电子地图下中学地理课程资源开发

2022-09-21 16:46:51 来源:写作指导

【摘要】电子地图作为学习地理知识的重要工具,在中学地理课堂中的应用和课程资源的开发程度非常有限,不利于中学地理教学的高质量发展。结合中学地理课程,对电子地图软件进行细致分类,微课短视频、三维效果图、思维导图等与电子地图的相结合,同时,开发多元化的电子地图课程资源,在具体的实践教学过程中发挥电子地图的优势,通过图像动态化呈现增强辨识度,借助地图转换调动学生的空间思维,从而提高教学质量和水平。

【关键词】电子地图;中学地理;课程资源

中学地理课程中应用电子地图的案例很多,但是并非所有教师都掌握了电子地图的正确应用方法,多数情况下,教师只是为学生提供了简单的地理信息截图,对中学地理课本知识点的挖掘相对有限[1],以至于教学效果不理想,并没有真正发挥电子地图的辅助功能和优势。鉴于此,结合以往中学地理实践教学经验,进一步探讨基于电子地图的中学地理课程资源开发和应用。

一、中学地理教学引入“电子地图”的优势

地图是地理学科的重要工具,正确使用地图是中学地理教学的重要目标之一。伴随着信息技术的不断发展,在传统的纸质地图的基础上,电子地图成为地理学科的新型教学工具。较传统纸质地图,电子地图具有更加便捷灵活、储存数据多、交互性强、易于共享等使用优势,在中学地理教学中,电子地图更是具有便捷性、直观性、空间感、动态化等教学优势。

(一)便捷性与直观性

高中地理课程中,有很多较为抽象且不易理解的内容。特别是空间地理知识很难以板书的形式进行直观性较强的解释,教师讲述的内容太过抽象,学生理解起来就会出现模糊认知。如果教师在课堂上采用电子地图的方式展示,学生就能通过电子地图清晰观察其中的空间结构,学生理解和记忆的效果也会随之改善。例如,在《城市与城市化》的教学中,为了让学生更好地理解城市内部空间结构以及不同等级城市的服务功能,就需要为学生提供更多的城市地图案例作为说明[2]。但是由于高中地理教研组能够收集到的地图样本较少,而且伴随着城市化进程,很多城市都在逐渐扩大规模,纸质地图更新不及时,为学生呈现的学习资料也会有所缺失。对此,电子地图恰恰可以弥补这一缺陷,电子地图的更新速度更快捷,且直观性更强,实时更新的城市空间信息可以让学生了解城市发展最新最真实的情况,是学生学习地理知识最为便捷的实用性工具。

(二)空间感与动态化

由于纸质地图只能呈现平面效果图,在缺乏立体化视觉效果的情况下,学生很难想象山川湖泊的走势,因此学习感受出现了明显缺失,然而电子地图恰恰可以通过3D模型呈现立体化的地理空间信息[3]。例如,谷歌地图创设3D透视图,通过绘制三维地理坐标呈现地理信息全景,学生甚至可以在地图上找到自己的学校。EsriWaybackAtlas电子地图通过拓扑3DGIS平台和人工智能深度学习神经网络,利用影像分析技术构建3DVR、AR、MR地图,可以快速精准地搭建3D虚拟地理空间场景。而这些电子地图的三维视角正是高中地理教学最需要的实践教学资料,对增强学生地理空间感具有加强理解效果的教学指导作用。除了增强空间感,电子地图还可以呈现城市发展和自然空间变化的动态视图。再如,NASAWorldview电子地图可以提供地球实时图像,可以显示800多层卫星图像,同时,云端数据库记录了地理空间信息的变化情况,在录入查询时间之后虽然有3小时延时,但可以获得同一处地理信息在数月中的变化。再如,3D版本的Cesium电子地图,通过与Bing、Esri、Mapbox等卫星地图系统平台合作开通可视化功能,实现了对高光谱图像的地理空间信息呈现,可以提供动态化的地理信息变化,也是极为重要的地理学习工具。

二、中学地理电子地图课程资源开发

电子地图教学优势突出,但是目前对电子地图的开发程度相对有限,进一步开发电子地图的多功能用途成为改善教学质量的关键环节。根据地理课程所需,综合运用微课短视频、三维效果图、思维导图优化课程资源,有利于改善中学地理教学质量。

