“earth全球风力图”在高中地理教学中的应用分析

何宇

摘 要：随着现代信息技术的快速发展，将以地理信息技术为基础开发的各类地理软件和系统网站引入地理课堂教学，已成为现代教学的主流方向。本文主要以“earth全球风力图”为教学工具，通过该系统展示风力、气象、洋流等众多动态地图，探讨其在高中地理教学中的实践运用、分析其优势和困境并提出相关建议。

关键词：earth全球风力图;地理教学;高中地理

一、“earth全球风力图”简介

earth全球风力图由日本工程师卡梅伦·贝卡里奥开发制作，是一个显示全球天气状况的视觉化超级计算机预报系统网站，其网址为https：//earth.nullschool.net/zh-cn/。网站通过NASA气候模拟中心的在线数据接口，将多颗气象卫星数据资料和海洋洋流运动地图进行数据合成，展现动态的风力、气象、洋流等地图（图1），该网站系统的大气数据每3小时更新一次，海洋数据每5天更新一次。

通过对知网文献的检索发现，目前该网站系统在地理教师中的知晓率不高，在地理教学研究中尚处于空白阶段。由于该网站系统对风力、气象、洋流等动态展示非常精美、形象，因此笔者将该网站系统作为教学工具探讨其应用方法，抛砖引玉，希望能够给广大地理教师提供一个新的教学呈现方式。

二、“earth全球风力图”在高中地理教学中的应用示例

earth全球风力图网站系统集合了大气（风）、海洋（洋流）、SO2污染、PM2.5等多种动态演示地图，与地理教学相融合的实践领域较广，因此，教师可借助该网站系统对风、气旋与反气旋、冬季风与夏季风以及洋流运动等方面进行教学实践，本文将选取这?四个知识点作为案例来阐述earth全球风力图与地理教学的融合。

1.动态展示大气的水平运动—风

风作为大气运动的主要形式，一直是高中必修学习内容的重点和难点。目前主流的教学方式是利用Flash动画来展示风的形成，虽然Flash动画能够动态展示风的形成原理，但由于其动画无法大范围模拟全球风向变化以及不同海拔风力的大小程度，加之部分学生的空间思维能力不强，进而导致很多学生在本知识点的学习上深感困惑。

earth全球风力图网站系统能够展示2013年至今所有时刻的风力运动示意图，用户可以选取自定义时间来展示不同地点的近地面到高空的风力运动示意图。笔者通过选取2020年1月27日20：00来展示东亚地区的风力运动示意图（图2）。

通过图2展示可形象地表现出近地表（1 000hpa）陆地上的风力小于海面的风力，主要是由于海面的摩擦力远远小于陆地的摩擦力，因此，在图2中近海及远洋地区能够清晰地看出其流线呈绿色且密度很大，而陆地上的流线箭头几乎看不见。另外，通过动态示意图能够清晰地看出箭头运动方向是由陆地指向海洋，让学生更加深刻形象地理解东亚地区的冬季风是由陆地吹向海洋，有的地区出现风向偏转则是由于北半球的地转偏向力所致。

通过图3、图4和图5的动态展示，学生可以发现随着气压的升高，气流流线的速度和密度逐渐增大，由此表明风力强度随海拔的升高而上升。这样就可以让学生从不同高度来形象生动地体会和了理解风力强度与高度之间的关系。

通过图6的动态展示，学生可以从全球风力运动示意图中观测到南、北半球纬度40°附近有两股较强的气流流线由西向东快速移动，结合气压带与风带的知识可以得出，这两股较强的气流流线其实代表的是西风带，也形象地展示出盛行西风带风力的强劲程度，加深学生对西风的理解。

2.感性认识气旋与反气旋

低压（气旋）、高压（反气旋），分别是对同一天气系统的不同描述。气旋所在半球不一样，产生的气流的辐合方向也有着巨大差异。本知识点作为天气系统的知识难点，给教师的教和学生的学带来了困难。教师在教学时主要用板书、板图结合动画的方式进行讲解，但由于知识抽象，在一定程度上给学生的深度理解设置了阻碍，难以让学生获得连续、动态的感性认识。通过选取以往台风过境的时间，就可以借助earth全球风力图巧妙突破这个知识难点。

图7动态展示的是2019年8月8日台风“利马奇”和“罗莎”共舞的状况，学生可以明显地看到两个逆时针辐合旋转的动态气流图，形象地认识到北半球的台风是一个逆时针辐合气流。然后，教师可结合气旋形成原理进行板画讲解，促使学生将理论和实践结合，逐步培养和提升地理空间思维能力。

3.生动体现冬季风与夏季风

“季风环流”是高中地理教学的知识难点，综合性较强，对学生的思维要求高，需要学生具备一定的空间想象能力、逻辑推理能力以及知识迁移能力，是学生的易混淆知识点。教师在对此知识的教学中，多采用教材中的配图进行讲解，致使“课上学生听懂，课后学生遗忘”。

