肖軍華
在中學(xué)地理教學(xué)中,有關(guān)“地球”內(nèi)容的教學(xué)始終是地理教學(xué)的重點和難點,經(jīng)緯網(wǎng)建立、方向判讀、晨昏線意義、日照圖模型等知識的教學(xué)都要求學(xué)生有很強的空間想象能力,而幫助學(xué)生構(gòu)建心中的地球模型又是解決這些問題的關(guān)鍵。Google Earth(Google地球)軟件具有直接真實的地球模擬功能,對于輔助“地球”教學(xué)將起到其他多媒體無法替代的作用。Google Earth軟件是Google公司開發(fā)的虛擬地球儀軟件,它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上,人們可以從太空人的視野直接進入地球的每一個角落,信息量大,擴縮自如,表達了大量無法用語言傳遞的空間信息,大大提高教與學(xué)雙方的課堂興趣。下面以2009年2月發(fā)布的Google Earth簡體中文版為例,具體談?wù)勂湓凇暗厍颉苯虒W(xué)中的運用方法。
構(gòu)建經(jīng)緯網(wǎng)模型
“地球”教學(xué),首先離不開經(jīng)緯網(wǎng)模型的建立和經(jīng)緯度的確定方法,它是地理教學(xué)中最基礎(chǔ)的知識之一。讓學(xué)生構(gòu)建經(jīng)緯(度)模型、理解經(jīng)緯度的劃分,是“地球”教學(xué)的基礎(chǔ),它涉及到地球上的方向、距離、時區(qū)和區(qū)時等概念的教學(xué)。
介紹構(gòu)建模型的操作步驟。1)啟動Google Earth軟件(以下簡稱軟件)進入“視圖”菜單,選擇“網(wǎng)格”子菜單,軟件中的地球就顯示出了經(jīng)緯網(wǎng),隨著圖幅的擴縮,經(jīng)緯線的疏密自動變化且非常精確。2)找到0°經(jīng)線(本初子午線)和180°經(jīng)線(軟件中稱為逆子午線),了解經(jīng)線的數(shù)值長度等特征。3)找到赤道、回歸線、極圈這幾條較粗的黃色緯線,了解緯線的數(shù)值和長度特征。通過軟件右側(cè)羅盤或用鼠標(biāo)轉(zhuǎn)動軟件中的地球,利用側(cè)視圖、俯視圖和任意角度的變式圖。4)了解“順著地球運動的方向,東經(jīng)度數(shù)值增大,西經(jīng)度數(shù)值減少”這一概念。5)用鼠標(biāo)轉(zhuǎn)動地球到適當(dāng)視圖位置,向?qū)W生展示南半球、北半球、東半球、西半球、陸半球、水半球的地球海陸分布狀況和經(jīng)緯度范圍。
構(gòu)建方向和距離模型
“地球”教學(xué)中,任意兩點的方向需要按照最小經(jīng)度差來確定東西方向;任意兩點的最短距離是經(jīng)過這兩點最大的圓的劣弧長度。這2個問題理解起來非常抽象。下面通過軟件使之具體化。
1)啟動軟件,打開“視圖”/“網(wǎng)格”,顯示經(jīng)緯網(wǎng)。2)通過軟件講解“經(jīng)線指示南北方向,緯線指示東西方向,極點只有南北方向”的定方向原則。3)求任意兩點的方向關(guān)系,例如上海(121°E,31°N)在紐約(40.5°N,74°W)的什么方向?選擇“添加”菜單中的“地標(biāo)”子菜單,在彈出的面板中輸入上海的經(jīng)緯度,點擊“確定”,這樣就給上海市加上了一個地標(biāo)符號。再用同樣的方法,給紐約加一個地標(biāo)符號。加地標(biāo)的目的是為了在教學(xué)視圖中能清楚地看到2個城市的位置。如果只有城市名稱而沒有城市經(jīng)緯度,則使用“視圖”—“側(cè)欄”子菜單打開側(cè)欄,點擊“搜索”標(biāo)簽,在“前往”中輸入“上?!边M行搜索,軟件自動放大到上海市視圖,這時點擊“添加”“地標(biāo)”同樣可以給上海添加一個地標(biāo)。再用同樣的方法給紐約加上地標(biāo)。這時就可以通過經(jīng)緯網(wǎng)清楚地比較兩地東西方向的經(jīng)度差和南北方向的緯度差。從而得出“上海在紐約的西南方向”。如果視圖中地標(biāo)符號太小,可以選擇“工具”/“選項”菜單,打開“google earth選項”對話框,在“3D視圖”標(biāo)簽下,設(shè)置“標(biāo)簽/圖標(biāo)尺寸”為“大”。
