3S技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用與展望

龔紹琦

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.036

摘? 要 敘述3S技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，闡明3S技術(shù)應(yīng)用在中學(xué)地理教學(xué)中的重要性，指出存在的問題，對(duì)加強(qiáng)3S技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行展望，以期為促進(jìn)中學(xué)地理教學(xué)信息化提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 3S技術(shù);中學(xué)地理;核心素養(yǎng);地理實(shí)踐力

中圖分類號(hào)：G633.55? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）21-0036-04

1 引言

早期3S技術(shù)是遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的總稱。隨著世界各國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)（GNSS）的發(fā)展，3S主要是指RS、GIS和GNSS，具有對(duì)地理空間數(shù)據(jù)綜合獲取、管理和定位的功能，在國(guó)土、海洋、氣象、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、交通、軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，改變了人們的生活和工作方式，受到世界各國(guó)政府的高度重視并被大力發(fā)展。

3S技術(shù)作為一種現(xiàn)代信息技術(shù)，改變了傳統(tǒng)地理學(xué)的研究方法和表現(xiàn)形式，成為解決地理空間問題的重要手段和關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)了現(xiàn)代地理學(xué)的發(fā)展，由此給地理學(xué)的教育內(nèi)容和教學(xué)方式帶來一定的變革和影響。隨著信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，3S技術(shù)被逐漸應(yīng)用到中學(xué)地理教學(xué)中。

2001年6月，教育部頒發(fā)《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》，提出“在課程的實(shí)施過程中，加強(qiáng)信息技術(shù)教育，培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)的意識(shí)和能力”的要求，并且要“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具”。此外，《全日制普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》也指出：“強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。充分考慮信息技術(shù)對(duì)地理教學(xué)的影響，營(yíng)造有利于學(xué)生形成地理信息意識(shí)和能力的教學(xué)環(huán)境。”因此，將3S技術(shù)引入中學(xué)地理教學(xué)是現(xiàn)代地理教育發(fā)展的需要，也是基礎(chǔ)教育課程改革以及教育技術(shù)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)。

2 3S技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

RS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀? 自20世紀(jì)60年代美國(guó)發(fā)射太陽同步氣象衛(wèi)星以來，遙感技術(shù)突飛猛進(jìn)，取得長(zhǎng)足進(jìn)步：遙感圖像由早期的定性分析發(fā)展到當(dāng)前的定量反演;遙感的探測(cè)波段從多光譜到具有2000多通道的高光譜，光譜范圍覆蓋了紫外、可見光、近紅外、熱紅外和微波波段;遙感的工作方式從以前的被動(dòng)遙感發(fā)展到主動(dòng)遙感;遙感平臺(tái)也逐漸多樣化，由早期的衛(wèi)星平臺(tái)和航空平臺(tái)到航天飛機(jī)、無人機(jī)以及地面平臺(tái);遙感圖像的性能不斷提高，高空間、時(shí)間、光譜和輻射分辨率的遙感數(shù)據(jù)越來越多;遙感觀測(cè)的對(duì)象不再局限于地球，對(duì)月球的遙感探測(cè)、發(fā)展“太空經(jīng)濟(jì)”成為世界各國(guó)的新一輪熱潮，甚至開始了對(duì)火星的遙感探測(cè)。

遙感技術(shù)的進(jìn)步，不僅體現(xiàn)在遙感探測(cè)能力和水平方面，在遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面也發(fā)展很快，面對(duì)海量的遙感數(shù)據(jù)，遙感信息處理的智能化、數(shù)據(jù)獲取的動(dòng)態(tài)化和實(shí)時(shí)化、遙感應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化以及遙感工具的實(shí)用化已成為遙感技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。由此也衍生了遙感信息的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國(guó)內(nèi)外新型的商業(yè)遙感公司不斷誕生，如美國(guó)數(shù)字地球（Digi-

talGlobe）公司、天空盒子（SKY BOX）公司、行星實(shí)驗(yàn)室（Planet Labs）公司，歐洲的空中客車防務(wù)與空間公司[1]，國(guó)內(nèi)的北京二十一世紀(jì)空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司、長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)有限公司、中國(guó)四維測(cè)繪技術(shù)有限公司、珠海歐比特宇航科技股份有限公司等都發(fā)射高空間分辨率的小衛(wèi)星，可向政府和企事業(yè)單位出售高分辨率的遙感數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)全球遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)可達(dá)到九萬億美元的收益甚至更高[2]。

