陳奕文 呂紅梅 楊廣斌* 李亦秋

（1.貴州師范大學 地理與環(huán)境科學學院,貴州 貴陽 550025;2.福建省地質(zhì)測繪院,福建 福州 350011）

《普通高中地理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課標”）在基本理念和實施建議中均強調(diào)要充分借助地理信息技術(shù)，為學生學習提供豐富多樣的數(shù)字化地圖資源，營造實時、生動的地理教學環(huán)境，幫助學生從宏觀角度建立空間概念。[1]在傳統(tǒng)地球虛擬技術(shù)類應用軟件的三維衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)基礎上，GEOVIS Earth Studio設計了專業(yè)視角動畫、演示分享和場景制作功能，可從多維視角演繹地理場景，快速創(chuàng)作交互衛(wèi)星動畫場景，通過數(shù)字交互環(huán)境增強地理事物的可視化，激發(fā)學生學習興趣并促成深度認知，為地理課程的實施提供便捷可行的平臺。

本文挖掘GEOVIS Earth Studio平臺在地理教學中的優(yōu)勢，構(gòu)建該平臺支持下的地理教學模式，闡明其輔助教學的功能及操作步驟，開發(fā)“河流地貌”地理教學案例，構(gòu)建網(wǎng)絡化教學和地理信息技術(shù)輔助教學的智慧課堂。

一、GEOVIS Earth Studio平臺在地理教學中的優(yōu)勢

GEOVIS Earth Studio是一款基于數(shù)字地球的在線輕量化交互式場景制作平臺，該平臺提供獨特的地球畫布、交互場景演播、衛(wèi)星動畫編輯、豐富的標繪要素，幫助用戶自由進行三維場景創(chuàng)建、動畫設計和地圖分析。GEOVIS Earth Studio在地理教學中的優(yōu)勢如下。

1.支持簡單操作的地理教學情境創(chuàng)作

GEOVIS Earth Studio主要由頂部工具欄、主功能區(qū)、場景畫布、動畫編輯器和屬性窗口五大功能區(qū)組成（見圖1）。該平臺能夠極大地縮短制作時間，[2]教師根據(jù)教學內(nèi)容發(fā)揮自身的創(chuàng)造性將抽象的地理知識演繹為直觀的衛(wèi)星動畫，幫助學生構(gòu)建地理空間思維。用戶可直接在瀏覽器登錄網(wǎng)頁端https://studiohome.geovisearth.com，無需下載。

圖1 GEOVIS Earth Studio操作界面

2.實現(xiàn)多維交互的地理課堂體驗

GEOVIS Earth Studio作為交互式內(nèi)容創(chuàng)作平臺，支持文本、圖像、視頻、音頻等教學資源和三維地球的交互表達，可以從宏觀和微觀角度展示地理事象。在課堂教學前，教師可以在線存儲制作好的衛(wèi)星動畫，在需要時可以直接調(diào)取；在講解過程中也可隨時進行專題場景和數(shù)據(jù)的瀏覽、調(diào)整，添加新的教學內(nèi)容，引導學生自主觀察；課后可通過鏈接進行分享，其交互性貫穿整個教學過程（見圖2）。

圖2 GEOVIS Earth Studio交互性應用流程

3.提供多元直觀的地理素材資源

GEOVIS Earth Studio平臺擁有豐富的素材資源，在場景中可以通過添加點、線、面標繪要素和圖標、模型、音效等素材資源（見圖3）。通過動畫、素材和三維視角，可以更加準確地表達地形地貌、歷史變遷等跨時空尺度較大的地理現(xiàn)象，幫助學生形成地理空間觀念與區(qū)域認知。

圖3 GEOVIS Earth Studio素材（部分）

二、GEOVIS Earth Studio輔助高中地理教學的應用思路

1.應用模式構(gòu)建

基于GEOVIS Earth Studio平臺，遵循“課前準備—課堂應用—課后鞏固”的思路，本文構(gòu)建了基于GEOVIS Earth Studio的高中地理教學模式（見圖4）。

圖4 基于GEOVIS Earth Studio的高中地理教學模式

2.GEOVIS Earth Studio 輔助地理教學的功能及操作步驟——以“河流地貌”為例

“河流地貌”是人教版必修《地理1》的內(nèi)容，課標對本節(jié)內(nèi)容的要求是通過野外觀察或運用視頻、圖像，識別3～4種地貌，描述其景觀的主要特點。教師運用GEOVIS Earth Studio，進行河流地貌教學。

(1)衛(wèi)星動畫回顧長江概況

教師借助GEOVIS Earth Studio三維場景和智能動畫技術(shù)制作長江概況動畫，直觀展示長江的自然地理特征。

①長江數(shù)據(jù)導入

點擊“主要功能區(qū)—導入—KML”，加載KML格式的長江干流圖層和長江流經(jīng)省份圖層（見圖5）。

圖5 GEOVIS Earth Studio中導入長江數(shù)據(jù)

②智能動畫編輯

導入數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行動畫編輯（見表1）。

表1 長江智能動畫編輯操作步驟

(2)時序影像功能探索河流地貌之變

教師可通過崇明島的歷史變遷展示長江下游河段河流堆積地貌的形成過程，引導學生根據(jù)崇明島面積的變化，分析崇明島形成的原因（見圖9、圖10）。

圖9 GEOVIS Earth Studio時序影像變化具體制作方法

圖10 崇明島時序影像動畫完成效果

(3)素材標繪功能了解河流地貌之奇

教師添加圖片和文字等，引導學生通過“河流地貌觀察—景觀描述—河流地貌概念認知—河流地貌判斷”的過程，加深對河流地貌的認知。利用平臺提供的三維顯示功能，學生可以通過縮放、移動畫面瀏覽河流地貌景觀，直觀感受河谷形態(tài)。此外，教師還可以引導學生使用GEOVIS Earth Studio的測量功能，測量不同河段干流河床寬度和高度，加深學生對河流地貌特征的理解（見圖11、圖12）。

圖11 GEOVIS Earth Studio素材標繪功能使用的具體方法

圖12 GEOVIS Earth Studio中添加素材標繪效果圖

三、GEOVIS Earth Studio輔助“河流地貌”教學設計案例

本文選擇人教版必修《地理1》“河流地貌”作為課例，按照上述模式，將平臺的應用思路與“河流地貌”教學內(nèi)容結(jié)合，進行教學設計（見表2）。

表2 “河流地貌”教學案例設計

四、結(jié)語

本文開發(fā)、整合GEOVIS Earth Studio的主要功能和教學資源，構(gòu)建基于平臺的地理教學模式，從智能動畫編輯、時序影像變化、素材標繪功能三個方面探究基于GEOVIS Earth Studio平臺的“河流地貌”案例設計和實施過程，創(chuàng)設具有探究性、交互性和趣味性的地理智慧課堂，使學生在充滿趣味性的教學情境中提高空間感知能力，發(fā)展地理認知和地理思維。

教師在實踐中可以不斷探索該平臺的其他功能，并靈活運用于地理教學中，促進研討交流，加快中學地理教學的信息化進程。