教师可展示东亚地区夏季风和冬季风风力运动示意图（图8、图9），利用其风力流线运动图进行详细讲解，有效地将本图所需的空间思维转化为形象思维，让学生直观地看到冬、夏季风的运动状况。

在讲解季风时，南亚季节风向的变化是学生最为头疼的知识点，极其容易将南亚与东亚季风的风向混淆。教师在讲解南亚冬季风的知识时，大多从海陆热力性质差异进行阐述，讓学生利用东亚夏季风的知识进行迁移学习理解，但是对南亚夏季风也习惯性地运用海陆热力性质差异进行理解，最终造成东亚和南亚季风知识点的混淆。教师在处理本知识点时，可以将图10与图11进行对比讲解，特别是在讲解南亚地区的夏季风时，可着重让学生观察气流流线图，结合气压带和风带的季节移动、地转偏向力等知识深入形象地理解西南季风的形成原因，这样有利于促进学生深刻理解。

4.形象处理洋流运动

洋流运动的课标要求是“运用地图，归纳世界洋流分布规律，说明洋流对地理环境的影响”。通过对课标的研读，可以看出本条“标准”的首要要点是“归纳世界洋流分布规律”，要求学习落实在地图上，能够对世界洋流的运动方向在脑海里有比较深刻的记忆。然而，洋流运动在师生的教与学中是个难点内容。

earth全球风力图网站系统除了对全球风向、风力有着记录和演示功能，另一强大的功能就是能够展示洋流运动示意图。教师可在选项卡中选择“洋流”功能，将不同海域的洋流展示出来。通过展示图12、图13，教师可引导学生从宏观角度观察海洋中流线运动的方向，并利用颜色深浅来了解洋流力度的大小，有利于培养学生的综合思维能力，同时该系统也可激发学生的好奇心、调动学生的学习兴趣，让学生自己去探索本系统的实践作用，有效地培养地理实践力。

三、“earth全球风力图”在地理教学中应用的优势与困境

1.earth全球风力图与地理教学融合的优势

（1）系统操作简单，教学轻易上手[1]。earth全球风力图网站系统不需要教师提前下载软件安装，只需要登录其网址即可在線实时操作，有效地解决教师因计算机不同而产生的教学障碍。同时该网站系统支持多种语言，教师可直接选用中文界面，其界面文字说明清晰易懂，非常便于教师的实践操作。

（2）数据存储完善，案例选取便捷。earth全球风力图网站系统收集存储了2013年至今所有时刻的风力、洋流、空气湿度、污染物等众多数据资料，并且所有数据资料均来自NASA、GMAO、GEOS-5等权威机构，能够保证数据的真实性;用户可以通过该系统选取自定义时间内不同属性的内容进行展示，较大地方便了教师利用该网站系统进行授课讲解。

（3）动态展示明晰，激发学习兴趣。earth全球风力图网站系统最大的特性就是能够动态展示风力、洋流、空气湿度、污染物等众多数据资料，该网站系统通过动态运动的流线形象直观地展示其不同属性，教师运用此系统可以吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣，有效提高教师的教学效率，轻松突破相关教学重难点。

2.地理教学中earth全球风力图应用的困境

（1）数据非实时更新，具有一定延迟性。earth全球风力图网站系统的数据非实时更新，具有一定的延迟性，其大气数据每3小时更新一次。海洋数据每5天更新一次。因此，在大气运动、风力、云雨区等要素的展示使用中，要向学生阐述数据更新时间，避免利用此系统网站对将来的天气状况等要素进行绝对性的实时预测。

（2）网络要求通畅，推广范围局限。earth全球风力图网站系统对教学硬件要求是仅需连接外网的电脑即可。但由于经济发展的差异性较大，目前可推广该网站系统融合课堂教学的地区主要是较发达的县级以上的学校，比较落后的山区或乡镇学校由于缺乏硬件或网络等问题难以推广应用。

（3）教学进度限制，教师使用畏难。earth全球风力图网站系统目前在地理教学界只有少数教师了解，在其实际教学中并没有得到使用和宣传，因此，部分教师使用该网站系统可能存在畏难情绪。加之由于教学进度、教学成绩、教学压力以及教学时间等众多压力，教师可能不愿意花时间将该系统网站引入课堂进行实践操作授课。

利用earth全球风力图网站系统强大的动态演示功能，可以有效地帮助教师突破风、天气、洋流等众多重难点知识，但由于经济发展的差异，在比较落后的山区存在网络硬件和软件设施不完善的问题，因此在推广应用上存在一定阻力。笔者希望国家在教育基建资源的建设上，加强对落后地区网络硬件和软件的覆盖建设，有利于教师将现代地理信息技术软件引入中学地理新课程教学，激发学生的学习兴趣、拓宽学生的知识视野，这既符合新课标理念的要求，也体现了中学地理教学改革的方向。

参考文献：

[1] 黄淑梅.新课标理念下Google Earth与地理教学的融合[J].地理教育，2019（03）：8-10.