GIS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀? 國(guó)際GIS萌發(fā)于20世紀(jì)60年代，我國(guó)GIS建設(shè)稍晚，開始于20世紀(jì)80年代初。GIS具有地理空間數(shù)據(jù)采集、空間數(shù)據(jù)管理、空間數(shù)據(jù)處理以及空間地理信息服務(wù)等功能。GIS已經(jīng)在城市規(guī)劃、國(guó)土管理、交通運(yùn)輸、國(guó)防建設(shè)、設(shè)施管理、環(huán)境保護(hù)、電力、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等眾多行業(yè)得到成功應(yīng)用，并逐漸應(yīng)用到電信、商業(yè)、旅游以及大眾信息服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域。GIS無論是技術(shù)開發(fā)，還是理論建設(shè)，都取得長(zhǎng)足進(jìn)步。新型GIS向著WebGIS、

組件GIS、移動(dòng)GIS、三維GIS、時(shí)空GIS、高性能GIS和云GIS方向發(fā)展[3]。隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，以地理信息資源開發(fā)利用為核心的地理信息產(chǎn)業(yè)日益興盛，成為世界各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

2014年，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》（國(guó)辦發(fā)〔2014〕2號(hào)）印發(fā)，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家測(cè)繪地理信息局聯(lián)合發(fā)布《國(guó)家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2014—2020年）》，我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)良好的發(fā)展機(jī)遇。2017年，全國(guó)具有測(cè)繪地理信息資質(zhì)單位突破1.8萬家，從業(yè)人員數(shù)量達(dá)到46萬人，產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值預(yù)計(jì)超過6200億元，年均增長(zhǎng)速度超過20%。地理信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展也促進(jìn)了地理信息科學(xué)的發(fā)展以及高校人才培養(yǎng)的需求[4]。

GNSS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀? 自1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，人們就開始了利用衛(wèi)星輔助導(dǎo)航的科學(xué)設(shè)想。美國(guó)于1958年開始研制子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并于1967年開放民用定位、導(dǎo)航和測(cè)量服務(wù)。蘇聯(lián)于1965年開始建立圣卡達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。美國(guó)建立了世界上第一個(gè)用于導(dǎo)航定位的全球定位系統(tǒng)GPS，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和完善，成為全球星座組網(wǎng)最完善、定位精度最高、用戶數(shù)量最多的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)[5]。此外，俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo）、我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS），以及區(qū)域增強(qiáng)系統(tǒng)如日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（QZSS）、印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（IRNSS）也在不斷發(fā)展和完善。新一代GNSS不僅具有導(dǎo)航、定位和授時(shí)功能，還能提供全天候、全球覆蓋、高時(shí)間分辨率的L頻段（1～

2 GHz）的微波信號(hào)，根據(jù)信號(hào)在大氣折射和地表反射的延遲，可以遙感反演大氣溫度、濕度、壓強(qiáng)、電離層電子總量等，海洋表面高度、海風(fēng)、海冰、鹽度等，陸地表面土壤水分、積雪深度、植被高度、地形等參數(shù)[6]。GNSS作為一種新型遙感手段，在資源與環(huán)境監(jiān)測(cè)中具有重要的應(yīng)用前景。

3 3S技術(shù)應(yīng)用在中學(xué)地理教學(xué)中的重要性

激發(fā)學(xué)生地理學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生地理信息技術(shù)素養(yǎng)? 由于地理學(xué)知識(shí)、現(xiàn)象和規(guī)律很抽象，需要學(xué)生充分發(fā)揮空間想象力，往往會(huì)使得地理學(xué)習(xí)枯燥乏味。在地理教學(xué)過程中引入遙感影像，并在GIS中可視化甚至是虛擬的、三維可視化，將大大增強(qiáng)地理內(nèi)容的表述性;若加上GPS獲得的地理位置信息，可隨時(shí)查詢圖像上的地物屬性。

