借助Google Earth来提高中学生的地理空间素养
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作者: 胡二伢
摘 要： 地理空间素养的提高一直是地理教学的一个难点，而在教育教学过程中培育学生的地理空间素养是素质教育所提倡的。随着地理信息技术的发展，Google Earth作为一个新的辅教工具走进了地理教学的课堂。本文拟探讨Google Earth提高中学生的地理空间素养的功效。
关键词： Google Earth 地理空间素养 地理教学
1.关于Google Earth
Google Earth即谷歌地球（以下简称GE），是Google公司2005年7月发布的一款虚拟地球仪软件。其采用3D地图定位技术，并将本地搜索功能和卫星图像结合起来，将地球做成3D地球仪形状，用户可以拖动鼠标随意地翻转这个虚拟地球，就像转动手中的地球仪一样。利用它，用户可以从任意角度浏览到高清晰的地图，看到地面上的建筑物或地球地貌的三维图像，还可以搜索道路、酒店，获得出行导航等服务。GE中含有大量的地理信息，用户可以根据自己的需要，通过图层管理选择要在地图上显示的地理特征，这样会更加明了直观，获取信息十分方便。
2.关于地理空间素养
素养是一种标准化的陈述，它包含两个因素，即具有某种知识并且能够运用这种知识来处理相关问题。《辞海》把素养界定为“经常修习涵养，如艺术素养、文学素养”。
空间素养是由美国国家科学院下属全美研究委员会所提出的概念。了解空间概念，且能利用表征工具完成缜密的空间推理过程，此即空间思维。当一个人精于空间思维时就具有了空间素养。空间素养是人类认知技能的综合表现。
地理素养是学习者经过地理学习后所养成的比较稳定的心理品格，是一个人从地理学的角度来观察事物且运用地理学的技能来解决问题的内在涵养，包括地理知识、地理观点、地理方法、地理能力、地理态度、地理情感等构成要素。
地理空间素养是地理素养与空间素养交叉相融的部分。它既是地理素养的重要组成部分，又是空间素养的重要组成部分。它是学生在学习有关空间位置、空间分布、空间过程、空间格局、空间上的成因联系等内容的过程中，在掌握地理空间知识和形成地理空间技能的基础上，运用这些知识与技能解决有关地理空间问题的内在修养，由地理空间概念、地理空间表征工具和地理空间推理三个要素组成。
3.借助GE来提高中学生的地理空间素养的具体表现
新课标明确提出，中学地理课程目标是不仅仅要让学生获得基本的地理知识和技能，更要注重发展学生的地理思维能力、培育学生崇高的地理素养。而地理空间素养的提高一直是地理教学的一个难点，因此，在教育教学过程中培育学生的地理空间素养，是教师的职责，也是素质教育所提倡的。
（1）借助GE帮助学生建立良好的宇宙观
高中地理“行星地球”部分是高中地理的导入单元，因此，这部分对激发学生地理兴趣十分重要。而这部分内容涉及的天文学知识比较多，主要是帮助学生树立科学的宇宙观，如果用传统的讲授板书式教学，学生就很难理解且会觉得很乏味。
GE里面有一个常用的模块叫“星空”，其强大的搜索功能和权威全面的“天文数据库”能帮我们直观地感受到浩瀚的宇宙且能在其中搜索到指定的天体，近距离地观看由哈勃望远镜所拍摄的距我们几亿光年的天体图像。这样不仅让抽象的天文知识更加直观，而且拉近了学生与现代科技的距离。
（2）借助GE帮助学生认识宏观的地球
对地球的宏观认识仅凭文字描述和有限的图像展示是远远不够的。对地球的宏观认识主要包括四个方面：格局分布（即海陆分布）、形态特征、运动规律、经纬分布。GE里面有四个对应的图层：海洋、地形、日出和太阳、网络。通过这四个图层，可以向学生展示直观的全球海陆分布情况、全球的高低起伏形态分布情况、地球自转与公转的规律及全球的经纬网络格局。这样，这些宏观的概念就会以直观的印象呈现在学生的眼前。
（3）借助GE帮助学生更好地掌握空间分布关系
