巧借移动端地信软件培养学生地理实践力

陈波 徐菡琼

野外田野实地考察是培养学生地理实践力的重要途径。但在实际教学过程中，囿于资源、时间、安全等因素影响，通过野外实地考察来培养学生地理实践力一直是地理教学中最为薄弱的环节。当前野外实地考察一直采用传统的方式和工具，移动端地理信息技术的使用较为欠缺，造成了师生较难获取全面地理信息的困境。

随着智能手机的普及和信息技术的发展，越来越多的移动端地理信息软件和小程序陆续被开发并应用到野外田野实地考察中［1］。这些移动端地信软件和小程序具有易操作、功能强大、专业性和针对性强的特点，在地形地貌、气象、植物、水文、天体运动和岩石识别等方面为田野考察活动提供丰富的信息资源［2］。本文以嵊高周边自然地理考察为例，探讨移动端地信软件的实际应用，为培养学生地理实践力提供借鉴［3］。

一、田野考察移动端地理信息技术支持软件简介

野外实地考察过程中常用的移动端地信软件有地质云、花伴侣、巧射、绿途、太阳测量师、BIGEMAP地图、卫星地图、三维地图发现、奥维互动地图、墨迹天气等。在智能手机端下载安装相关软件或直接搜索小程序，即可简便迅速调用。表1为野外考察中常用的部分移动端地信软件。

二、野外实地考察常用移动端地信软件评价

综合考虑不同要素对学生野外考察的影响，选取身边熟悉的环境进行考察。嵊高三面环山、水域较丰且植被丰富，适合利用移动端软件进行实地考察。首先要求考察组学生预先下载并安装好相应软件。

1.地質云3.0

考察组学生下载安装好软件，进入注册，随后点击进入“地学文献”模块，搜索查询相关专业文献，初步了解考察区域情况。在软件首页点击进入“野外助手”模块，切换图层获取卫星遥感地图（图1）和地形图（图2），初步了解考察区域的地质、地貌和地理事物空间分布等信息，为制定具体考察方案提供基础资料支持。

同时，“地质云3.0”平台也提供了基础地质、矿产、水文、环境、工程地质等多种数据。打开“地质云3.0”在主页面选择“地质图”，在页面底部打开图层，可选择不同尺度的地质图，即可显示考察区域的地层单位名称、岩石相关属性、生物组合、地层厚度等信息（图3），考察组可以结合具体考察结果对考察区域的地质结构形成整体上的认识，并进一步分析地层的新老关系与演化进程。

同时，考察小组通过查阅有关嵊州地质相关资料和实地考察发现：浙江嵊州市玄武岩位于中国大陆板块的东南缘——浙闽新生代火山岩带北部，是浙江、福建晚新生代板块内大陆裂谷型火山活动的产物。自古近纪以来，中国东部地壳开始上隆， 导致地壳拉伸。新近纪时， 这一地壳弧后拉张继续发展， 引起已有的北北东、东西及北西向断裂深切至上地幔， 导致软流层幔源型基性火山熔岩喷溢。故自晚新生代（中新世/更新世）起， 浙江火山活动受北北东向大陆边缘断裂和北西向的次级断裂共同控制，这很大程度上与太平洋构造域动力学体系有关。 同时， 由于东亚季风气候的逐渐形成， 浙江盛行亚热带气候， 温暖湿润， 植物茂盛。因此， 受北北东和北西向断裂控制的大小不等的原中生代断陷湖盆中的一部分继续发展， 如天台、宁海、仙居和临海等沿海地区，发育了广泛的新生代火山熔岩（玄武岩）堆积和河湖相泥页岩， 保存了大面积的硅藻土层及褐煤沉积， 埋藏了丰富的植物化石。 到上新世中晚期， 浙江地壳抬升， 河流下切， 玄武岩及所夹河流湖泊相沉积层遭受剥蚀， 形成目前的熔岩（如嵊州市组）多位于河流两侧高地或山谷间桌状山上的现象（图4）。

2.三维地图发现

由于“地质云3.0”提供的遥感图像和地形图在像素和分辨率上难以达到预期要求且无法提供等高线标注，因此，可以利用“三维地图发现”的等高线添加图层。该软件所提供的影像可以进行2D、3D视角切换，甚至可以通过操作，切换不同视角的图像。该软件获得的等高线地形图图像清晰准确，能够帮助学生准确识别具体的地形部位（图5）。

3.墨迹天气

凡事预则立，不预则废，考察出发前应及时关注天气变化，选择合适的天气条件进行考察活动。尽管目前智能移动终端都自带天气预报功能，但专业的软件更能提供多样且个性化的服务，包括但不限于温度、湿度、风力大小及风向、紫外线强度、体感状况、语音播报、气压、月相、日出日落时间和生活服务等功能，适合野外实地考察使用（图6、图7）。

