如何突破地球的困境和基于谷歌地球的地图_等高线论文

如何基于Google Earth突破地球与地图中的重难点，本文主要内容关键词为：难点论文,图中论文,地球论文,Google论文,Earth论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      2011年教育部制定的《义务教育地理课程标准（2011年版）》提出了义务教育阶段初中地理的基本理念。其中一条是构建开放的地理课程，强调义务教育阶段的地理课程要着眼于学生的创新意识和实践能力的培养，充分重视校内外课程资源的开发利用，着力拓展学习空间，倡导多样的地理学习方式，鼓励学生自主学习、合作交流、积极探究。在“地球与地图”这一章中，总共有四节内容，前两节主要讲地球，后两节讲地图。课程标准要求如下：了解人类认识地球形状的过程。用平均半径、赤道周长和表面积描述地球的大小。用简单的方法演示地球自转和公转。用地理现象说明地球的自转和公转。运用地球仪，说出经线与纬线、经度与纬度的划分。地球仪上确定某地点的经纬度。在地图上辨识方向，判读经纬度，量算距离。在等高线地形图上，识别山峰、山脊、山谷，判读坡的陡缓，估算海拔与相对高度。在地形图上识别五种主要的地形类型。根据需要选择常用地图，查找所需要的地理信息，养成在日常生活中使用地图的习惯。列举电子地图、遥感图像等在生产、生活中应用的实例。

      “地球与地图”一章在整个初中地理中属于较难的部分，需要有较强的空间想象能力。初一学生只有在小学接触过简单的地理知识，一进入初中便学习较难理解且理论性较强的“地球与地图”，难免对地理失去兴趣，所以教师必须分析第一章的重难点并有行之有效的方法。就重点而言，对地球形状的认识与经纬网的辨别、地球的运动和等高线地形图的判读是本章的重点，其中经线和纬线的特征、山脊和山谷的等高线特征等学生往往容易混淆，对地球自转导致的时间差异较难理解，这部分应为本章的难点部分。在新一轮江苏省中考改革背景下初中地理已经不是中考科目，学生和家长不重视，因此我们在教学过程中必须做到深入浅出，将地理知识和生活联系起来，并且带有一定的新颖感和趣味性，以此吸引学生，增强学生对地理的兴趣。

      一、地球的形状和大小

      地球是我们人类的共同家园，教材上首先从“天圆地方”和“逻辑推理”说起，再到“实践证明”和“太空拍摄”。在“实践证明”这一步的处理上，原本麦哲伦环球航行就是一个空间立体上的动态过程，由于纸质教材在内容表达上只能通过二维的静态图片（下页图1A）展示，而Google Earth由于其强大的3D功能正好可以弥补纸质教材的缺陷，由平面到三维的转换就是回归“本原”即更加接近事实的过程。步骤如下：第一步，打开Google Earth，点击“工具栏”中的“添加图像叠加层”工具；第二步，在弹出的“新建图像叠加层”对话框中，“名称”改为“麦哲伦环球航行路线”，点击“浏览”，找到之前准备好的“麦哲伦环球航行路线图”；第三步，调整三维窗口区域的绿色边界线，将其覆盖全球。

      接着就可以向同学们演示麦哲伦环球航行的动态路线（下页图1B）。为了更加真实地还原麦哲伦环球航行的路线，还可以直接在三维地球上进行编辑，方法如下：第一步，点击“添加路径”，按住鼠标左键在三维地球上画出环球航行的路线；第二步，将具有透明背景的大洋名称和年份通过“添加图像叠加层”工具叠加上去。在课堂上，教师可以直接通过拨动三维地球，演示麦哲伦船队一直向西航行最终又回到了西班牙，这一壮举有力地否定了“天圆地方说”，证实了地球表面是一个球面。

      

      

      二、经线和纬线

      经线和纬线、经度和纬度是“地球和地球仪”中的重点，也是难点。传统的教学方法往往是画出像教材第6页和第7页的经纬网图，或者直接拿着地球仪让学生认识经线和纬线。由于七年级的学生抽象思维能力较弱，难以想象出空间上立体的三维地球仪，而地球仪上地理元素较多，经纬网密集，经常混淆学生的焦点，如讲到纬线时有的学生会观察经线。在Google Earth上教师可以先展示一条或几条纬线，再展示一条或几条经线，最后把经纬线都展示出来，这样就非常清楚地处理了重难点。在Google Earth中加入经纬线需要复杂的程序编写，结果如图2所示。首先向学生展示赤道和南北极点，拨动三维地球，学生们很容易观察到赤道距离南北极点距离相等。然后再展示多条纬线，学生从南北极上空很容易得出纬线是一个个圆圈（图2AB）的结论，同样能看出经线是一个半圆而不是简单的“圆弧”（从平面图上很容易误判为圆弧）。南北半球的划分较为简单，而东西半球的划分学生较难理解。说到东西半球的划分学生第一反应就是本初子午线（图2H），教师可以通过Google Earth直接演示出本初子午线通过了欧洲和非洲，所以人们才规定用20°W和160°E组成的经线圈（主要通过大洋）来划分东西半球（图2FG），这也就理解了东西半球划分的依据和经线圈的真正含义。

