草图大师软件在地理教学中的应用
韩志洋
摘? 要 介绍草图大师（SketchUp）软件及其特点，论述其在地理教学中应用的意义，具体分析应用案例，提出应用建议，以期为中学地理教学改革提供借鉴和参考。
关键词 草图大师;SketchUp;中学地理;地理思维能力
中图分类号：G633.55? ? 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2020）15-0042-03
1 前言
在以往的地理教学中，教师主要是依照教材进行教学，教材之中虽然配有一定的插图和图例，但是还是以文字为主，学生学起来枯燥，很多抽象复杂的天体知识难以理解。虽然通过多媒体PPT课件可以弥补一定的不足，但是教学效果依旧不是很理想。草图大师（SketchUp）是近年来在建筑工程、规划设计领域兴起的一款软件，可以绘制三维立体图形，在地理教学中若能充分有效地利用草图大师软件，可实现意想不到的教学效果。
2 草图大师软件及其特点
草图大师是一款专为工程设计研发的软件，近年来得到广泛应用。与3DMAX相比，草图大师融合了手绘草图和工作模型两种功能，具有以下特点。
1）安装方便。草图大师软件在2006年被谷歌收购后，才成为免费使用的软件。与其他绘图软件相比，草图大师大约只有50 MB的源程序，因此通过U盘就可以随意携带。在地理课程教学中，若是用草图大师软件进行教学，教师不到一分钟就可以完成软件的安装，这就为教学使用提供了极大便利[1]。
2）上手容易。相比较于其他绘图制图软件，草图大师无疑是比较容易上手的一款软件，一般只需要掌握界面中推拉、线条绘制等几个基本命令，就可以进行绘图操作。在地理教学中，无论是地理教师教学使用，还是学生使用草图大师绘制地图学习，都是比较容易的，这也是草图大师独具的优势。
3）使用方便。草图大师软件可以迅速地在二维和三维空间中进行切换，并可以利用“相机位置”功能实现全方位的转动。这样在地理教学中，教师就可以使用草图大师软件实时地为学生展示相关内容，这也是草图大师软件的一大功能特点。
4）模型丰富。草图大师软件内部拥有丰富的3D模型库，在地理教学中，教师可以结合教学需求，从中提取可为自身所用的软件模型，这就为教学设计提供了极大的便利。
通过上述对草图大师软件功能的分析可以发现，草图大师与地理教学是极为契合的，教师在教学中若能利用好，可有效提升教学质量。
3 草图大师软件在地理教学中应用的意义
利用草图大师软件，激发学生学习兴趣? 爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师。”在地理教学中激发学生的学习兴趣至为重要。以往由于教学条件的限制，一支笔、一本书、一块黑板就构成全部的课堂，虽然有时有多媒体PPT课件的辅助，但是教学效果还是不尽如人意，难以从本质上激发调动学生的学习兴趣。而草图大师软件在地理教学中的应用，为地理课堂注入新的生机和活力，给学生一种耳目一新之感，可以很好地激发学生的地理学习兴趣。
如在讲解“地球的运动”方面的知识时，教师可以使用草图大师软件将地球运动的过程绘制成三维模型，并在课程知识讲解过程中动态化地为学生展现。这对于学生而言一定是极具吸引力的，学生的注意力会更加集中于图像的观看中，地理学习兴趣也会因此得到激发调动。由此可以看出，在地理教学中利用草图大师软件激发学生学习兴趣是一种可行的方法。
利用草图大师软件，培养学生空间思维能力? 地理学科具有区域性、综合性和时空性的特点，知识之间的联系非常密切。为此，在课程教学改革不断推进的过程中，对培养学生的地理思维能力提出更高的要求，要引导学生用地理的思维去看待世界，从自然地理、人文地理等方面对地理问题进行分析。但显然，学生地理思维能力的培养并非易事，而在时代教育不断发展的过程中，草图大师软件在地理教学中的应用，为培养学生的地理思维能力增添了助力。
以讲解“地球的圈层结构”这节课程为例，地球的圈层结构由内部圈层和外部圈层两部分组成，其中内部圈层由地核、地幔、地壳组成。借助草图大师软件，教师可以将地球的圈层结构绘制成三维模型（图1），以此帮助学生实现形象思维向抽象思维的过渡转化，有利于学生地理思维能力的培养。
利用草图大师软件，突破教学知识难点? 地理知识的综合性比较强，学生在学习过程中会遇见诸多的难点瓶颈，以往受限于教学条件，教师对于这些难点知识也常感到束手无策。草图大师软件在地理教学中的应用，为突破课程难点开辟了窗口。如在讲解“气压带和风带”这一地理知识时，由于这一知识比较抽象，是学生无法用肉眼看见的，教师单纯靠口述讲解，学生往往很难认识理解，教学就陷入困境。教师可以使用草图大师软件为学生画出气压带和风带的草图，并利用“相机位置”功能全方位转动，这样知识就会直观地展现在学生面前，为知识讲解提供了便利，教学难点很容易就被突破。
4 草图大师软件在地理教学中的应用案例
