依托地理信息技术培育中学生地理核心素养探讨

谢国文 丰琴

伴随“双新”在我省的实施，中学地理教学更加注重学生的学科核心素养的培育［1］。中学地理教育的核心素养，分别是人地协调观、区域认知、综合思维与地理实践力，本质是培养学生通过多方获取资料或实地考察、实验，运用综合思维来认知一个区域的人地关系，进而提高科学决策能力的素养。然而在传统的课堂教学中，学生往往熟悉地理理论知识，而缺乏实践操作能力和综合思维，核心素养培育难以达成。

近年来以GIS、RS、GPS为代表的地理信息技术快速发展，地理学科信息化教学的趋势明显［2］。《普通高中地理课程标准（2017年版）》要求学生“通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用”［3］。谷歌地球（Google Earth）等地理软件的出现，极大弥补了上述不足。该软件以三维模型叠加卫星图片为基础，全方位展示了地球表面各地理要素的分布、组成、形态特征及其发展过程［4］。作为高中地理教学的辅助工具，软件获取简单，界面友好。谷歌地球（Google Earth）在“地球运动”“地貌形态”“中国地理”“世界地理”“城市化”以及“3S技术”等章节都有用处，是地理教师的好帮手，也是提高学生们地理兴趣的有效工具。

本文将谷歌地球应用于地理课堂，以教师为主导，学生为主体开展案例教学（图1）。通过实施校园电子地图制作、城市内涝模拟以及虚拟游览3个具体案例，力求设计真实情境，联系学生现实生活，以期提高学生的问题探究和地理实践力等关键能力，培育学生地理核心素养。

一、校园电子地图制作

与初中相比，高中阶段地理课程更注重逻辑思维和规律探究，对学生的学习能力要求更高。而高一学生刚进入高中阶段学习，空间思维和想象能力还比较缺乏，在学习“地球运动”“地图”等部分时，无法构建空间感和区域整体认知，学习效果不佳，不利于激发学生深层学习兴趣。教师借助地理信息工具，开展真实情境地理案例教学，是解决上述问题的好方法。

如学习“地图”章节时，可借助谷歌地球制作校园电子地图。以丰城中学为例，通过谷歌地球工具栏添加面状多边形按钮，可得到校园单一建筑物立体模型，同时添加图片功能，为每一个立体模型添加实景照片。为得到更逼真的立体效果，还可借助草图大师软件添加外部模型，再加载至谷歌地球中（图2）。校园电子地图拥有普通纸质地图无法比拟的教学优势，它将教学楼、田径场、道路、花园等校园地物标注于地图上，便于高一新生查阅，认识校园。同时结合实景照片和介绍资料，极大丰富地图内容。也可作为校园宣传片，对外展示学校信息化教学成果。把学生生活的校园变成可观察、可编辑、可查阅的电子地图，学生的学习积极性会得到较大提高。

在实际教学中，当讲解地图三要素时，比例尺的大小与地图详略、范围大小三者关系这个知识点历来是教学的难点。依托教师制作的校园电子地图，可通过缩放校园地图，让学生直观看到当范围变小，比例尺变大，地图的细节更清楚，反之则比例尺变小，地图更简略（图2）。而方向的讲解可直接旋转软件右上角的罗盘，从不同方位观察地图，培养学生的空间感。同时可通过拖动软件右上角黄色小人进入街景，以第一人称视角观察地图，让学生身临其境，快速辨别方向，大大增强体验感。

而讲解地图类型时，可借助谷歌地球自带的地理底图，分别显示地形图、卫星图和城市街景图，让学生对地图类型有直观形象的认识。也可通过添加线段工具，获取校园地形剖面图。通过观察沿线地势的起伏状况，学生对地势起伏、海拔、相对高度等概念一目了然。

二、城市内涝成因分析

新教材地理必修一水循环和必修二城市化都涉及城市内涝问题。城市内涝与短时暴雨、地面硬化及城市地势低洼等密切相关，与水循环各个环节关系密切。在传统的教学中，学生很难从宏观上认识城市地表性质的变化和分布，对城市的地势特征也缺乏整体的认识，对内涝问题的成因理不清思路，教学效果不佳。

