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谷歌地球在小学科学“地球表面及其变化”单元中的应用

作者：湖南师范大学附属小学黄霜霜来源：本站原创发布时间：2019年03月06日点击数：

摘要：“地球表面及其变化”单元是五年级上册第三单元的内容。由于学生认知水平的限制，利用传统教学手段进行这部分内容教学时，很难达到理想效果。为解决这一问题，将谷歌地球（Google Earth）引入课堂，有助于学生更深刻地理解地球表面的变化，达到利用先进的教学手段提升教学有效性的效果。

“地球表面及其变化”这一单元主要教学目的是指导学生认识地球表面常见的地形及其变化，属于小学科学课程标准中的 “地球和宇宙”中“地表及变化”的范畴。地球表面呈现多种形态，五年级的学生对此已有不少见闻。但由于时间和空间的限制，学生只能通过图片或简单的模拟实验来帮助理解。谷歌地球（Google Earth）是一款数字虚拟地球软件，它向我们展示的是由不同时间和不同地点的卫星航拍数据所创建的大量遥感和模拟图像。谷歌地球结合卫星图片，地图，以及强大的Google搜索技术，可带领学生到地球上的任意角落去“漫游”。传统教学手段一般只借助照片、示意图和录像等工具给学生有限的观察和体会，而谷歌地球则可给学生带来丰富的视觉体验。

一、地形剖面图，认识地形地貌

在《地球表面的地形》一课中，学生运用“谷歌地球” 可以直观地选择在不同海拔高度、以不同角度观看地球，还可以执行一些基本的地表海拔高度测量并显示出该地形剖面图。^[1]

如图1所示，从华北平原和青藏高原的剖面示意图可知，平原和高原的地面都较为平坦开阔，地形开阔。两者的海拔差距非常的显著，平原海拔在0到500米之间，而高原的海拔通常都在1000米以上。“海拔”对于学生来说是一个很抽象的概念，通过图示的方法，把抽象的概念转变为具体的数据，可帮助学生形象直观的区分“平原”和“高原”。

图1 华北平原和青藏高原

借助谷歌地球这一软件，通过剖面图的展示，如图2所示，学生能够清晰地感受到“盆地”：两边高，中间低；“丘陵”：一般海拔在200米以上，500米以下，起伏不大，坡度较缓，由连绵不断的低矮山丘组成的；“山地”：海拔高，起伏很大，坡度陡峻，沟谷幽深等地形特点。从图3还可以清楚的看到中国地形呈现“东高西低”的特点。

图2 四川盆、两广丘陵、喜马拉雅山脉

图3中国地形

利用谷歌地球俯瞰地球，还可以带领学生认识形态各异的地形，感受大自然的鬼斧神工。（见图4）

图4 不一样的地形地貌

二、重现历史场景，感受地球内部力量

在《地球内部运动引起的地形变化》一课中，教材通过安排阅读有关火山和地震的事例使学生认识地球内部力量对地形地貌的塑造作用。但这些纯文本信息的输入，并不能加深学生对地球内部运动的理解。谷歌地球的另一大特色在于，包含的信息并非单纯的文本知识，它还囊括了许多动态数据，比如启用“历史图像”这一功能，通过拖动时间滑块可以看到同一地点不同时期的卫星照片，从而可以使学生了解重大地质灾害前后地形的动态变化。

如图5显示的是印度洋大海啸前后印尼班达亚齐的变化。从2004年6月23日的卫星图片上可以清晰地看到班达亚齐岛上的建筑。海啸过后，在2005年1月28日的卫星照片显示，原来的城市已是一片汪洋，只剩下孤零零的灯塔。

图5 海啸前后印尼班达亚齐卫星照片

我们更为熟悉的汶川地震给当地带来的地形地貌变化也可以通过谷歌地球上述功能展示出来。图6所示的是汶川地震前后北川县城的卫星图片。从2005年4月13日的照片中可见分散的房屋村落，梯田，而在2010年3月20日的照片中只剩下一片废墟。

通过谷歌地球拍摄的地质灾害前后的照片，学生能亲眼观察、对比地形发生的巨大变化，使其更易理解，掌握。

图6. “5•12地震”前后北川县卫星照片

三、溯流而上，现场观察卵石的形成

在《河流对土地的作用》一课中，关于河道的上中下游的岩石分布的特征是重点考察的内容。传方法通常是把概括了河道上、中、下游岩石分布特征的示意图呈现给学生，让他们接受这一只知识点，多少有点强人所难。然而通过谷歌地球的卫星图像，教师可以事先找一条较典型的小河流，并带领学生去做现场观察^[2]。如图7所示，这是地处台湾太鲁阁的一个典型的河流景观，在上游的一些位置，可以看到水流湍急的河道中的巨大岩石；在中游的一些位置，可以看到河道中破碎的岩石；在下游，可以看到满是沙子和小石头的平坦河道。为了看得更加清晰，可以调整放大比例，或改变视角，还可以旋转观察角度，甚至可以在河道峡谷的全立体景观中虚拟漫游。通过上述“现场观察”，再让学生去想象并得出结论“雨季中洪水会把河道中的岩石冲击搬运到中游，在这样的搬运过程中，岩石在河道中碰撞、破碎、变小、滚动、摩擦，变成卵石”，就有了更真实的证据的支持。