一、GEODE项目资源介绍

The Concord Consortium网站包含大量地理教学资源，用户可直接使用“地球与空间科学”的相关模型，或借助网站获取、分析所需数据应用于地理教学；教师还可组织学生使用在线资源在线分析和反馈学生学习进程；通过浏览博客呈现的地理学科相关案例等途径，为地理学科教学活动的开展提供新思路、新组织形式和实时更新的教学资源。

本文基于The Concord Consortium网站中GEODE项目，尝试将其交互式教学资源，融入沪教版高中地理专题5“板块运动”的教学内容中，辅以教师所提供的具有结构性、引导性和可操作性的问题支架，引导学生从不同层次和角度探究问题[1]，设计教案，尝试突破教学难点。

GEODE项目旨在利用交互式地球动力学模型改进地球动力学教学和学习，帮助学生从时空视角去探究板块运动是如何塑造地表形态的。GEODE项目以正在持续开发中的改进版地震探险者（Seismic Explorer）软件为基础拓展相关案例资源。地震探险者模型（The Seismic Explorer model）可以使用户看到地震模式，包括震级、深度、位置和频率等方面信息。GEODE项目还开发了构造探索者（Tectonic Explorer）软件，它能够模拟如板块构造学说一样的，由相邻板块围绕而成的板块构造系统及其内部板块之间的板块运动关系，提供一个直观的感官环境，使得学生可以使用地球模型帮助其在空间和时间上推理板块运动是如何塑造地表宏观形态的。同时GEODE项目组在Seismic Explorer软件中添加了与火山爆发相关的新数据集，还将添加与板块运动、板块边界运动速率和方向相关的附加数据集。该模型能实时更新数据库，因而在教学过程中使用一方面可使得学生能够在教室里查看近期发生的构造运动信息；另一方面也可以通过观察和分析模型中呈现的相关地表形态如山脉、海沟和山谷等进而探索地震和火山爆发的模式。

二、GEODE项目地理教学资源应用策略分析

1.运用GEODE 项目资源以动态3D 视角学习板块构造理论

通过板块的运动和相互作用，地球上的宏观地表形态已经形成了数亿年。虽然地质地貌学家可以将各种各样的地表形态与地球内力作用下引起的构造运动联系起来，并提出了“大陆漂移学说”“海底扩张学说”“板块构造学说”，从而对地表形态给出合理的解释。但在中学地理教学过程中，由于学生很难从时间和空间视角对这些过程进行推理，因而对其进行教学会带来较大挑战。而GEODE项目中设计出的3D GEODE模型即为预期设想的交互式动态板块构造模型，以更为直观的方式给师生带来交互式的学习体验。例如，3D GEODE模型能够模拟“板块俯冲和相关火山活动（见图1）”“大陆碰撞和造山运动”“板块张裂的离散边界形成一个新的海洋地壳”等构造运动动态过程。该模型中，几大板块被建模为围绕地心旋转的固定体，而每个板块由具有各种地质特征的小六角形场构建而成，这些小六角形场可以根据海洋或大陆的地壳类型呈现出不同地质特征，可以随演示火山活动或造山作用实时改变其海拔高度，并能提供板块俯冲、火山活动或造山运动等过程的地质数据。

图1 在Tectonic Explorer中查看板块俯冲和相关火山 活动3D视图

2.运用GEODE 项目资源探索和预测火山的形成

由于火山喷发活动涉及地球内部圈层和外部圈层且喷发活动观测危险性较大，在日常生活中难以获得感性认识；更难以从空间视角将火山喷发与地球内力作用下的板块运动、岩浆活动等地质作用联系起来进行探索分析。单以现行教材中地理科学史教学素材和静态的示意图等组织教学，学生难以运用空间思维、综合思维形成空间层面的认识。而运用GEODE项目中开发的Seismic Explorer工具不仅可以在遥感影像图中查看火山的位置；结合时间轴查看某一时期火山活动的空间分布及其变化特征；结合地震数据大致推断火山爆发的地点；更能在此基础上联系板块边界和板块移动数据推断过去和预测未来板块运动趋势，以及开展相关课外拓展课题活动。

3.运用GEODE 项目资源探索地震分布特征及形成原因

使用GEODE项目开发的Seismic Explorer能从时间和空间视角认识地震的发生及分布，获取位置、震级、深度和频率等地震数据；也可使用横截面工具在确保垂直于地震线的状态下，截取横截面获取地震的3D地下视图，从而能够比较探究每处地震的地震模式是否存在不同之处，进而对不同地区地震的形成原因做出推断。例如，可通过Seismic Explorer软件的截面工具分别获取夏威夷岛、安第斯山脉、冰岛三地的地震3D地下视图，由此可直观地看到各区域的地震模式，从而比较不同地区的地震、火山模式。