略谈计算机辅助教学与地理空间思维能力的培养

逄锦军

摘 要 针对地理课程空间性很强的特点，学生必须具备一定的空间思维能力。随着计算机信息技术的快速发展，计算机辅助教学有利于帮助学生提高地理空间思维能力。

关键词 计算机辅助教学；空间思维能力；地理

中图分类号：G633.55 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）23-0132-02

提高学生的地理空间思维能力有利于提高学生的地理学科素养，而地理空间思维能力的提高依赖于学生运用所学知识解决实际问题的能力。传统的地理教学法受限于课本教材、教学思想与教学方法的不足，一直以来导致学生的地理空间思维能力相对较差。随着计算机网络技术的发展，多媒体设备在教学中的普遍运用，能为学生模拟真实的空间环境，学生由于空间思维经验不足导致地理空间思维能力难以得到提高的问题将会改善，为地理教师高效开展教学活动、提高教学质量夯实基础[1]。笔者根据多年工作经验，详细阐述计算机辅助教学是如何培养和提高学生地理空间思维能力的。

1 计算机辅助教学和中学地理教学

计算机辅助教学，指立足于多媒体教学设备，用以高效处理教学文本、图像、图形、声音、图画、视频等与教学有关的媒体资料。为了展示更多复杂、具有空间性的信息，将以上媒体资料通过整合来建立逻辑连接。计算机网络技术的快速发展，改善了我国学校课堂教学方式，提供了更加先进的教学工具，让学生通过观看问题的视觉化描述，发现问题、思考问题并最终解决问题。现阶段，如何高效整合计算机辅助教学技术与地理教学，成为更多教育者共同研究的问题。

综观教育较发达国家的地理教学，他们十分重视发挥计算机信息技术在教学课堂中的积极作用。如英国中学课程“国家地理课程”，高度重视现代化先进技术在地理教学上的应用。在“教学目标”“学习纲要”中，概括总结网络、计算机辅助教学软件、视频录像、数码相机等在地理教学中的重要作用以及应用，告诫每位地理教师在教学过程中要充分利用上述资源来研究分析地理数据资料，并总结地理模式和特点。日本高度重视培养学生在学习地理时运用计算机网络技术来提高绘制世界地区、全面掌握地理特征的能力，以此提高学生分析研究调查结果的能力、培养地理空间思维能力。随着教育体制的深入改革，我国也在地理教学中非常重视信息技术的应用，以此来推动现代地理教学的开展，为学生营造有利于形成地理空间思维的教学环境。

2 计算机辅助教学对于培养学生地理空间思维能力的重要性

有利于实现视觉化地理空间 计算机辅助教学为学生营造良好的学习环境，引导学生利用视觉来认知空间地理。视觉化的教学方式，模拟真实的地理图像、视频等，有利于降低学生在完成地理三维任务时出现的困难。

模拟多维地理空间 计算机辅助地理教学过程中，教师利用计算机来模拟真实的地理环境，如模拟太空、深海、地震、大气运动、远古时代，让学生切身感受不同空间和时间的地理环境与现象，有利于充分理解和掌握地理事物的形成、发展。

展示地理空间关系 通过计算机辅助教学传授学生不同的学习方法，并指导他们学习与实践操作，如实际操作图形的位置和大小变换等。

收集丰富的地理空间数据资料 采用计算机辅助教学，能够收集丰富的文本、图片、视频、音频等数据资料，方便向学生展示不同区域的环境图片。教师可重新调整与操作这些图片，让学生观看后能全面掌握地理空间概念的变换。

提供多样化的空间表征方法 采用计算机辅助教学时，教师可以让学生用照片或者地图等方法来阐述自己的旅行体验设计，提供不同的表达空间和知识的方法。

3 真实教学案例：以等高线、地形图的教学为例

等高线、地形图的学习有利于培养和提高学生的地理空间思维能力。等高线、地形图是地理学习中的重难点，涵盖了相对高度、山坡、山谷等很多地理空间知识，并要求学生利用等高线来描绘地理地势的起伏，简言之，就是将多维图画以平面图展示出来。学生接触地理不久，他们的空间理念、立体思维能力相对薄弱，因此，等高线地形图知识对于他们来说晦涩难懂。计算机辅助教学具有空间化、视觉化、可操作化的特点，突出章节重难点，帮助学生全面掌握等高线知识的同时，有利于培养地理空间思维能力。

学生在学习地形图知识时，要学好如何判断地形高度、如何分辨地形的哪个部位、准确画出地形剖面图等知识。采用计算机辅助教学方法，可以将上述问题的答案通过视频的方法展示出来，指导学生进行实际操作，加强理解等高距所展示的地形高度的变化。

利用计算机展示一个山地景观模型图片 图片必须包括山顶、山脊和山谷等三个地形的部位。然后利用计算机系统来构建视频影像，展示三维景观，学生观看影像，并总结阴影与光线的变化规律，掌握山顶、山脊和山谷的形象、地形海拔的高度。教师把二维、三维景观同时在屏幕上展示出来，学生通过视觉观看其阴影特点，比较二维、三维景观图形的特征，总结等高线形状和地形高低之间的关系。

将二维、三维地形景观图的彩色图片输入计算机系统 教师将照片展示给学生看，可以对这些图片进行位移、旋转，以便于学生从不同的角度来观察总结等高线与地形图之间的关系。教师可不断变换三维地形图，让学生观察三维图像变换时，二维图像是如何变换的，基于此，总结等高线和地形图之间的关系。教师在实际操作过程中可向学生提出相关问题[2]，如：根据屏幕上所展现的视频影像，你觉得这是什么地形？这个地形不同方向上的坡度一样吗？让学生带着问题去观看，知识点更容易牢记。

利用水浸法提高三维图形的可视度 在利用计算机展示三维图形时，利用鼠标拖拽、变换箭头，让水位上升并且与其中的一条等高线平行；另外，也可以在等高线上设置一个水位，通过对图形的变换，观察水位和地形之间的关联与作用。在展示过程中，仍然提出一些问题让学生思考，如：水能淹没此景观吗？如果水到达一定坡度的高度时会发生什么？最后让学生总结此景观最终是如何被淹没的。

描绘等高线剖面图 利用多媒体计算机，把地形图以及某两点之间的地形剖面图同时通过屏幕展示出来，让学生在选择一条剖面线时，旁边能及时显示對应的剖面图，相互对比，发现规律。学生通过鼠标点击或者移动、变换剖面线时，观察对应的剖面图的变化[3]。还可以将鼠标沿着二维等高线中的红线移动，同时展示相应的路径，学生就能发现不同的路径下，不同地形剖面图的实际情况。

在初中地理教学中利用计算机辅助教学不能搞“一刀切”，因为各学校的条件、教学水平不同，要根据实际情况来科学使用计算机辅助教学。总之，利用计算机辅助教学模式，不仅创新了初中地理教学方法，培养了学生地理空间思维能力，推动地理教学快速发展，而且有利于计算机应用技术的发展，必须予以重视。

参考文献

[1]王民中，王忠志.浅析中学生地理空间思维能力的培养策略[J].新课程，2013（5）：28.

[2]王立华.高中地理空间思维观念培养的途径探索[J].读与写杂志，2016（1）：121.

[3]王旭东.地理教学对于学生空间思维能力的培养[J].新西部：理论版，2013（23）：134.