江西丰城是一座内涝多发的城市。每年雨季暴雨过后，城市主要道路和低洼地带都较易积水。在分析丰城内涝成因时，教师可借助谷歌地球地形立体显示功能，通过拖动观测视角，学生可直观看到城市及周边的地势高低起伏状况。同时软件联网状态下可展示大部分城市的卫星影像图，实时更新，学生可以看到每年城市建成区的变化，从而了解地面性质的变化特点，获得宏观认识。进而认识到由于地面硬化、地势低洼等条件，强降雨下渗减弱，地下径流减弱、地表径流增强，地面极易积水，产生内涝。这对突破城市内涝成因这个难点有重要作用。而在提出治理措施时，通过在谷歌地球中展示丰水湖公园、玉龙河湿地公园位置及面积，让学生了解到近年来丰城城市公园、绿地及水域面积的扩大，对于治理内涝具有明显效果。学生在看卫星影像图过程中自然掌握内涝的解决对策，避免了传统教学的直接灌输。

此外，由于丰城城区紧邻赣江，赣江汛期水位上涨，城市同样面临防洪压力。谷歌地球具有模拟地理事物功能，可对未发生的地理事物做出预测和判断。教师利用谷歌地球添加面状多边形功能，模拟不同水位下可能淹没的地区。如图3所示，随着水位上升，老城区潜在淹没面积逐渐增加。可让学生认识到城市防洪与河流水位的直接关系，增强学生应对自然灾害的意识，提高其防御能力。同时谷歌地球对未发生的地理事物做出预测和判断的功能，也可为城市防洪抢险决策提供一定参考。

综上，通过该案例的实施，学生认识到内涝灾害发生是多因素综合作用的结果，也能意识到人类活动对地表的改造，反过来会影响自身的生存与发展。人需要尊重自然，与自然和谐相处，学生的综合思维及人地协调素养得到培育。

三、城区虚拟游览

人文地理教学中，“地域文化和城市景观”等章节的教学需要大量的景观图片，帮助学生获得感性认识。传统的课堂教学方式难以满足需求，教学效果欠佳。而谷歌地球具有虚拟游览功能，该功能突破了时间、地域的限制，通过设置虚拟游览路线，学生足不出户就可观赏世界各地的山水景观和城市风光，提升课堂教学效果。

丰城市近年来城市化加快，城区面积不断扩大。目前城区东部方向发展较快［5］，随着高铁东站的新建，城区人流、物流在此区域汇集、融合，推动城东、剑南片区城市化。教师可借助谷歌地球的虚拟游览功能，规划一条贯穿新城区，途径丰中、剑邑广场、人民医院、玉龙河湿地公园等节点的游览线路（图4）。首先在谷歌地球中规划游览路径，添加字幕说明。再通过播放游览画面（图5），同时录制旁白和音频，得到虚拟游览视频。学生足不出户就能从空中俯瞰丰城城区发展面貌，辨析城市各功能分区，回忆城市化的相关知识点。学生看到自己熟悉的城市和校园景观出现在视频中，对书本的理论知识理解更加深刻，学习兴趣极大激发，课堂氛围高涨。同时让学生深入了解自己所生活的区域和城市，加深对家乡的认同感，学生的区域认知素养得到培养。

四、实践意义

本课例改变传统课堂的纯理论教学，开展真实情境下的案例教学。借助谷歌地球软件，探究3个本土地理案例，以教师为主导、學生为主体的形式开展教学。教学内容以地图、视频等方式呈现，结合学生熟悉的校园和生活的城市开展案例探究，提高了学生地理学习兴趣，提升学生的家乡认同感。通过了解不同地理信息技术原理，分析地理信息技术在探究自然地理问题过程中的作用，提高了学生理论联系实际的能力，培养了综合思维。同时学生通过亲自动手实践，初步接触当前主流地理信息软件，掌握了特定区域下探究某一问题的方法，培养了学生的地理实践力。

参考文献：

［1］ 宋晓，张学波.地理核心素养下初高中地理教学衔接研究［J］.科学咨询（教育科研），2022（10）：200-203.

［2］ 常丽霞，周义钦，周冠峰.信息技术赋能地理实践力培养的“台风”教学设计［J］.地理教育，2023（9）：25-28.

［3］ 吴岱峰.以核心素养为统领，促进学生全面发展——《普通高中地理课程标准（2017年版）》基本理念解读［J］.中学地理教学参考，2018（7）：10-14.

［4］ 李鹏飞，周侗，路雅楠，等.浅析中学地理教学中谷歌地球的应用［J］.中国教育技术装备，2017（20）：45-47，50.

［5］ 赖海荣. 大南昌都市圈一体化“融通”加速［N］. 南昌日报，2022-06-11（001）.