图 1 LocaSpace Viewer 软件界面

二、LocaSpace Viewer在等高线地形图教学中的运用

本文以天津市蓟州区九山顶区域为例，阐述如何利用LocaSpace Viewer软件辅助等高线地形图的教学。

（一）教学内容分析

《义务教育地理课程标准（2011年版）》中对等高线地形图的教学要求是：“在等高线地形图上，识别山峰、山脊、山谷，判读坡度的陡缓，估算海拔和相对高度。”等高线地形图的学习，首先，需要学生理解等高线地形图的生成原理，这是实现在等高线地形图上识别不同山体部位的理论基础。其次，需要学生对不同的山体部位有一定的了解，知道什么是山峰、山脊、山谷，还要补充有关陡崖和鞍部的知识，否则学生很难读懂等高线地形图。

在等高线地形图上，识别山峰、鞍部、陡崖比较容易，而山谷和山脊的区分则相对困难，需要采取适当的方法，帮助学生理解并区分。判读坡的陡缓，不是只让学生记住等高线疏密与坡度陡缓关系的结论就可以了。这个知识点处理不好，就会变成学生学习的难点。估算海拔与相对高度重在理解概念，概念理解了，具体估算只是简单的数学加减运算。

（二）教学目标

本课以LocaSpace Viewer为教学工具，将学生带入真实的学习情境，让等高线地形图这样抽象的教学内容可视化。因此，设定以下教学目标：

（1）理解等高线地形图绘制的原理。

（2）理解山体部位与等高线形态之间的关系，进而能够在等高线地形图上判读山峰、山谷、山脊、鞍部和陡崖，说明判断依据。

（3） 理解坡度的陡缓与等高线疏密的关系。

（4）通过阅读教材，区分海拔和相对高度的概念，并在等高线地形图上读出某地海拔或计算相对高度。

这些教学目标，都是基于LocaSpace Viewer的观察实现的。

（三）教学重难点

重点：理解等高线地形图的绘制原理，能在等高线地形图上识别山峰、山脊、山谷、鞍部和陡崖，判读坡度的陡缓。

难点：在等高线地形图上识别山脊、山谷，判读坡度的陡缓。

（四）LocaSpace Viewer运用案例

上课前，教师利用LocaSpace Viewer制作九山顶区域的等高线，具体步骤如下。

1.加载图层：进入软件，添加谷歌影像和谷歌地形两个图层。

2.提取所选区域高程：依次单击菜单栏上的按钮，即下载—提取高程—绘制矩形—采样间距改为5—提取—导出文本数据（*.grd）—命名为九山顶高程点。

3.制作九山顶区域的等高线：依次单击菜单栏上的按钮，即工具—等高线生成—选择九山顶高程数据—存储路径选择同样位置—文件名为九山顶等高线—文件类型选择KML—等高线间距填写50—生成等高线。

4.为等高线添加数值：具体步骤为选中某一条等高线—添加地标—对象名称修改为海拔高度的数值—单击样式—图标路径选择无图标—等高线数值添加完毕—依次添加，直至满足需求。

至此，九山顶区域的等高线文件已经生成，可以在教学中直接使用。下面以三个具体案例来说明LocaSpace Viewer在教学中的运用情况。

案例1：应用于等高线生成原理的教学

教师展示九山顶区域的等高线地形图（如图2），引导学生思考等高线是如何生成的。

图 2 九山顶区域等高线地形图

师：大家知道这是什么地图吗？

生：等高线地形图。

师：那大家知道等高线地形图是如何绘制的吗？

生：……

师：人们把地面上海拔高度相同的点连成的闭合曲线垂直投影到一个水平面上，并按比例缩绘在图纸上，就得到等高线。下面让我们利用LocaSpace Viewer软件进一步观察等高线是如何生成的。

等高线的生成原理，实际是三维立体地形图转化为二维平面地形图的过程。立体与平面的思维转换，是学生理解等高线地形图生成的关键。对这个过程的理解，需要学生具备一定的抽象思维能力。传统教学中，我们会通过图片或者动画的形式，展现等高线地形图绘制的方法。现在，借助LocaSpace Viewer，我们可以在立体的山地上直接生成等高线，然后将侧视图转变为俯视图（如图3）。这有利于学生理解等高线地形图的生成原理，因为等高线地形图其实就是一幅俯视图。