空间分布是地理学中一个十分常见的概念。中学地理涉及空间分布的知识有很多，例如全球的气候类型分布、土壤分布、人种分布、农作物的地理分布等。
教师首先应将气候类型图、土壤分布等叠加在GE上，再根据需求打开经纬网、边界与地名、气温、地形等各要素的图层，在图层叠加过程中加深学生对区域轮廓的认识。
（4）借助GE帮助学生提高空间分析能力
空间分析，就是分析地表上各个地理要素在空间中的相互作用关系。地表上的任何一个地理要素都不可能孤立地存在，地理要素之间总是不断地进行着物质、能量、信息的交换，这种交换就构成空间的相互作用。正是这种相互作用，才把空间上彼此分离的地理要素结合成具有一定结构和功能的有机整体。
空间分析的具体内容很多，有包含分析（分析一地理事象是否包含在另一地理事象范围内）、相交分析（分析两种地理事象之间的相交区域）、空间差异分析（分析两种地理事象之间的不同区域）、缓冲区分析（分析一定范围内的地理事象）及空间查询、统计等。
例如，问：生淮南为橘，橘生淮北为枳，这是为什么？对于这一问题，教师可以结合GE，分别展示淮河南北的温度、湿度、土壤等地理要素的特征，进而总结出橘子生长的地理条件。这样的引导，不仅让学生掌握了知识，而且提高了学生的空间分析能力。
（5）借助GE帮助学生建立“地理空间联系”的概念
GE对现实世界的地理空间关系的模拟，可以使学生对空间各种事物的状态有非常直观的感受。地理教师可以用GE的简单空间操作分析工具，为学生提供空间可视化的分析结果，能揭示地理事物的空间关系和空间分布模式，帮助学生理解地理学科的特征，建立地理学科的知识结构，提高地理课堂效益。这就是说，GE可以将看似孤立的知识点用联系的观点放在同一个地理空间中，让学生对它们有一个系统的认识。
如地理教学中的难点――世界陆地自然带的分布及其成因，体现了地理科学的整体性和区域性特征，GE既能展示一幅可以无级缩放和进行信息查询的地图，又能展现一个三维的地形模型，可以将无级缩放的世界地图，通过鼠标点击，不断变换比例尺的大小，这样，展现出来的空间信息也会不一样。而且，通过GE可以将土壤、植被等图层要素添加进去，通过这些图层的感观比较，让学生始终能直观地感受和理解世界陆地自然带分布特征及其成因。
（6）借助GE帮助学生实现地理空间表达能力
GE的功能区里有“建立及管理地标”的选项。地表是GE的一种标志空间位置的快速标签，利用地标可以快速打开其指向的目的地三维地图。由于GE支持HTML程序语言和JAVA语法，因此，学生还可以进行文字、图片及动画视频的制作和超链接。GE的功能区里还有“添加图像”和“添加多边形”的选项，分别可以编辑相关的专题地图和突出指定区域。
这样，学生就可以借助GE进行地理研究性学习。例如，学生可以将曾去旅游过的地方在GE中标定精确位置，然后一超链接的形式将曾拍的照片及个人旅游评价发布在GE的网络上，供有兴趣的人共享使用。这样，不仅十分有意义，而且达到了研究性学习的目的，提高了学生地理空间信息的表达能力。
4.在地理教学中使用GE的呼吁
随着地理信息技术的发展，地理教学有必要合理地利用国内外的地理信息数据资源。GE是一个既方便又通用的工具，而且资源丰富、功能强大，只要教师去发现，结合资源备好课，就能充分发挥作用，提高教学效率。地理教师在备好教材的同时，还应充分运用GE软件进行教学，给予学生合理的引导，激发学生的学习兴趣，让学生自主探究，去发现、去思考。Google Earth不仅会使学生轻松地掌握地理知识，而且会使他们开阔视野，更激发学习地理的主观能动性，提高中学生的地理空间素养。GE的运用为地理空间素养培育的方式方法改革提供了新路径、提供了更丰富的教学资源。实践表明，教师不但要注意GE运用策略的有效性，而且要考虑GE的运用形式。
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