能够运用地理信息技术收集地理数据、描述地理景观、展示地理图表。以遥感技术、地理信息系统和全球卫星导航系统为代表的地理信息技术,凭借其强大的信息获取、快速处理以及真实再现功能,为地理实践活动提供了坚实的技术支撑。而学会应用地理信息技术探究地理现象,也已成为高中地理新教材的重要教学内容。由此可见,地理信息技术在高中地理日常教学中,是培养学生地理实践力的得力工具。
图新地球软件作为一款功能强大的地理信息系统软件,融合了丰富的地理数据资源与先进的地理信息技术。随着互联网的广泛普及,学生能够便捷地使用该软件收集和处理地理信息、观察地理景观、规划地理路线。在地理教学过程中,引导学生运用图新地球软件开展地理实践活动,不仅能够有效培养学生的地理实践力,还契合新时代教育信息化发展的趋势,为地理教学注入新的活力。
(三)图新地球软件提供大量教学实践操作
首先,是图新地球的三维展示功能,图新地球软件视角可以通过扩大立足整个地球,通过鼠标转动模拟地球自转,还可以结合大量遥感影像,如结合星图地球 - 地表覆盖物图来学习全球沙漠的分布规律,更可以进行把视角缩放到某一具体区域,从三维模型上与地形、水文、土壤等图形结合,提供某一区域综合的视图[6],如在学习交通线选址时,可通过软件中自带的俯仰角切换功能,更加直观立体的观察某一交通线路区域的地形。图新地球中遥感影像、等高线、地形数据的实时加载与可视化,缓解传统教学中数据获取滞后、分析工具单一的问题。
其次、图新地球还具有简单的三维模拟与动态推演功能,通过三维建模和水淹模拟功能,直观呈现低洼地区先被淹没,山区后被淹没的过程,为实践方案设计提供可视化支撑,还可接解决一些重难点,如在“等高线地形图来认识地形地貌”的学习内容,主要通过教师讲授、绘图、模型制作、模拟实验和野外考察等方式实施。想象力差的学生难以通过讲授在头脑中形成画面;绘图或制作模型需要耗费大量时间;野外考察准备、课程内容、课时、学生安全等多方面因素,难以实施很难迁移。因此,传统教学模式无疑也影响教学效果,在少数等高线主题研究中,多借助 GIS 软件绘制等高线地形图,但 GIS 存在一定技术性,图形地球自带大量遥感地图且分类明确,还有飞行模拟、淹没模拟、三维展示、时空推移功能,更加具有简便性,为地理教师可提供一个新路径。
最后是时空对比与效果评估:利用时间轴工具对比烟台海绵城市建设前后的土地利用变化、内涝风险演变,助力学生开展长期监测与效益评估,培养实证分析能力。
(四)有利于培养学生信息思维与创造能力
在地理学习过程中使用图新地球软件,极大地革新了学生的学习模式。其强大的三维地图渲染、海量数据承载与多样化测量分析功能,让学生突破传统学习局限,足不出户就能观察真实地理现象、收集地理信息,在虚拟与现实结合的情境中探究地理问题,有效拓宽了视野,提升了信息技术应用能力。特别是软件中的飞行模拟、淹没模拟等特色功能,为学生提供了沉浸式的地理实践体验,而精准的空间分析与数据处理能力,更成为学生解决地理问题的得力助手,有力促进了地理实践力的培育。
在教育部大力推进《教育信息化 2.0 行动计划》的当下,地理教师应积极钻研图新地球软件的使用技巧,提升信息技术应用水平,将软件功能深度融入课堂教学。学校也需提供硬件与软件支持,如配备高性能电脑、完善网络环境,助力信息技术与地理教学的深度融合。尽管《普通高中地理课程标准》(2017 版)倡导学生开展野外考察、社会调查等实践活动,但图新地球软件的手机端同样能在户外实践中发挥辅助作用,帮助学生实时获取地理数据、进行地形分析,让地理实践活动开展得更加高效、科学。