信息技术赋能地理实践力培养的“台风”教学设计

常丽霞，周义钦，周冠峰

（1.上海市复兴高级中学，上海 200434；2.上海财经大学附属北郊高级中学，上海 200081）

美国教育家杜威指出“思维始于直接的情境”，生活内容或社会事件应以简化的形式浓缩进学校，成为带有一定教育目的的教学活动［1］。“双新”背景下，课程改革相较于以往最大的变化之一即凝练了学科核心素养，这有利于培养学生依托信息技术，在真实情境中开展问题式教学，引导学生进行深度探究。

一、设计思路

1.基于课程标准，培育学科核心素养

《普通高中地理课程标准（2017 年版2020 年修订）》必修一对该部分内容要求为“1.11 运用资料，说明常见自然灾害的成因，了解避灾、防灾的措施”。笔者根据课标内容要求进行四个维度的分解：行为主体是学生；行为条件是运用资料；行为动词是运用、说明、了解；地理内容为自然灾害及其成因、避灾防灾的措施。

地理实践力指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。学生借助适切的地理实践活动，有利于提升其区域认知、综合思维、人地协调观等高中地理学科素养的表现水平。本课在上海市复兴高级中学数字地理专用教室授课，两人一组，共用一台计算机，学生依托“台风路径实时发布系统”和“Ventusky 风雨气温图”两个WebGIS 信息技术平台，通过检索、查询、测距、计算等实践活动开展深度探究［2］。利用信息技术提升区域认知体现在：依托区域分析，学生认识到台风“梅花”对上海带来的灾害性天气现象及其主要危害；借助空间关联，从台风源地位置与移动路径方向视角，分析浙江沿海地区强风、暴雨与风暴潮等灾害性天气的主要成因及其引发的具有地域性的自然灾害。利用信息技术提升综合思维体现在：学生认识到台风不仅会对天气、河流与海洋等自然要素产生影响，而且会对交通、城市与人口等人文要素产生影响，学生要对台风的影响及其防灾减灾措施进行多要素、多角度综合分析；基于时空综合的角度，学生利用图表分析台风对我国主要的影响范围及其活动月份（季节）。

2.基于教材内容，建构课时教学目标

《高中地理教学参考资料》对本课时课标的解读是：台风的成因（气旋）安排在选择性必修1自然地理基础中，因此，本册教材不侧重讲述台风的自然过程机制，而是直接讲述致灾过程和灾情，这是本课的教学重点。普通高中地理教科书必修第一册在正文中系统阐述了台风的源地、演变过程、空间结构、发生频次、影响范围、灾害性天气及其影响、防灾减灾措施；在图像系统中，呈现了台风结构示意图、台风“海燕”登陆前后对比、对中国东南沿海产生严重影响的台风登陆次数；在活动系统中，安排了2个思考、1个探究和1个阅读。这些知识需要结构化呈现并提供学法指导。

本课时教学目标：①学生以台风“梅花”纪实报道为案例，说明其灾害性的天气现象及主要危害；②学生运用2017—2022年主要台风数据，结合WebGIS 信息技术平台，说明台风的形成过程（源地位置、移动路径）与时空分布特征（影响范围、活动月份）；③学生通过记录各部门应对台风“梅花”纪实报道，以及小组讨论、亲子访谈，完善不同单位（部门）防灾减灾的具体措施。

3.基于真实情境，设计学习任务及问题链

本课以2022年9月中旬，学生亲历的台风“梅花”为真实情境，课前播放台风“梅花”纪实报道视频导入新课；通过“台风路径实时发布系统”在线平台检索包含台风“梅花”在内的6年共24个台风数据，分析台风的形成过程；读图分析包含台风“梅花”在内的2个台风影响上海的时段；最后，播放上海各相关部门应对台风“梅花”行动纪实视频。

笔者基于台风“梅花”真实情境，设计了三项任务驱动链式问题的活动单。任务一：检索网络、探究归因；任务二：读图分析、评价决策；任务三：小组讨论、完善措施。学生通过完成任务单及梯度化的链式问题，着力破解本课时的教学重点：①台风的形成过程、时空分布及其主要影响；②各相关部门有关台风防灾减灾的具体措施。

二、教学过程设计

1.单元分析

新上海版高中地理必修一第2 单元“大气环境”的研究对象为地球外部圈层中的大气圈，大气环境是自然环境中人类生存与发展的重要组成部分，也是水环境与陆地环境中物质和能量交换的动力与媒介，因此，是本册教材的重要单元。本单元共包括三部分内容：大气的组成和垂直分层、大气的受热过程与运动、常见的气象灾害，让学生在了解基本知识与原理的基础上，能与人类的实际生产、生活相联系。“台风”是主题6的第一课时，具有承上启下的作用，它是主题5第二课时“大气的运动”中“风（大气水平运动）”的具体实例，易引发洪水、雨涝灾害，为该主题第二课时“洪涝”灾害以及本册后续单元中海洋灾害、地质灾害的教学提供一般分析思路，同时，为学习选择性必修1自然地理基础中大气环流、天气系统等内容打下基础。

