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天地圖在中學地理教學中的應(yīng)用 摘要：天地圖是我國地理信息綜合服務(wù)平臺，具有強大的地理空間信息表達能力，且資源豐富、權(quán)威。針對中學地理教學弱系統(tǒng)性和強直觀性的特征，本文以在線地圖、直通省市及專題應(yīng)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(yīng)用，可為教學方式的改革提供參考。 關(guān)鍵詞：天地圖；中學；地理教學；地理信息技術(shù)； 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(shù)應(yīng)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(nèi)容豐富、形式多樣，是學生認知人類賴以生存的地球系統(tǒng)的主要窗口。地理教學內(nèi)容是以人資源環(huán)境為線索闡明地理事物和地理現(xiàn)象的分布規(guī)律、世界和中國各地區(qū)的區(qū)域特征和區(qū)域差異，涉及物理、化學、生物、歷史、政治等相關(guān)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(tǒng)性和強直觀性特征，傳統(tǒng)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(dǎo)致學生學習過程中產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是地理空間信息技術(shù)的成熟，為中學地理教學帶來了新的契機。如何結(jié)合新技術(shù)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(xiàn)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(chǔ)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(shè)計了GIS在中學教學中的實例應(yīng)用2；DLemberg等總結(jié)和分析了影響GIS在美國中小學地理教學中應(yīng)用的因素，探討了GIS在教學中應(yīng)用的基礎(chǔ)框架3。在國內(nèi)，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(yīng)用的途徑和方法4；胡久龍以GoogleEarth在初中地理教學中的應(yīng)用為例，探索信息技術(shù)環(huán)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(chǔ)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(yīng)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(fā)軟件，應(yīng)用界面多是英文，且常常出現(xiàn)無法連接國外服務(wù)器等情況，不利于在國內(nèi)中學教學的全面推廣?！疤斓貓D”是我國自行研發(fā)建設(shè)的地理信息綜合服務(wù)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(chǔ)。天地圖功能涉及平面地圖、地形、三維及專題應(yīng)用(如中華興國、紅色天地)等，是中學地理教學的優(yōu)秀資源，但其在中學地理教學中的應(yīng)用研究卻鮮見?；诖?，本文結(jié)合教學實例，分析了天地圖在中學地理教學的應(yīng)用。 二、天地圖概況 作為國家地理信息公共服務(wù)平臺，天地圖是“數(shù)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(guī)劃等應(yīng)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(yīng)用功能主要表現(xiàn)在如下方面： 1.在線地圖 天地圖是網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)平臺，在線地圖服務(wù)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(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以矢量、影像、三維3種模式全方位、多角度展現(xiàn)，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(shù)據(jù)的覆蓋范圍從宏觀中國全境到微觀具體縣市乃至鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括不同詳細程度的交通、水系、境界、政區(qū)、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(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)資源最全最權(quán)威的地理信息服務(wù)平臺。通過天地圖在線地圖服務(wù)，用戶可以方便地實現(xiàn)各級、各類地理信息數(shù)據(jù)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(xiàn)各省市區(qū)域自然、社會、經(jīng)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(chǔ)，結(jié)合本區(qū)域特色，為社會公眾提供更加完備的地圖及周邊環(huán)境數(shù)據(jù)，以至方便快捷服務(wù)于生活中的衣、食、住、行。通過省市直通，可以對某一區(qū)域進行迅速瀏覽，也可以對其進行深入的解讀。 3.專題應(yīng)用 作為天地圖的特色模塊，專題應(yīng)用是全國氣象信息、宏觀經(jīng)濟狀況、人口空間分布等數(shù)據(jù)的專題信息服務(wù)，政府部門所有能公開的信息都將通過它來展示。專題應(yīng)用模塊由國家動態(tài)地圖網(wǎng)、全國災(zāi)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(fā)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(yīng)用 1.在線地圖模塊的應(yīng)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(guān)系。利用課本上的紙質(zhì)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(tài)展示同一地區(qū)系列比例尺下地圖表示的范圍、內(nèi)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(qū)的范圍越大，要表示的內(nèi)容越簡單，選用的比例尺應(yīng)越小；反之，選用的比例尺越大”這一結(jié)論。 (2)地貌認知 在中學地理學習中，地表形態(tài)，即地貌，是很重要的一部分內(nèi)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(zhì)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(xiàn)地球的面貌，為地貌等地理事物的學習提供了重要的技術(shù)支持。如圖2所示，在宏觀尺度，天地圖可以直觀地呈現(xiàn)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(xiàn)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(fā)育等知識。 2.直通省市模塊的應(yīng)用 (1)城市功能區(qū) 對于城市與城市化一章節(jié)內(nèi)容，城市功能區(qū)是重要的知識點。在向?qū)W生講解此部分內(nèi)容時，可以充分利用天地圖中的數(shù)字城市功能直觀展示多個城市風貌，同時結(jié)合交通、地形等數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學生對影響城市功能區(qū)形成的因素進行綜合分析。通過天地圖的數(shù)字城市數(shù)據(jù)，一方面可以讓學生理解住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)等不同城市功能區(qū)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(qū)的空間布局分異。對于同一功能區(qū)，利用天地圖還可以呈現(xiàn)其不同的類型。如圖4所示，住宅區(qū)可以分為四合院、小高層、高層及別墅住宅區(qū)4類。利用這樣直觀的展示，學生既可以理解到相同性質(zhì)城市功能區(qū)間的不同格局，又可以了解到其發(fā)展歷程。 (2)地理信息技術(shù) 近年來，地理信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于區(qū)域地理環(huán)境、區(qū)域內(nèi)人地關(guān)系等研究范疇，其作為新內(nèi)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(shù)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(shù)及其在區(qū)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(zhì)為一個地理信息技術(shù)平臺，如果運用天地圖來講解該部分內(nèi)容，無疑如魚得水。天地圖中影像地圖、街景地圖、專題應(yīng)用系統(tǒng)及數(shù)字城市等模塊是地理信息技術(shù)教學內(nèi)容里遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)及數(shù)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(shù)的應(yīng)用功能。通過天地圖的應(yīng)用實例，學生可以直觀認識到地理信息技術(shù)的含義及其對區(qū)域地理研究的作用。 3.專題應(yīng)用模塊的應(yīng)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(tài)地圖功能可直接從人口總數(shù)、增長率、性別構(gòu)成、年齡構(gòu)成、教育、變動、民族構(gòu)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(shù)量，更重要的是說明了人口和其所在地的空間關(guān)系。如圖6所示，通過天地圖平臺，2000年總?cè)丝?、人口增長率、少數(shù)民族人口比重及非農(nóng)業(yè)人口比重四要素的空間分布得以清晰呈現(xiàn)。同時，利用天地圖提供的不同年份全國人口各方面的數(shù)據(jù)，可以對比分析出人口在一定年份內(nèi)的空間變化情況。學生根據(jù)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(tài)變化，進而結(jié)合經(jīng)濟發(fā)展、政策等因素，分析出現(xiàn)該變化現(xiàn)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(jié)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(nèi)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(yīng)用內(nèi)容都可作為課外知識拓展的切入點，如全國災(zāi)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(xiàn)了我國的發(fā)展歷史。通過該擴展知識，學生可以將地理與歷史結(jié)合，培養(yǎng)自己綜合分析問題的能力。 四、結(jié)束語 隨著地理信息技術(shù)的