图 3 等高线的生成

案例2：应用于山体部位识别的教学

师：大家看到等高线地形图，有什么感觉？

生：感觉好乱，看不懂。

师：那我们先去掉等高线，看一看这些山体的部位，大家认识这些山体部位吗（如图4）？

生：根据现有认知水平来回答。

图 4 不同山体部位

（由上至下、由左至右分别为：山峰、鞍部、山脊、山谷）

初中学生对山体的主要部位山峰、山脊、山谷等是有一些感性认识的，缺乏的只是理性理解。通常在教学中，教师会通过山体模型或者不同山体部位的图片，增强学生的直观感受，但这样的地理教学与真实的地理事物是脱节的。LocaSpace Viewer则用三维技术手段，还原了地球的真实模样，将学生带入真实的学习情境，符合“学习生活中的地理”的课程理念。

案例3：应用于等高线地形图的判读教学

师：大家已经认识了不同的山体部位，那在等高线地形图中（如图5），这些部位是什么样子的呢？现在，我们观察显示的等高线，注意不同山体部位的等高线有什么特点？

生：认真观察，总结山峰、山脊、山谷、鞍部等高线的特点。

在等高线地形图上识别山峰、山谷、山脊，这其实是从二维平面地形图到三维立体图形的空间还原过程。这需要我们首先知道不同山体部位等高线的特点。不同山体部位等高线的特点，特别是山脊和山谷部位等高线的特点，对学生来说很抽象。通常，教师会采取多种手段加强学生对山体部位等高线的判读，如总结出“凸高为低、凸低为高”这样的规律帮助学生记忆，但这些归根结底是一种语言上的辅助记忆。学生拿到一张实际的等高线地形图，还是无法想象出地势的高低起伏，无法将其从二维平面还原回三维立体地形。通过LocaSpace Viewer，在山体上叠加等高线，学生直接观察山脊和山谷部位的等高线，实现立体与平面的思维转换，建立起空间思维，进而归纳和总结其特点，从而降低学习难度，加深对不同山体部位等高线特点的理解，突破本节课的教学难点。

图 5 山脊和山谷的等高线

三、对LocaSpace Viewer应用于等高线地形图教学的思考

将LocaSpace Viewer应用于等高线地形图教学中，是对信息技术与地理教学深度融合的有益探索。在实际教学中，LocaSpace Viewer 有其运用优势，也有值得我们反思的地方。

（一）有利于通过可视化手段培养学生的空间思维

等高线地形图的生成原理和在等高线地形图上判读不同的山体部位，对七年级学生来说是非常抽象的地理知识。等高线的生成，是从三维立体地形图到二维平面地形图的空间转化过程，而山体部位的判读则是从二维平面地形图到三维立体图形的空间还原过程。所以，立体与平面的思维转换，是学生理解等高线地形图的关键，也是教学的重难点。借助LocaSpace Viewer，可以使两个过程变得可视化，化难为易，充分调动学生的视觉感知，进而提升学生的地理空间思维能力。

（二）有利于提高教师信息技术应用水平

以往生成某区域的等高线，需要借助ArcGIS、Global Mapper、Surfer等专业软件，这些软件需要教师具有一定的专业技能才能熟练使用。对于很多地理教师来说，这些软件的操作过于复杂，需要耗费大量的时间来学习，因而望而却步。现在，利用LocaSpace Viewer，教师可以较为容易地生成某一区域的等高线，满足不同地区教师教学的需要，减轻一线教师对专业地理信息技术的畏难情绪，促进教学方式的转变以及信息技术与地理教学的深度融合。

（三）如何实现与教学的更深度融合是需要继续思考的内容

利用LocaSpace Viewer进行等高线地形图教学时，笔者课前制作了相应区域的等高线，但在教学过程中发现，学生对如何在LocaSpace Viewer中制作等高线也有着强烈的好奇心。如何将这种好奇心转变为学习动力，需要我们继续探索。在今后的教学中，教师可以尝试由学生制作某区域的等高线，通过自主、合作、探究的方式，开展等高线地形图的教学，培养学生在信息技术应用方面的地理实践力。

将信息技术应用于地理课堂，不是为了应用而应用，而是要真正地为地理教学服务，用信息技术突破地理教学的重难点。LocaSpace Viewer作为一款强大的数字地球产品，在地理教学中有着广阔的应用前景，需要我们不断探索和实践。

参考文献

[1] 岳平.利用谷歌地球促进地理教学[J].中学地理教学参考,2017(6).

（作者系天津市新华中学教师）

责任编辑：孙建辉

文章来源：《中小学数字化教学》2020年第3期

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