(一)微课短视频课程资源:觉察和辨识地理位置

在纸质平面地图中,学生很难觉察和辨识地理位置信息,因为纸质地图无论如何设计,只能提供二维平面数据[4]。当学生接触不到三维动态演示的地理信息时,所学内容只能通过想象加深记忆。教师可以利用电子地图设计导学环节,通过微课短视频提供地理信息数据,增强学生对地理位置信息的辨识度,改善学生观察地理信息的视觉效果。以高中地理人教版(新教材)第二册第四章《交通运输布局与区域发展》为例,教师可以利用GIS电子地图为学生提供交通地理信息学习资料,在电子地图上标注出两个交通网点,而后引导学生思考从A网点到达B网点的最短路程,在城市早高峰和晚高峰应选择哪些备用路程。电子地图上清晰标注两个位置后,教师可以提供一些参考建议,学生再运用所学知识点分析交通运输特点,选择更多最优路线。微课短视频课程资源,需提前录制电子地图的空间信息,如果使用CourseMaker、皮影客、VideoScribe等动画视频制作软件,可以采用截屏功能来选取电子地图。如果使用CamtasiaStudio、Focusky、Axslide等三维视频制作软件,则需要开启3D镜头对缩放、旋转、平移等特效功能,通过录制电子地图路程、距离、时间、标志物等重要信息来增强视觉效果,进而提高学生对于地理位置信息的辨识度和觉察力。如果选用ExplainEvery‐thing或UTGreat等移动终端APP的录制功能,则需要在短视频中插入提前截取的电子地图信息,可以适当添加语音或文字注释,从而增强电子地图信息的可视化效果,增强学生对于微课短视频中的地理信息识别效果。

(二)三维效果图课程资源:认知地理现象原理

在高中地理教学中,学生很难深刻地理解关于地理现象的知识点,这主要是因为学生没有对地理空间信息的直观感受,日常学习多以理论知识的背诵和记忆为主,学习效果不太理想。教师如果利用电子地图绘制三维效果图,并在图中增加注解,就可以把很多地理现象直观地呈现,增强学生对地理现象原理的理解效果[5]。以高中地理人教版(新教材)第三章第一节《水循环》相关知识点为例,水循环本身是自然水通过蒸发、植物蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等环节,在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中进行连续运动的过程,但是说明水循环的整个过程更需要一个直观性较强的立体化呈现。因此,在讲解相关知识点时,教师可以利用电子地图截取地理信息的三维效果图,再通过PowerPoint或AdobePhotoshop添加文字注解,这样就可以为学生提供一个水循环的三维效果图,进而增强学生对水循环真实情况的理解效果。

(三)思维导图课程资源:认知空间要素及演变过程

对高中生而言,电子地图是学习地理知识的必要工具,将电子地图与思维导图充分结合可以发挥两种学习工具的综合运用效果,进而增强学生认知空间要素及演变过程的实际学习效果。以高中地理人教版(新教材)第二册第三章《农业区位因素及其变化》为例,教师可以通过绘制思维导图的方式梳理影响农业的区位因素、农业布局空间特点、农业生产方式、农业地理条件等相关知识点。而在组织学生自行绘制思维导图时,教师也可以提供电子地图案例,通过对农业地理区域的电子地图进行分析,从而帮助学生正确认知空间要素及演变过程。比如,学生在总结农业生产形式的过程中写下了种植业、林业、畜牧业、渔业、副业等关键词,教师可以要求学生在电子地图上找到农业规划布局的具体位置,详细说明此处作为农业生产地区的地理位置利弊关系。这样一来,电子地图就成为学生学习地理知识的实用性工具,增强了学生自主探究能力,有助于学生对地理空间变化原理和规律等知识点的理解,提升了学生对地理知识的学习效果。

