地理信息系統(tǒng)在中學(xué)地理教學(xué)中的運用

【摘要】信息技術(shù)的快速發(fā)展使得教育信息化成為國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略重要組成部分。信息技術(shù)輔助地理教學(xué)已成為重要的教學(xué)方式。計算機和地理學(xué)結(jié)合的地理信息系統(tǒng)具有強大的地理信息服務(wù)功能。把GIS引入中學(xué)地理教學(xué)有助于構(gòu)建開放性和實踐性強的地理課堂。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 中學(xué)地理教學(xué)

【中圖分類號】G 633.55 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0025-02

為了符合時代要求，建設(shè)現(xiàn)代化地理課程，國家推動了新一輪基礎(chǔ)教育改革。全日制普通高中地理新課程標準將“信息技術(shù)應(yīng)用”納入高中地理選修課程中。全日制普通高中地理新課程標 強調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，培養(yǎng)未來公民必備的地理素養(yǎng)。把GIS引入地理課堂中有助于構(gòu)建開放的地理課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

一、能運用GIS的課程的內(nèi)容和特點

GIS具有精確的空間定位、分層疊加顯示、無極地圖縮放與漫游、無縫連接、強大的統(tǒng)計與分析功能，與多媒體、虛擬現(xiàn)實、WEB等融合生成適合中學(xué)地理學(xué)科的GIS工具[1]。將GIS應(yīng)用到中學(xué)地理教學(xué)，借助于GIS強大的地圖教學(xué)效果與空間分析，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間概念、區(qū)域定位與空間分析能力。GIS在空間定位、地理分布、空間可視化、投影變換、地形分析等教學(xué)內(nèi)容中能更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。普通高中教育階段，GIS作為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)輔助手段運用于高中地理課程。

“地理1”以自然地理為內(nèi)容，包括地球的宇宙環(huán)境、地球的四大圈層、自然環(huán)境的整體性和差異性、自然環(huán)境對人類活動的影響等。自然地理空間性強、動態(tài)性強、綜合性強。GIS用于地理教學(xué)，可以通過VGIS虛擬環(huán)境的交互作用，增強學(xué)習(xí)效果。自然界中許多難以觀察到的現(xiàn)象和過程，如青藏高原的形成、黃土高原的環(huán)境演變、火山噴發(fā)的地下過程等，可以借助VGIS模擬出來，提供一個虛擬環(huán)境，使教學(xué)內(nèi)容更加生動形象。

“地理2”以人文地理內(nèi)容為主，包括人口與城市、工農(nóng)業(yè)區(qū)位因素、人類與地理環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等。人文地理綜合性強、信息量大、數(shù)據(jù)更新快，用傳統(tǒng)教學(xué)方法難以達到預(yù)期的教學(xué)效果。因特網(wǎng)上的Web GIS資源非常豐富、信息量大、數(shù)據(jù)更新及時，教師和學(xué)生能夠利用網(wǎng)絡(luò)上的地理教學(xué)資源，開展Web GIS輔助教學(xué)，增強學(xué)習(xí)效果。

“地理3”以區(qū)域作為載體，介紹區(qū)域同人類的關(guān)系、區(qū)域的開發(fā)整治等。區(qū)域地理綜合性強、空間性強、緊密聯(lián)系生活。GIS是一個龐大的信息系統(tǒng)，其基本組成包括計算機硬件、計算機軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。GIS能夠呈現(xiàn)大量的地理信息，并且通過圖層切換等使得教學(xué)用圖更加靈活。GIS的查詢分析功能、漫游功能以及三維GIS等功能提升了區(qū)域地理教學(xué)內(nèi)容的可視化程度，有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間能力。GIS提供的豐富的信息和強大的分析查詢功能，能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、認識空間事物間聯(lián)系和規(guī)律等方面的能力。

高中地理選修課程，七個模塊涉及地理學(xué)的理論、應(yīng)用、技術(shù)等各個層面，關(guān)注人類生產(chǎn)活動與地理學(xué)科密切相關(guān)的領(lǐng)域，突顯學(xué)科特點與應(yīng)用價值。“地理信息技術(shù)應(yīng)用”模塊，把GIS納入地理教學(xué)內(nèi)容，簡單介紹GIS相關(guān)知識，國家開始GIS基礎(chǔ)教育。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，可以重點介紹GIS的某些功能如重疊分析、查詢等。用具體案例演示，例如對“世界氣候”“世界自然帶”“世界地形”做重疊分析。分析這些地理事物的空間分布特征時，學(xué)生既接受了GIS的相關(guān)知識，也提高了地理素養(yǎng)，分析問題和處理問題的能力。

