庞前
随着科学技术的发展,地理教学方式也在不断创新。以地理信息技术为代表的教学辅助工具以直观性、形象性、实时性的优点,逐渐被地理教师所熟悉。地理学科具有区域性和综合性的特点,高中学生因地域环境差异、时间条件限制、经济状况不一、个人精力差别等,对不同区域的特征认识较少,如苏州的学生对西北干旱半干旱区的了解相对较少,无法系统地进行分析。以全景地图为代表的地理信息技术则能够突破局限,将不同地域的区域特点呈现给学生,创设不同的教学情境,让学生身临其境地进行学习。
一、全景地图的概况
全景地图或称街景地图,是以传统二维地图为基础,用车载摄像机、无人机等拍摄图片、视频等,进行素材的二次加工,形成三维地图,达到虚拟现实的效果。
二、全景地图的特点
1.360°全方位体验。
传统的地图从二维视角展示事物分布特点,而全景地图则从三维角度,以观看者视角为中心,呈现所观察事物的全貌,如同“逛景点”,使观察者置身于虚拟现实的世界中进行现场观察,更具有体验性。教师在课堂中所使用的图片,多为拍摄者以自己的感受选取部分视角进行拍摄的照片,具有很强的主观性。而全景地图则可以360°展示事物全景,使观察者对事物的分布、相关联系等了解得更为全面。
2.互动性强。
观察者在观察的过程中,随着观察兴趣的增加,可选取一部分进行专项观察,这是一般的照片、视频等素材所难以达到的效果。观察者在使用软件观察的过程中,可以通过鼠标前进、后退、旋转、跟进,达到移步换景的效果。部分全景地图中还配有专业解说,针对不同的观察进程,进行全方位的解说,互动性更强。
3.操作简单,兼容性强。
地理信息技术中的RS、GIS具有很强的专业数据处理能力,但因为操作较为专业,数据获取较为复杂,硬件系统要求较强,只能在专业软件中打开。因此实际应用并不多。而全景地图操作简单,只需要移动鼠标就可以呈现不同情境,硬件要求只需要网络稳定、浏览器兼容Flash即可,不需要安装其他软件,可满足大部分教师上课操作要求。
三、全景地图在地理教学中的应用研究
地理教学设计的一般流程为研究课程目标—确定主题—设计教学活动,而如何将地理信息技术融入教学设计是重点和难点。本文以人教版地理必修第一册第四章第一节《常见地貌类型》的教学为例进行探讨。
1.研究课程目标。
《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》对本节课的要求:通过野外观察或运用视频、图像,识别3~4种地貌,描述其景观的主要特点。“景观的主要特点”为本节课的教学难点。关于景观的特点,一般从景观形态、物质组成、景观形成原因等角度进行描述。这对学生的区域认知、综合分析能力等都具有一定的挑战。因此,确定教学目标为:①通过图像观察,识别喀斯特地貌、河流地貌、风沙地貌、海岸地貌;②通过观察不同地貌,从景观形态、物质组成、景观形成原因等角度描述景观的主要特点;③通过合作探究,描述不同地貌分布的一般规律;④以某地貌为例,在地图上找出典型地区,并描述其景观特点。
2.确定情境主题。
根据教学目标描述可知,本节课以喀斯特地貌、河流地貌、风沙地貌、海岸地貌为载体,而哪些地区的这些地貌显著,需要教师进行筛选,从而确定主题。笔者选取了贵州织金洞室内外、香格里拉虎跳峡、新疆乌尔禾魔鬼城、青岛石老人等典型地貌,进行主题研究。
3.设计教学活动。
【新课导入·熟悉软件界面】请同学打开全景地图,熟悉以下操作:
(1)鼠标上下移动,放大缩小,熟悉地图操作方式。
(2)分别打开2D平面图—卫星云图—全景地图,找到苏州拙政园地址,观看不同地图图层区别。
【设计意图】通过以上操作,学生能够熟悉多媒体的操作流程。通过多媒体终端的自主操作,学生能够熟悉如何进行操作,掌握运行技巧,做到“授之以鱼”更“授之以渔”。
【课堂活动1】请同学们打开电脑视频《航拍中国·贵州》中《地上地下喀斯特地貌》片段,欣赏喀斯特地貌,回答以下问题:
(1)地上喀斯特地貌、地下喀斯特地貌各包含哪些景观?
(2)根据视频,结合所学化学知识,思考喀斯特地貌成因有哪些。
(3)根据喀斯特地貌形成条件,分析我国哪些地区喀斯特地貌分布广泛。
【设计意图】根据纪录片描述,学生能够在欣赏祖国美景的同时,从地理专业角度了解喀斯特地貌的一些典型景观特点,并结合所学化学知识再推理出喀斯特地貌典型地区需要具备的条件:石灰岩丰富及水量丰富。
【课堂活动2】从全景地图中找出云贵高原,并找到贵州织金洞,欣赏织金洞内外景观,合作探究完成以下活动:
(1)描述织金洞所在位置。(2)根据全景地图,向同学展示地上、地下喀斯特地貌典型景观有哪些。(3)观察分析全景地图中石钟乳形成过程,并就形成过程分析当下织金洞开发过程中应注意的事项。
【设计意图】学生通过描述织金洞位置,掌握描述地理事物分布的方法,通过合作探究,增强探究能力和合作意识。根据全景地图中清晰的喀斯特景观的欣赏,学生描述所见景观,增强地理实践力,并在实践过程中,分析成因,思考如何保护自然景观,从而起到人地和谐发展的作用。
【课堂活动3】将学生分为四组,分别为河流地貌组、风沙地貌组、海岸地貌组和冰川地貌组,合作探究,讨论完成下列任务并展示:
(1)运用互联网,搜索各小组对应的地貌在中国分布的典型地区,描述分布特征。
(2)运用地图,找出小组对应地貌的典型代表,描述其分布地区。
(3)根据全景地图,找出对应的代表景观,描述各地貌形成的景观有哪些、形成原因是什么。
【设计意图】学生以喀斯特地貌学习过程为例,自主探究四个地貌的分布地区,并尝试分析形成原因。从发现问题、提出问题、解决问题等环节,体现学生的主体作用,在增加趣味性的同时,注重学生探究能力的培养。学生在本节课学习后能从发现事物、分析事物分布规律、了解事物成因等方面,提升学习能力。
四、利用全景地图创设情境的过程中注意事项
1.情境主题必须明确。
在将全景地图引入课堂探究中,需要明确教学主题,如《常见地貌类型》《植被》《土壤》《乡村和城镇空间结构》《地域文化与城乡景观》《构造地貌的形成》等都可以运用全景地图进行教学。但在教学过程中,主要借助区域确定主题,精选案例进行剖析,这样才能将地理信息技术融入课堂中,真正为课堂所用。
2.网络保持稳定。
波动的网络会影响全景地图的呈现,甚至会出现扭曲破碎,因此,教师需要提前做好硬件测试准备。
以全景地图为代表的虚拟现实技术,正逐渐为生产生活提供技术支撑。随着课程改革的进一步发展,教师需要终身学习,不断尝试运用新的教学方式面对日新月异的世界。利用全景地图创设情境,能提高学生的区域认知素养,锻炼学生综合思维,从而促进学生全面发展。