制作赤道日晷? 日晷是古代计时的一种仪器，其主要原理就是通过太阳投影方位的变化，对时刻进行划分，具体根据晷面摆放角度的不同，可以分为赤道式、地平式、垂直式几种。在地理教學中，以往受限于教学条件，教师多是通过制作一些类似于日晷的模型物品为学生进行演示，但由于易受到天气环境的影响，加之需要一天的时间进行观察，教学操作往往很难进行，无法实现理想的教学效果。而草图大师软件在地理教学中的应用，有效地解决了这一问题，教师可以通过模型制作演示的方式，为学生讲解日晷的原理，具体的制作流程如下。
第一步：在电脑中安装草图大师软件，然后将软件界面打开，在菜单栏中找到“窗口”工具栏，选中“阴影”，将时间设置为12：00，人影方向会指向正北。
第二步：在工具栏中找到文字输入工具，将各个方向上标注文字，从而对空间方位进行明确，并可以使用缩放工具对图像的大小进行调节，具体如图2所示。
第三步：在软件的工具栏中找出画圆工具，并用推拉工具设置合适的厚度，这样一个基本的晷盘就制作完成了;然后可以利用旋转工具，对晷盘的底面和夾角进行调整（软件默认为50°），再为晷盘添加指针，赤道日晷模型就制作完成了。
第四步：选用“阴影设置”中的时间和日期滑块，这样就可以对不同时间晷面上的影子进行观察。
为了实现更好的教学效果，教师还可以对设计的晷盘进行美化加工，更加逼真生动，更容易吸引学生的注意力。
通过制作赤道日晷的例子可以发现，草图大师软件在地理教学中的应用具有重要意义，可以将抽象的知识直观地演示出来，从而产生逼真的效果，打破了传统教学的诸多限制 [2]。
制作山地地形图? 山地地形图是地理中十分重要的一个知识点。在教学过程中，教师使用草图大师软件制作山地地形图，不仅直观方便，而且立体逼真，可实现更好的教学效果，具体的制作程序如图3所示。
第一步：制作等高线。将草图大师软件打开，选择“俯
视”模式，并选择“徒手画”，先画出一个闭合的等高线，再通过软件工具将闭合等高线之间的面删除，具体如图4所示。
第二步：移动等高线至相应高度。在软件之中点击“轨道”，选择俯视角，然后就可以对具体的等高线进行移动，直至移出理想的高度。为避免出现偏移，鼠标可以一直向“上”，这样可以确保垂直，同时可以通过输入具体的数字，以保障等高线的高度位置正确。
第三步：扩充。在草图大师软件的窗口工具栏中找到“系统属性”，然后找到“扩充”工具，选中“Sandbox tools”，就会出现“形体工具”，再用鼠标选中所有的等高线，这样就可以将生成面闭合并形成一个形体，类似一座山，具体如图5所示。
第四步：上色。在草图大师软件中将窗口工具栏打开，选中“材料”选项，然后就可以选择一个自己喜欢的颜色，对之前绘制的山体模型进行上色，从而使绘制的山地地形图更加形象逼真。
通过制作山地地形图这个教学案例可以发现，使用草图大师软件绘制地图模型并不复杂，只需要运用简单的工具，就可以绘制出想要的图像。而且，不仅可以绘制静态模型，也可以绘制动态模型，从而在教学过程中更好地为学生展示知识。
5 草图大师软件在地理教学中的应用建议
草图大师是一款功能强大的软件，在地理教学中具有重要的应用价值。但若要更好地利用草图大师提升地理教学质量，地理教师还需要不断努力。对此，笔者提出两条建议。
不断补充素材? 草图大师是一款针对工程设计开发的软件，因此，该软件素材库虽然有很多模型，但多是以工程类为主，能够直接用于地理教学的素材并不是很多。为此，笔者建议广大地理教师在应用草图大师软件时，结合地理课程内容有针对性地进行补充设计，开发储存专属于地理教学的草图大师素材库，这样就可以在教学中有的放矢地展开教学，从而为教学效果优化提供保障。
合理使用草图大师软件? 草图大师软件为地理课堂教学注入了生机与活力，越来越多的教师尝试应用草图大师软件进行地理教学。但笔者也发现了这样的现象，就是软件代替板书。很多教师一味地追新追异，在教学中过度使用草图大师软件，反而造成一种喧宾夺主的不利后果，导致学生为草图大师绘画所吸引，却忽视了对知识的学习，这无疑是得不偿失的。因此，笔者建议广大地理教师在今后的教学中深入学习现代教育理论，明确教学软件与地理知识之间的关系，在教学过程中科学合理地使用草图大师，从而取得理想的教学效果。
6 结语
地理是中学阶段的一门重要学科，而在有限的时间内帮助学生快速理解掌握知识是教师的义务和责任。草图大师软件在地理教学中的应用，使地理知识呈现更加直观，教师可以利用草图大师软件更好地激发学生的兴趣，调动学生的思维，突破课程学习的重难点。在今后的地理教学中，广大教师还需要不断对草图大师软件的应用做出更加深入的研究思考，以更好地发挥草图大师软件的功能，不断提高地理教学质量。
参考文献
[1]汪为青.利用草图大师（SketchUp）制作赤道日晷[J].中学地理教学参考，2019（11）：54-55.
[2]赖文.初探草图大师（SketchUp）在地理教学中的应用[J].中学地理教学参考，2011（Z1）：36.
