數字地球自然地理教學論文

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1數字地球對地理教育的意義

數字地球通過三維球體模型，采用并將本地搜索功能和衛星圖像綜合管理起來。用戶可以調整視角、隨意地翻轉這個球體，通過放大、縮小、漫游操作，學生從任意角度去觀察地球。可以是太空60000多公里的高度，也可以身臨其境的三維街景圖，從山脈河流到街道建筑物，這種無極縮放，真正實現了從太空漫游到鄰家一瞥。通過“飛越”到地球上任意地點，大大提高了學生的學習熱情，把很多難以描述的自然現象展現在學生的面前，建立地理空間概念，樹立地理思維，可全面培養學生的讀圖能力，空間想象能力，觀察與分析能力，形成地理核心技能。這些是數字地球在地理教育過程的獨特而普世的價值。

2數字地球輔助構建三維球體

跟地球球體有關的概念之所以抽象和難以理解，究其根本原因是學生心中沒有這個三維球體，也不明白到底如何運動。所以球體加運動，一看到就類似的知識點就覺得難，不可理解。因此，通過改進地理教學，幫助學生構建心中的地球模型是解決這些問題的關鍵。數字地球為我們在地理教學中提供了巨大的便利，幫助學生建立心中球體模型的重要途徑。啟動GoogleEarth，添加經緯網，回歸線，北極圈，子午線等三位球體上抽象而虛擬的格網，在三維數字球體上可以清楚地看到這些縱橫交錯的弧線。轉動球體，讓學生去觀察這些線條，并通過具體的案例進行啟發式教學，幫助每位學生構建自己心中的三維地球體（意象地圖）。轉動虛擬地球，讓學生自己去觀看其轉動規律。打開GoogleEarth，將地球調整到合適的大小，并且將赤道置于中間位置，使GoogleEarth大致以地軸為中心轉動起來，用鍵盤上的方向鍵來控制轉動，其中右方向鍵控制地球自西向東轉動。引導學生觀察地球的自轉方向。對于經常遇到的問題俯視北極或者仰視南極地球的轉動問題，我們可以進一步調整地球觀看角度，將數字地球的北極或者南極調整為中心，然后通過GoogleEarth的左右方向控制按鈕，演示地球從北極或者南極上空觀察的自轉狀況。這個效果遠比去告訴學生，從北極看地球呈現順時針旋轉，從南極看地球呈現逆時針旋轉效果好得多。

3應用案例分析

經常遇到的問題是，一架飛機從A地飛往B地，航程是X小時，請問到達B地的地方時間？很多學生難以理解。其實本質上這就是一個地方時問題。要徹底弄清楚這個問題，必須將地球自轉，晨昏線和地方時一起聯系起來思考。虛擬地球（Googleearth）通過晨昏線的動態模擬，恰到好處地為學生展示了這一抽象的自然現象。點擊工具欄中顯示陽光在地面的移動軌跡功能。通過設置時間滑塊，可以顯示不同日期內不同時間點陽光在地面的移動軌跡，也就是可以看到晝半球、夜半球和晨昏線。拖動地球使之自轉，則可以看到同一時刻地球不同地區的晝夜狀況，增加學生對晝夜之分和晝夜交替的認識。同時，使用時間滑塊，設置向左自動播放，可以看到晨昏線自東向西移動(動態模擬)。顯示了12月22日晨昏線在地面的移動軌跡。圖3a為早晨北京時間6:52晨昏線的位置，圖3b北京時間7:52晨昏線的位置，圖3c北京時間8:52晨昏線的位置，圖3d北京時間9:52晨昏線的位置，圖3e北京時間10:52晨昏線的位置，圖3f北京時間11:52晨昏線的位置。通過這樣的一個動態過程演示，學生對晨昏線必然有了更加清楚的認識。有了對晨昏線的清楚認識，理解地方時以及對地方時的推算，將有很大的幫助。地方時以太陽作為參照物確定，某地的太陽高度角達到一天中的最大值時，當地的地方時為12點，與12點相對的地方時為0點。將連續兩個正午12時之間等分為24個小時，所成的時間系統，稱為地方時。這樣，同一條經線上的地方時相同，不同經線的地方時不同，越往東時刻越早，即東早西晚，每隔15度，相差1h。通過數字地球的光照系統，同樣可以將太陽上中天情形展現出來，讓學生有著更為直觀的認識。

4結論

實踐教學模式創新是教師提高教學質量，激發學生學習興趣的重要途徑。數字地球最大的特點是基于位置服務（LBS：LocatingBasedService），具有顯著的地理特色；它第一次將地球以三維球體形式真實地展現在用戶面前，帶給了人們對自己生活的地球空間更為感性的認識，有利于學生建立地理空間概念，培養地理思維。并可以將一些抽象的地理理論知識表達并呈現出來，帶給學生更多的視覺感知，在地理教學中具有重要的應用價值。文中僅僅以課堂教學中與球體相關的幾個抽象概念，在三維球體上的呈現與展示進行了簡單的探索研究。隨著本身的進一步完善，數字地球將來必將成為輔助自然地理教學的一件利器，需要我們教師不斷地改進實踐教學模式，挖掘其在地理教學中的應用價值，整合地理教學，激發學生興趣，提高教學質量。

作者：朱長明 單位：江蘇師范大學城市與環境學院