4)判定兩點間最短球面距離。選擇“工具”/“標(biāo)尺”菜單,打開“標(biāo)尺”面板。用鼠標(biāo)在赤道上作任意兩點的連線,證明赤道上兩點沿赤道(劣?。y距最近。在任意經(jīng)線圈上作兩點的連線,證明經(jīng)線圈兩點沿經(jīng)線圈(劣?。y距最近。再作同一半球任意兩點(為了直觀起見,兩點經(jīng)度跨度稍大些),證明偏高緯測距最近,即經(jīng)過這兩點最大的圓的劣弧距離最短。在利用標(biāo)尺測距的過程中,軟件會將兩點間的最短距離顯示的標(biāo)尺面板上,教學(xué)中還可以通過距離與弧度換算,得出地球上最大的圓(如赤道、經(jīng)緯圈)對應(yīng)的球面距離約111千米/1°弧。
構(gòu)建晨昏線模型
日出晨線,日落昏線,晨昏夜即晝夜分界線,它始終以15°/小時的角速度向西移動。晨昏圈構(gòu)成了平分地球的最大圓,由于太陽直射點緯度的變化,晨昏圈與地軸的夾角以及晨昏圈與緯線圈的切點每天都隨之變化,由此,極晝極夜的范圍也在變化。這些有關(guān)晨昏線概念的教學(xué)內(nèi)容,語言往往難以直觀地表達,借助軟件的輔助,非常直觀生動。
1)用上述方法打開經(jīng)緯網(wǎng)視圖。2)選擇“視圖”/“太陽”菜單,軟件即顯示當(dāng)前日期和時間的全球晝夜?fàn)顩r圖。3)將鼠標(biāo)移到視圖左上方的“時間日期控制面板”上,點擊“設(shè)置”圖標(biāo),在“日期和時間選項”中選擇時區(qū),輸入需要演示日期和時間,然后確定。4)移動“控制面板”上的“時間控制滑桿”,可以直觀演示地球上設(shè)定日期內(nèi)的日出日落狀況和晨昏線的移動和傾斜角度。此外還可以點自動播放按紐,選擇系統(tǒng)自動移動晨昏線,欣賞各地日出日落的過程。5)在“控制面板”上點擊“設(shè)置”圖標(biāo),設(shè)置二分二至的日期,可以演示這四個節(jié)氣的晨昏線傾斜度以及與之相切的緯線變化,同時理解極圈內(nèi)極晝極夜的變化規(guī)律。
構(gòu)建光照圖模型
常說構(gòu)建光照圖模型是理解地球運動地理意義的關(guān)鍵。培養(yǎng)學(xué)生對光照圖的空間想象能力是“地球”教學(xué)的難點。教學(xué)過程中,要求學(xué)生對不同日期的側(cè)視圖、俯視圖、斜視圖和變式圖進行轉(zhuǎn)化,利用一般的教學(xué)手段很難起到明顯的效果,而Google Earth軟件在這方面有很強大的多媒體優(yōu)勢。
1)選擇“視圖”/“網(wǎng)格”/“太陽”菜單,在經(jīng)緯網(wǎng)視圖上即顯示實時光照圖??梢酝ㄟ^“控制面板”設(shè)定日期的時間,得到所需日期和時間的光照圖。2)轉(zhuǎn)動右側(cè)的“羅盤”控制,或直接用鼠標(biāo)移動畫面,得到同一日期和時間的側(cè)視圖、俯視圖、斜視圖。3)將事先準(zhǔn)備好的光照圖板圖或幻燈片平面光照圖,與軟件三維光照圖進行對照,讓學(xué)生形成平面光照圖與三維光照圖的映射與轉(zhuǎn)換關(guān)系。4)設(shè)定并選擇某一日期和時間和光照圖后,放大屏幕,即得到局部光照圖。并與事先準(zhǔn)備的平面板圖或幻燈片光照圖進行對照。理解局部光照圖基實就是全球光照圖的截圖這一概念。5)選擇任一日期和時間和光照圖,展示夜半球、晝半球、南半球、北半球,今日半球,昨日半球,并形成對比。建立“一日光照,百般圖樣”的光照圖轉(zhuǎn)換概念。
Google Earth是一個強大地球直觀模型軟件,對”地球”教學(xué)的最大意義是能建立經(jīng)緯網(wǎng)和光照圖概念,并通過任意角度的縮放和三維展示,幫助學(xué)生建立空間概念,理解地球及其運動的地理意義。此外,Google Earth還在旅游地理、區(qū)域自然環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃、地形地貌、宇宙星空等地理內(nèi)容教學(xué)中起到強大的多媒體輔助功能,有待教師在地理教學(xué)中進一步開發(fā)和利用。
(作者單位:浙江省臺州市路橋區(qū)蓬街私立中學(xué))