      三、地球的运动

      处于七年级到九年级的初中生，好奇心非常强，他们很早就关注到黑夜和白天两种自然现象，然而背后的原因大部分学生尚不得知。尽管有少部分学生可能知道与地球的自转有关系，但理解不透彻，利用Google Earth可以突破这一难点。打开Google Earth，点击工具栏上“显示阳光在地面的移动轨迹”工具，三维地球窗口立即显示昼夜半球，然后可以向左或向右拖拉左上角的“时间滑块”，可以展示太阳光在地面的移动即昼夜更替现象。同时可以拨动三维地球，观察同一时刻全球各地的昼夜情况。教材第12页的活动式课文中第一题就可以通过拨动“时间滑块”来演示地球的自转，而实验演示中教师往往在教室现场通过手电筒来演示，太阳光线太强会导致效果不是很明显。第二题，可以拨动滑块，演示北京从黑夜到白天、纽约从白天到黑夜的过程，如设置滑块的时间为2014年3月21日4点，此时北京还是处于夜半球，纽约处于昼半球；当移动滑块上的时间到北京时间6点整，可以看到北京开始日出，进入昼半球，而纽约快要日落，进入夜半球；继续移动滑块到北京时间8点，北京处于白昼中的上午，而纽约完全进入夜半球，为黑夜。通过这一番演示，同一时刻北京和纽约的地方时不同，从而真正意义上理解地球自转导致的时间差异。

      四、地表两点间的最短距离

      地球表面上的任意两点之间的最短距离是经过这两点的大圆的劣弧。在地球上，常见的大圆有赤道、经线圈、晨昏圈等。由于地图的平面特征，教师即使画出具有立体感的大圆，处于初中阶段的学生还是很难理解这种抽象的图形，往往不得不借助地球仪来解释。由于Google Earth中“显示标尺”测量的距离就是球面上的最短距离，这个问题用Google Earth来向学生解释就显得很容易。首先点击工具栏上的“显示标志”按钮，然后在赤道上拉出一条路径CD，结果发现最短的路径就是沿赤道。其实赤道就是典型的一个大圆，CD就是劣弧。当在北回归线上也拉出一条路径AB，但是结果发现AB并非沿着北回归线，而是先从A出发向东北再向东南最后到达D点，这条路径就是最短路径。为什么最短路径不是沿着北回归线呢？学生很容易地理解了北回归线并非大圆，故最短路径肯定不在北回归线上。

      五、等高线地形图上判读不同山体的部位

      地表的高低起伏常用等高线地形图来表示。等高线地形图上往往出现不同的山体部位。教材上解释了4种常见山体部位的等高线特征，分别是山谷、山脊、陡崖和山峰。山峰的等高线闭合，数值从中间向四周逐渐降低，陡崖的等高线重叠，这两种地形部位的等高线特征学生较容易掌握，而山谷和山脊的等高线较为相似，山脊等高线的弯曲部分向低处突出，而山谷等高线的突出部分向高处突出。教师可以借助Google Earth的三维立体显示功能来向学生解释这个问题。首先下载庐山南部地区30m的DEM数据（http://srtm.csi.cgiar.org/index.asp），利用ArcMap提取部分的等高线，然后将提取的矢量数据转换为Kmz文件。其次，利用Google Earth打开，点击工具栏内的“添加地标”按钮，名称为等高线的海拔高度，将图标移动到恰当的位置，再将属性栏图标“比例”设置为0，即只能显示等高线的海拔高度。最后，通过“添加路径”在山谷和山脊处分别添加A和B两条路线标志。在教学过程中，可以先展示俯视图①，A处等高线向高处突出，那此地是山谷还是山脊呢？学生看教材上的解释应该能判断为山谷，但是不能理解这种等高线特征和真实的山谷是什么关系。此时教师宜以侧视图来观察A处的地形和等高线的特征，这样就非常清晰地将山谷和等高线向高处突出联系起来，也好理解。同理，对山脊和等高线向低处突出之间的关系就更容易理解了。

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