2.学情分析

上海地区几乎每年都会受到台风的影响，学生对台风带来的灾害性天气现象及其主要危害有一定认识基础，然而，对于台风的形成过程、时空分布特征、防灾减灾的具体措施尚未有过系统学习。本课以学生较为熟悉且有亲身感受的台风“梅花”作为导入，以“台风来了，如何防灾减灾”为大问题，创设贴近学生生活的真实教学情境，有利于引导学生关注台风带来的灾害性天气现象及其主要危害，培养其用地理视角思考问题的意识，激发对“台风”的学习兴趣。

3.教学过程

（1）新课导入，关注灾害

【教师活动】导入语：台风这种天气现象对上海学生来说，非常熟悉！让老师印象深刻的台风发生在2019 年8 月9 日，那天是我校教职工北戴河疗养假期的最后一天，当大家进入火车站候车厅时，被工作人员告知列车因受台风“利奇马”影响而停运，那是老师生平第一次，也是唯一一次经历“火车停运”！那么，有没有一场台风也让你印象深刻？学生回应提问后播放视频《台风“梅花”纪实报道》。

【学生活动】学生分别提到“台风导致市内道路积水，因堵车错过了去往南非的航班”“5岁时，台风吹坏了家里的玻璃窗，那时一个人在家感觉非常害怕”“受台风影响，暑假去张家界旅行的航班停飞，后改乘无座火车通宵前往”……学生踊跃回应教师的提问，唤起了个人生活与台风的有关记忆。学生观看视频后记录台风“梅花”给上海带来的灾害性天气现象及其主要危害。

【设计意图】创设贴近学生生活的教学情境，激发其对“台风”的学习兴趣，认识到台风是一种灾害性的天气现象，会给人类生产、生活带来不利影响。

（2）任务一：检索网络，探究归因

【教师活动】提出问题：台风为什么会带来强风、暴雨、风暴潮等天气现象？学生需要研究台风的形成过程，即定位台风的源地位置、确定台风的移动路径。教师演示计算机操作方法：以台风“梅花”为例，请学生利用计算机检索“台风路径实时发布系统”，在主页左下角利用台风编号“202212”搜索台风“梅花”，主界面就会立即显示其“源地位置”“移动路径”“分时数据”和“节点数据”，由此，教师布置任务一。

①根据表1，利用“台风路径实时发布系统”平台，加载并显示四个台风路径。②根据计算机显示的“台风路径图”，说明影响我国台风的源地位置特征、移动路径方向、主要影响范围与主要活动月份。③借助“Wentusky风雨气温图”平台，分析台风“梅花”带来强风、暴雨、风暴潮等天气现象的成因；比较台风“梅花”对浙江平原地区与浙江山区的不同影响。

表1 小组任务分工表

【学生活动1】根据“台风路径实时发布系统”在线平台加载的“台风路径图”可知，这些台风主要源于西北太平洋和南海；移动路径主要是向西、西北和东北转向路径；主要影响的区域是我国东南沿海；主要活动月份为7至9月（北半球夏、秋季节）。

【学生活动2】借助“Wentusky 风雨气温图”平台，将时间确定为2022 年9 月14 日20：00。学生可观察到台风“梅花”的中心是一个强低压中心，与周围地区显著的气压差形成了强大的水平气压梯度力，受其驱动，强烈的大气水平运动形成了大风，根据图例可知，浙江沿海地区经历了6～9 级大风，达到了“强风”等级；强风引起海水潮位上涨，浙江温岭地区掀起3～5 m巨浪，巨浪和海潮，统称为风暴潮；由于台风源于热带或副热带洋面，垂直方向盛行上升气流，容易冷凝降水，同时风从海洋吹向大陆，会携带大量水汽，因而会带来降雨，从降雨量实况图来看，每小时降水量约为15～40 mm区间，属于“暴雨”等级。

【学生活动3】学生关注到：受台风“梅花”影响，在浙江平原地区，暴雨使江河水位猛涨，造成洪水泛滥，淹没农田村庄；在浙江山区，引发泥石流、滑坡等灾害，冲毁道路桥梁，造成巨大损失。因此，不同区域的地理环境不同，受台风影响形成的自然灾害也有明显的地域性，应具体区域具体分析。

【设计意图】指导学生操作计算机WebGIS信息技术平台，提升学生分析数据、发现规律、探究归因的关键能力。

（3）任务二：读图分析，评价决策

【教师活动】提出问题：台风“灿都”（编号：202114）和台风“梅花”（编号：202212）均为9 月中旬影响上海，上海气象台都发布了橙色预警，从教育部门发布的相关通知发现：台风“灿都”没登陆上海，学校放假一天半；70多年来登陆上海最强台风“梅花”过境，学校却没有放假，请问这两个决策是否合理？学生可从两大台风影响上海开始与结束的时段进行分析。教师演示计算机操作方法：利用“台风路径实时发布系统”平台加载台风“灿都”，通过测距、查询功能，确定七级风圈影响上海的开始时间为9 月13 日10：00，由此，教师布置任务二。