学生利用“墨迹天气”相关功能获取嵊州天气数据并结合嵊州市地形图和相关资料，可以得到以下结果：嵊州市位于浙江省中部偏东，曹娥江上游，四面环山，中为盆地，剡溪横贯其中，地势自西南向东北倾斜，西北地势较高，中部到东南地势较低，地貌构成大体为“七山一水二分田”。属于亚热带季风气候，季节性风向变化较为显著。冬季以西北风为主，夏季以东南风为主，春秋季为风向转换过渡季节。夏季在东南风的主导下，由于中部及东南部地势较低，形成东南风的导流作用，而西部和东部山脉的阻挡，使得地形上形成了以剡溪河谷为底色的“狭管效应”，加强了风速和改变了风向。冬季理论上以西北季风为主导方向，但是由于嵊州整体上地势较高的西北部地区的阻挡和导流作用以及北部的“狭管效应”使得冬季以北风和东北风为主导风向（图8）。

4.太阳测量师

对于“地球运动”专题的学习中，太阳视运动一直是难点，同样在野外实地考察中也会遇到特殊情况［4］。而“太阳测量师”（图9）可以提供具体经纬度位置、预测太阳和月球位置信息、日出日落和月初月落（包括月相）信息，以及可以根据使用者需求自主设定相关参数来实现个性化操作（如安排黄金时段的活动、推测某场景可在哪个时刻、从哪个角度照到日出或日落、查看太阳位置、查看阴影比、推测影子的长度）。

5.花伴侣

移动端关于植物识别的软件种类繁多，甚至在支付宝、微信、百度等常用软件的扫一扫功能中都可实现。但众多此类软件或多或少都存在着误差，而由中科院植物研究所参与开发的植物识别软件“花伴侣”无疑是其中的佼佼者。该软件提供了诸如花记（图片、文字、视频的上传分享）、鉴定、文章发表、百科、附近植物分布以及识花大挑战等实用功能。考察组学生提前下载安装软件，在考察过程对所考察区域的植物进行调查，了解嵊高校园内不同生境条件下及周边山体山顶、山坡和山麓的典型植物分布。

调查小组利用“花伴侣”对嵊高“长征主题公园”植物做初步调查（图10～图12）。

三、讨论

《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》在中学生地理实践力内涵与表现中具体要求学生能够具备主动体验、实事求是与克服困难的方法和勇气。在移动端快速发展的当今，众多地信软件为师生在野外实地考察、认识、分析和解决实际问题提供了巨大便利。从田野实地考察前各种事项准备、具体实施到后期实践资料整理，通过不同移动端的地信软件对考察区域进行整体认知，对具体地理事物进行观察和反思，有助于提升学生使用工具获取野外地理信息，论证地理学科问题的能力。同时，移动端地信软件的使用能增强学生对具体地理事物的直接体验，激发学生对学科问题的探索兴趣，拓展学习路径，为学生提高地理实践力提供简便易行的方法。

当然也应注意到种类繁多的移动端地信软件质量参差不齐，需要师生在具体使用前进行仔细甄别，选择权威适宜的软件在实地野外考察时使用。尽管大多数移动端地信软件支持离线使用，但科学考察要求资料准确可靠，这就对考察区域的通信要求较高，也在一定程度上限制了移动端地信软件的使用场景。同时，不同地信软件使用不同大小的数据库，这也造成了在具体使用过程存在可能误判的情况，还需要结合传统考察方法进行人工判断分析，甚至咨询相关具体分支学科专家，例如，植物调查可以查询（中国植物图像库http：//ppbc.iplant.cn/sp/34402或植物志http：//www.iplant.cn/）。因此，移動端地信软件在给野外实地考察带来便利的同时并不能完全取代传统考察方式，二者需要相互融合互补，才能更好地提升学生的地理实践力。

参考文献：

［1］ 王景晨， 俞飞虹， 郝雨楠. 指向地理实践力培育的地貌及等高线模型制作实践活动设计［J］. 地理教育， 2023（2）：18-21.

［2］ 孙瑞. 自制太阳周日视运动仪，助力地理实践力养成［J］. 地理教学， 2023（2）：48-51，33.

［3］ 王宏伟. 中学地理教学与信息技术的整合研究［D］. 长春：东北师范大学， 2006.

［4］ 饶春雅.利用“太阳测量师”App寻找“悬日”实践活动初探［J］.地理教育，2020（9）：53-54.