信息技术在隐性地理素材中的教学运用

刘 导

（深圳市福田中学, 广东 深圳 518033）



信息技术在隐性地理素材中的教学运用

刘 导

（深圳市福田中学, 广东 深圳 518033）

摘要：本文主要阐述了如何利用信息技术手段将地理教学中遇到的一些隐性地理素材，如抽象的地理空间形态、地理图像和数据等进行具体化、形象化、简单化的显现，从而发现其中隐藏的地理信息，达到地理教学中重难点的有效破解。

关键词：信息技术；隐性；地理空间；地理图像

一、支持地理空间形态的信息技术应用方式

地理空间概念的建立是信息技术为地理空间形态教学有效服务的整合点，具体的解决办法有：

1.多角度展现

突破传统的纸质地图的限制，利用Geogle Earth、Geopdf等信息技术手段可以将同一地理空间赋予多角度的展现形式，或侧视与俯视，或静态与动态，或整体与局部，在空间视觉的切换中可以让学生在形式变化中自主强化空间概念。

例如：在讲解德国鲁尔区发展的区位优势时，利用Geogle Earth技术,随着比例尺的变化，学生任意穿梭在西欧、德国、鲁尔区地理空间之间，从不同角度的空间关系中感受鲁尔区作为传统工业区的位置、交通、市场等优越的区位条件（见图1）。

图1　德国鲁尔区空间展示

2.多技术手段融合

随着多媒体教学工具的广泛应用，教学中出现了多种可以向学生传递空间信息的加工处理软件，而且它们往往能够相互融合，突破传统教学中一些难以实现的定位功能，还能充分调动学生自主学习的积极主动性，达到显著的课堂效果。

例如：在中国山脉的定位过程中，教师的黑板地图难以将山脉和行政区结合，但是使用电子行政地图进行山脉的教学，则会达到更准确的定位效果。因此我们用多媒体调出中国行政区空白地图，然后让学生用白板的荧光笔功能画出主要山脉，学生在愉快的自主学习中高效掌握了中国主要山脉在行政区图中的空间定位（见图2）。

图2　中国主要山脉分布

3.多维度观察

对于抽象的空间形态，从一维点、二维线到三维面、四维时空结合观察，信息技术能增强学生对地理空间的认知体验，帮助学生将地理空间的地理问题在不同的维度下进行比对、思考，使其空间概念变得更加清晰，理解地理问题也更加容易。

例如：在学习某地区水土流失的情况时，首先需要将其二维的等高线地形图通过电脑软件切换成三维的景观地形图（见图3），学生更容易发现容易发生水土流失的地点，再通过软件的定位和时间编辑功能，调用本地区前后五十年的景观变化，让学生自行比较该地水土流失的情况。

图3　某地景观地形图和等高线地形

4.模拟真实地物

利用信息技术模拟，在学生自主学习中可以立即呈现真实地物的空间分布，克服距离障碍，提供真实素材，进而提高学生的地理空间素养。

例如：深圳的学生在学习城市专题的时候，想了解广州某城区的城市功能、区位等，学生可以利用天地图的三维数字城市栏目，直观地进行观察，提高学生的空间认知能力和空间思维能力（见图4）。

图4　天地图三维城市界面图

二、支持地理图像、数据的信息技术应用方式

1.从模糊到清晰

丰富多变的图表是地理学科学习的重要特征。学生在学习包罗万象的多篇图幅之后，往往感觉印象模糊，记忆不清，有的当时记住了，但很快就会遗忘，有的当时理解了，但课下不会运用。学生记忆模糊，错误频发的图像往往有易混淆（如气旋、反气旋、冷锋、暖锋图等）和难想象（如蘑菇石等高线、岱崮地貌等高线图等）两大类。如果能在学生的自主学习中利用信息技术手段，对学生的易错图像进行收集，建立图库，方便学生在学习新课或者复习课中随时随处调用，则能很好地帮助学生从模糊到清晰地认识地理图像。

例如：我们收集了高中地理重难点知识中易混淆和难想象的地理图像，在网站上设想建立“高中易错地理图库”，根据知识专题分类，学生可根据学习需要自由调用一物多图、一图多物的功能，完成图形发散和总结的思维训练过程（见图5）。

图5　高中易错地理图库网站结构

2.从繁杂到简单

统计图表的类型复杂多样，除了统计表格以外，还有坐标图、扇形图、雷达图、金字塔图等。它们都是承载地理信息的工具，但如果某一种图表的承载形式大大增加了学生的认知负荷，就会明显减少学生对核心问题理解和把握的余力，从而影响学习效果。我们要善用信息技术手段灵活变通图表形式，让信息承载体变得更加简单、直观。

例如：首先提供“2014年天安门广场国旗升降时间表”（见表1），让学生了解北京冬夏季节昼夜长短的变化。学生在观察表格时，通常感到信息量偏大，需要反复、逐一对比各个日期，甚至有的学生最后花费了大量时间仍不理解。但针对这个表格的数据用Excel软件简单制作了一个柱状统计图，变化规律在学生的观察下却是一目了然。

表1　2014年天安门广场国旗升降时间

3.从呆板到灵活

地理原理结合统计图表的分析，往往是很多学生突出的学习困难。传统的课堂讲解，由于教学工具的限制，师生往往就题论题，学生呆板地掌握了一幅图的分析过程，却没有灵活掌握图形在地理原理下的分析方法。但如果我们能利用专门的图形切换软件，灵活改变图形的数据、图例、注记等，利用图像举一反三，进行知识体系的再建构，学生对很多地理原理、规律的掌握，在使用和分析过程中就能得到强化，同时便利的图形软件也能大大减轻老师传统条件下的制图工作量。

例如：在图形编辑软件中通过柱状图和折线图的相互切换，让学生观察两幅图的异同点，学生在灵活的统计图形面前能看到两幅图像代表的地理要素都是南半球的温带海洋性气候（见图6、图7），这就是他们地理观察能力和思维能力提高的表现。

图6　某地气候资料

图7　某地年内气温和降水量逐月累计折线

4.从狭隘到通透

一幅地图往往具有多种综合的地理信息，面对错综复杂的数据和线条，传统的读图方法是“眉毛胡子一把抓”，学生往往不能迅速地挖掘图中的有效信息，经常答非所问，信息技术能利用图层分解的能力，提高学生获取和解读地图信息的能力，并且帮助学生形成这种逐一分解图层的思维，极大提高学生的读图和解题效率，这也是学生领悟地理事物相互联系的整体性的过程，对地理知识从狭隘的认识到达通透的全面认识。

例如：GIS系统具有数据存储的“分层”技术，对于同一个区域的不同地理要素的特征能通过图层进行叠加或分解分析，从而方便进行相关的地理研究。如我们在判断某地的农业布局规划时，就可以通过GIS技术提供该地的水系、土地利用、居民点、地形和土壤的图层，对它们进行叠加分析，从而在这个区域中找到一个相对水源丰富、耕地集中、地形平坦，土壤肥沃而又临近市场的区域去发展花卉、蔬菜的生产（见图8）。

图8　某地农业布局规划GIS图层