数字地球自然地理教学论文

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1数字地球对地理教育的意义

数字地球通过三维球体模型，采用并将本地搜索功能和卫星图像综合管理起来。用户可以调整视角、随意地翻转这个球体，通过放大、缩小、漫游操作，学生从任意角度去观察地球。可以是太空60000多公里的高度，也可以身临其境的三维街景图，从山脉河流到街道建筑物，这种无极缩放，真正实现了从太空漫游到邻家一瞥。通过“飞越”到地球上任意地点，大大提高了学生的学习热情，把很多难以描述的自然现象展现在学生的面前，建立地理空间概念，树立地理思维，可全面培养学生的读图能力，空间想象能力，观察与分析能力，形成地理核心技能。这些是数字地球在地理教育过程的独特而普世的价值。

2数字地球辅助构建三维球体

跟地球球体有关的概念之所以抽象和难以理解，究其根本原因是学生心中没有这个三维球体，也不明白到底如何运动。所以球体加运动，一看到就类似的知识点就觉得难，不可理解。因此，通过改进地理教学，帮助学生构建心中的地球模型是解决这些问题的关键。数字地球为我们在地理教学中提供了巨大的便利，帮助学生建立心中球体模型的重要途径。启动GoogleEarth，添加经纬网，回归线，北极圈，子午线等三位球体上抽象而虚拟的格网，在三维数字球体上可以清楚地看到这些纵横交错的弧线。转动球体，让学生去观察这些线条，并通过具体的案例进行启发式教学，帮助每位学生构建自己心中的三维地球体（意象地图）。转动虚拟地球，让学生自己去观看其转动规律。打开GoogleEarth，将地球调整到合适的大小，并且将赤道置于中间位置，使GoogleEarth大致以地轴为中心转动起来，用键盘上的方向键来控制转动，其中右方向键控制地球自西向东转动。引导学生观察地球的自转方向。对于经常遇到的问题俯视北极或者仰视南极地球的转动问题，我们可以进一步调整地球观看角度，将数字地球的北极或者南极调整为中心，然后通过GoogleEarth的左右方向控制按钮，演示地球从北极或者南极上空观察的自转状况。这个效果远比去告诉学生，从北极看地球呈现顺时针旋转，从南极看地球呈现逆时针旋转效果好得多。

3应用案例分析

经常遇到的问题是，一架飞机从A地飞往B地，航程是X小时，请问到达B地的地方时间？很多学生难以理解。其实本质上这就是一个地方时问题。要彻底弄清楚这个问题，必须将地球自转，晨昏线和地方时一起联系起来思考。虚拟地球（Googleearth）通过晨昏线的动态模拟，恰到好处地为学生展示了这一抽象的自然现象。点击工具栏中显示阳光在地面的移动轨迹功能。通过设置时间滑块，可以显示不同日期内不同时间点阳光在地面的移动轨迹，也就是可以看到昼半球、夜半球和晨昏线。拖动地球使之自转，则可以看到同一时刻地球不同地区的昼夜状况，增加学生对昼夜之分和昼夜交替的认识。同时，使用时间滑块，设置向左自动播放，可以看到晨昏线自东向西移动(动态模拟)。显示了12月22日晨昏线在地面的移动轨迹。图3a为早晨北京时间6:52晨昏线的位置，图3b北京时间7:52晨昏线的位置，图3c北京时间8:52晨昏线的位置，图3d北京时间9:52晨昏线的位置，图3e北京时间10:52晨昏线的位置，图3f北京时间11:52晨昏线的位置。通过这样的一个动态过程演示，学生对晨昏线必然有了更加清楚的认识。有了对晨昏线的清楚认识，理解地方时以及对地方时的推算，将有很大的帮助。地方时以太阳作为参照物确定，某地的太阳高度角达到一天中的最大值时，当地的地方时为12点，与12点相对的地方时为0点。将连续两个正午12时之间等分为24个小时，所成的时间系统，称为地方时。这样，同一条经线上的地方时相同，不同经线的地方时不同，越往东时刻越早，即东早西晚，每隔15度，相差1h。通过数字地球的光照系统，同样可以将太阳上中天情形展现出来，让学生有着更为直观的认识。

4结论

实践教学模式创新是教师提高教学质量，激发学生学习兴趣的重要途径。数字地球最大的特点是基于位置服务（LBS：LocatingBasedService），具有显著的地理特色；它第一次将地球以三维球体形式真实地展现在用户面前，带给了人们对自己生活的地球空间更为感性的认识，有利于学生建立地理空间概念，培养地理思维。并可以将一些抽象的地理理论知识表达并呈现出来，带给学生更多的视觉感知，在地理教学中具有重要的应用价值。文中仅仅以课堂教学中与球体相关的几个抽象概念，在三维球体上的呈现与展示进行了简单的探索研究。随着本身的进一步完善，数字地球将来必将成为辅助自然地理教学的一件利器，需要我们教师不断地改进实践教学模式，挖掘其在地理教学中的应用价值，整合地理教学，激发学生兴趣，提高教学质量。

作者：朱长明 单位：江苏师范大学城市与环境学院