①计算机平台加载台风“灿都”路径（七级风圈平均半径约250 km），利用“测距”工具，在台风移动路径中查询七级风圈影响上海的结束时间。②2022 年9月14 日14：00，上海开始受到台风“梅花”（假设沿直线移动）七级风圈影响，数据显示，此时七级风圈平均半径为250 km，台风移速为25 km/h，计算并预测该台风登陆上海的时间。③台风“梅花”在上海登陆后，七级风圈半径变为200 km，移速约28 km/h（假设沿直线移动），计算上海台风登陆地受其影响结束的时间。④针对台风“梅花”与台风“灿都”对上海的影响，请评价教育部门的决策是否合理，并说明理由。

【学生活动1】学生查询台风“灿都”影响上海的结束时间；计算台风“梅花”登陆上海的时间及其对上海影响结束时间，并填写在表2中。

表2 两大台风七级风圈影响上海时段

【学生活动2】从台风影响上海的时段，再结合上海中小学的上下学时间来看，这两个放假决策是合理的，但从计算机网络查询到的历史天气数据来看，2021年9月14日为多云转小雨，这个天气对上下学影响很小，因此若该天不休假，有利于减轻台风对教学活动的干扰；2022 年9 月14 日为多云转暴雨，若当天下午放假半天，有利于保障师生在放学与通勤途中的交通安全。

【设计意图】学生学会利用计算机网络平台来研究台风对某地（区域）的影响时段；认识到地理信息技术在应对台风灾害中的重大作用；尝试评价防灾减灾具体决策的合理性，并说明理由；根据多条不同国家的台风预测路径意识到：预测台风至今依旧是世界难题，应对台风灾害，不仅要国际合作，还要跨学科联合攻关。

（4）任务三：小组讨论，完善措施

【教师活动】播放相关视频：上海各相关部门应对台风“梅花”行动纪实，教师布置任务三。

【学生活动】观看视频，小组讨论、亲子访谈，记录并完善各相关部门在台风过境前、过境中、过境后防灾减灾的具体措施（表3）。

表3 应对台风防灾减灾具体措施

【设计意图】加强防灾减灾教育，提高学生生存技能的同时，培养其综合思维，即台风不仅对天气、河流、海洋等自然要素产生影响，而且会对交通、城市、人口等人文要素产生影响，学生应从要素综合角度，对台风的影响及其防灾减灾措施进行多要素、多角度综合分析。

（5）总结提升，完成作业

【教师活动】总结：台风伴随的强风、暴雨、风暴潮等灾害性天气会给人类造成多种危害，因此，要深入研究台风形成过程、时空分布，研究灾害成因、提高监测预测技术，提出并完善防灾减灾的具体措施（图1）。同时，学生要秉持人地协调观，齐心协力共同守护人类的美丽家园，由此，教师布置课后作业。

图1 台风知识结构

【学生活动】形成台风等自然灾害的一般分析思路，完善活动单、制作校园防御台风指南，提高防灾减灾的主观意识和实用技能。课后思考：台风会带来巨大危害，但有人认为台风并非一无是处，你赞成这种观点吗？请举例说明［3］。

【设计意图】引导学生关注生活中的地理现象，辩证分析台风对地理环境与人类活动的利弊影响，关注人地关系［4］，提升地理学科素养，体现地理育人价值。

三、结语

“新课标”在“教学建议”方面强调了“深化信息技术应用”，信息技术是高中生培养地理实践力的重要手段。在高中地理教学中，依托信息技术，将抽象、静止的地理事物转为具象、动态的地理过程来形象化呈现，模拟“地理过程”的发生，使得学生兴趣和动机被激发，思维积极活跃，有利于提升地理信息技术关键能力、培养学生区域认知与综合思维素养、启发学生提出创新性人地协调发展的具体措施，从而提升学生地理学科核心素养的表现水平。

相较于课堂教学中的“一课多境”，“一境到底”教学策略下的教学线索清晰、问题梯次展开、课堂教学高效［5］，本课基于台风“梅花”真实情境“一境到底”，设计了三项任务活动开展问题式教学；基于课程标准及本课内容要求，借助两个WebGIS信息技术平台，侧重培养学生地理实践力、区域认知、综合思维等学科核心素养；基于上海版新教材内容，建构课时教学目标，体现了教学情境化、情境问题化、问题任务化、任务活动化、活动思维化、思维可视化的特点。课堂总结阶段升华了主题，依托“台风”现象探讨人地关系，让学生辩证看待自然环境对人类活动的影响，同时，也理解人类活动影响地理环境有不同的方式、强度和后果，懂得尊重自然规律的重要性和必要性。