二、教師應(yīng)用GIS輔助教學(xué)應(yīng)具備的能力

GIS教育在學(xué)生地理區(qū)域系統(tǒng)思想的建立、信息技術(shù)的掌握和地理空間思維能力的培養(yǎng)，以及其他地理問題的分析與處理等多方面具有不可替代的功能。教師在中學(xué)地理課堂中運用GIS輔助教學(xué)，提高教學(xué)效果，需具備一定的素養(yǎng)。

1.樹立正確的教學(xué)觀念

教師需轉(zhuǎn)換角色，改變教學(xué)行為，樹立正確的教學(xué)觀念。地理新課程理念要求教師是學(xué)生學(xué)習(xí)活動的組織者、引導(dǎo)者、參與者。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師作為參與者，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。GIS應(yīng)用于中學(xué)地理課程中，要求發(fā)揮學(xué)生的主體地位，教師引導(dǎo)學(xué)生利用GIS強大的功能分析問題、解決問題。

2.正確認識GIS

人們對GIS的認識誤區(qū)，主要有兩個方面：一是教育決策者對GIS應(yīng)用認識不深刻，二是廣大地理教育者對GIS望而生畏。GIS是綜合性的信息技術(shù)。學(xué)習(xí)和掌握GIS難度都較大。但在中學(xué)地理課堂中運用GIS，教師只需掌握GIS的基本概念和基礎(chǔ)應(yīng)用。

3.掌握GIS基本操作

需掌握GIS基本知識與基本應(yīng)用、基礎(chǔ)操作。GIS輔助教學(xué)，教師應(yīng)掌握GIS的基本功能及其操作程序，才能熟練地使用。教師可以在寒暑假深入學(xué)習(xí)GIS，掌握相關(guān)知識。還可以讓教師觀摩學(xué)習(xí)運用現(xiàn)代教學(xué)模式的公開課。這些培訓(xùn)為教師使用GIS輔助教學(xué)創(chuàng)設(shè)了條件，也讓教師懂得了利用現(xiàn)代信息技術(shù)來提高教學(xué)質(zhì)量的方法途徑。通過培訓(xùn)的老師，教學(xué)業(yè)務(wù)水平的不斷提高，才能夠游刃有余地在中學(xué)地理課堂中利用GIS輔助教學(xué)。

4.與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合

使用GIS輔助教學(xué)不應(yīng)過度，需與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。GIS在地理分布、空間定位、投影變換、空間可視化、地形分析等教學(xué)內(nèi)容中更能發(fā)揮其優(yōu)勢。有些教學(xué)內(nèi)容，使用傳統(tǒng)教學(xué)方式和使用GIS，教學(xué)效果差不多。而GIS輔助教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)復(fù)雜，在地理教學(xué)過程中使用傳統(tǒng)教學(xué)方式效果更好。如“地球的形狀、大小與運動”，使用教具地球儀比GIS教學(xué)效果更好、更具直觀性。使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)輔助教學(xué)的目的是提高教學(xué)效率，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，不是使用技術(shù)而使用，因此要與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合。

GIS強大的圖形處理功能和中學(xué)地理課程內(nèi)容的特點說明GIS適用于中學(xué)地理課堂。而現(xiàn)階段地理教師使用GIS輔助教學(xué)手段較少，一方面是缺少適用于中學(xué)地理教學(xué)的GIS軟件。因此，需加快開發(fā)適合地理教學(xué)的GIS軟件。另一方面是地理教師的自身綜合素質(zhì)較低。為了加快完成地理課程改革，促進學(xué)生的全面發(fā)展，教師自身需轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、改變教學(xué)行為，不斷學(xué)習(xí)，提高素質(zhì)。學(xué)校和社會可以開發(fā)GIS課程，加強對教師的培訓(xùn)。

參考文獻：

[1]胡華.面向中學(xué)地理學(xué)科的GIS教學(xué)資源庫設(shè)計與應(yīng)用[D].華中師范大學(xué)，2012.5

作者簡介：

朱貴秋（1991-8-23—？），女，碩士研究生，主要從事地理教學(xué)研究