三、基于电子地图的中学地理课程资源的实践教学应用

(一)图像动态化呈现增强辨识度

在高中地理教学中,教师首先可以利用电子地图为学生提供动态图像,用于增强学生对地理空间信息的辨识度。但是在应用电子地图的过程中,需要使用辅助软件录制电子地图的动态信息,再通过投影方式呈现给学生,这样便于教师进行针对性讲解,也利于学生观察动态效果图产生客观理解。因此,绝大多数动态图像可以制作成微课短视频,课上播放后,如果学生对动态效果图的理解效果较差,也可以在日后的教学过程中将动态效果图作为预习资料,通过班级微信群提前发给学生,这样一来,地理信息的动态效果图则可以成为预习资料,由学生提前完成自学,并对相关知识点进行总结,将未能第一时间理解的相关内容标注出来,在课上由教师进行针对性讲解。如果学生对某一处知识点理解效果较差,可以截屏放大此处的地理信息,从而为学生提供直观性更强的动态图示内容,以此增强学生对地理空间信息的辨识度。

(二)多功能地图应用丰富学习资料

电子地图的呈现方式很多,改善学生对地理知识的理解效果关键在于如何运用电子地图呈现教材中的相关知识点。比如,在高中地理人教版(新教材)第二册《服务业区位因素及其变化》内容为例。讲授旅游业相关知识点时,教师利用普通的电子地图APP呈现相关知识点,对学生的学习帮助很小,因为这些电子地图很难直接提供旅游资源信息。但是如果使用像运动三明APP设计的“绿水青山户外运动地图”、高德地图APP拓展的“乡村旅游地图”功能、“随州文旅之声”小程序设计的“随州全域旅游电子地图”,就可以利用数字化能力将分散的旅游目的地信息有效整合,同时可以通过图文推荐和智能指引完成线下出游线路在线上的数字化呈现,从而达到事半功倍的教学效果。

(三)地图转换调动空间思维

教师要综合利用电子地图和纸质地图。电子地图可以作为学生体验学习的辅助教学工具,但是在实际应用层面,学生必须掌握纸质地图的正确使用方法。虽然电子地图可以对相关知识点进行补充,但是三维立体空间视角和二维平面空间视角始终存在一定差别,因此,在教学过程中,教师要综合运用纸质地图和电子地图。首先可以利用二维电子地图讲解相关知识点,当学生对部分知识点理解效果较差时转换为三维电子地图。需要注意的是,出题时仅提供二维电子地图即可,要求学生根据二维电子地图截屏呈现内容进行解题。当学生对二维电子地图的熟悉度逐渐增强之后,再出题时仅提供纸质版地图即可。二维和三维电子地图的转换可以调动学生的空间思维想象力,当学生构建了良好的地理信息的空间思维之后,再提供纸质地图时也能够找到重要地理信息,从而完成从信息化学习记忆回归现实课堂的过渡。学生多次熟练使用电子地图和纸质地图,对地理空间信息已经化“抽象”为“形象”,真正增强了对地理空间信息的实践应用能力,可以真正将所学知识应用于解决实际问题中,进一步发展学生的地理学科的核心素养。

四、结语

综上所述,中学地理教学引入电子地图的优势显著。作为学习工具,电子地图的动态化呈现效果具有教学引导优势,能增强学生学习地理知识的便捷性、直观性、空间感。教师综合运用微课短视频、三维效果图、思维导图等课程资源,引导学生观察和辨识地理位置,改善学生认知地理现象原理的学习方式,以提高学生认知地理空间要素及演变过程的理解效果。同时,在具体的教学实践应用中,教师可以利用电子地图动态化呈现的教学优势,进一步加强多种地图的实践应用转换,增强地理信息辨识度,从而充分调动学生的空间思维,达到更为理想的学习效果。

【参考文献】

[1]张艳红,路兴昌,丛玉良.任务驱动教学法在“地理信息系统应用”课程教学的实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2022(4):63-65.

[2]冯美顺.基于GlobalMapper和GoogleEarth的地理教学资源的开发与集成——以“城市功能分区”为例[J].地理教学,2020(10):62-64+33.

[3]周晶.基于地理媒介素养教育的高中地理课堂教学设计——以“板块运动”教学为例[J].地理教学,2020(8):51-53+57.

[4]王丁卫.电子地图在高中地理教学中的应用研究[J].中国教育技术装备,2020(1):30-31.

[5]陈丹.基于地理实践力的电子地图应用教学——以地理拓展课“活用地图”为例[J].地理教学,2019(23):34-36+14.

作者:张伟 单位:江苏省海安高级中学