比如教學(xué)“大氣運(yùn)動(dòng)、海水運(yùn)動(dòng)”，可利用高時(shí)間分辨率的靜止氣象衛(wèi)星圖像來制作動(dòng)畫特效，反映大氣和海水的運(yùn)動(dòng)軌跡、發(fā)生強(qiáng)度和范圍，使學(xué)生生動(dòng)、形象、直觀和真實(shí)地感受大氣和海水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)。又如，學(xué)生在野外地理實(shí)習(xí)時(shí)攜帶遙感影像地圖，不僅可以觀察地形地貌的影像特征，還能實(shí)地感受地形地貌分布的真實(shí)特點(diǎn)。此外，還可以利用GPS記錄野外考察的路徑。通過這樣的教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣，同時(shí)讓學(xué)生感受到3S技術(shù)強(qiáng)大的功能，增進(jìn)對(duì)3S技術(shù)的熱愛，確立將來在高等教育學(xué)業(yè)和職業(yè)上選擇地理空間信息技術(shù)的意向，為高等學(xué)校3S技術(shù)人才培養(yǎng)提供優(yōu)質(zhì)的生源。

豐富地理教學(xué)內(nèi)容，改變地理教學(xué)方式? 中學(xué)地理主要介紹地球表層自然、人文和區(qū)域環(huán)境要素的空間分布、演變格局、人地關(guān)系等內(nèi)容，涉及區(qū)域大尺度乃至全球范圍的地理現(xiàn)象。傳統(tǒng)的地理教學(xué)主要是文字描述，輔以地圖冊(cè)或掛圖展示，教學(xué)內(nèi)容有限又單調(diào)，不利于教師深入講解，學(xué)生理解不深入，學(xué)習(xí)變得沒有興趣。3S技術(shù)承擔(dān)了良好的地理信息載體作用，將3S技術(shù)引入地理教學(xué)，可以對(duì)教學(xué)中的每個(gè)地理知識(shí)點(diǎn)從遙感影像中得到說明和體現(xiàn)，并在GIS中無限縮放、動(dòng)態(tài)顯示，以及地理空間分析演示。比如在介紹“交通運(yùn)輸布局”時(shí)，由于鐵路和公路能在超高空間分辨率遙感影像上顯示出來，因此可在遙感影像上給學(xué)生展示交通網(wǎng)絡(luò)的分布、城市群落的情況。此外，還可以在GIS中利用GIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能進(jìn)行最優(yōu)路徑分析，利用GIS的緩沖區(qū)分析功能對(duì)城市火車站和汽車站、鐵路和公路沿線經(jīng)濟(jì)輻射區(qū)域進(jìn)行影響分析。通過這樣的教學(xué)，極大地豐富了地理教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。

傳統(tǒng)地理課堂教學(xué)主要是教師講、學(xué)生聽的模式，教師注重文字的推理和講解，輔以板書為學(xué)生繪制一些簡(jiǎn)單的地理示意圖。這種教學(xué)方式使學(xué)生和教師之間的互動(dòng)交流很少，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)的積極性，學(xué)習(xí)效果不理想。引入3S技術(shù)后，可先讓學(xué)生在GIS中觀察遙感圖像，從圖像中發(fā)現(xiàn)地理現(xiàn)象，然后進(jìn)行分析和討論，最后由教師系統(tǒng)地講解教學(xué)內(nèi)容。這樣可以激活學(xué)生的認(rèn)知，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)、再上升到理論和規(guī)律性知識(shí)的認(rèn)知過程，培養(yǎng)地理核心素養(yǎng)。

增強(qiáng)學(xué)生對(duì)地理知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力? 在地理教學(xué)中，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的知識(shí)點(diǎn)，充分利用3S技術(shù)的強(qiáng)大功能，制作相應(yīng)的教學(xué)案例和素材，有效地幫助教師降低地理教學(xué)的難度，有助于學(xué)生深刻地理解地理學(xué)知識(shí)。比如在介紹“人口的變化”時(shí)，可用城市夜間燈光的遙感圖像來說明人口數(shù)量和分布情況，因?yàn)橐归g燈光的強(qiáng)弱間接反映了人口數(shù)量的多少。此外，還可以在GIS中直接顯示各個(gè)地區(qū)人口數(shù)量的分布特征。通過這樣的教學(xué)案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)新事物的好奇心和求知欲，拓展學(xué)生的想象力和空間思維，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理問題的探究能力。

4 在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用3S技術(shù)存在的問題

中學(xué)師生的信息素養(yǎng)不高? 進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)信息技術(shù)得到普及和廣泛應(yīng)用，教育信息化程度不斷增強(qiáng)，在中小學(xué)開設(shè)信息技術(shù)課程，但中學(xué)師生信息素養(yǎng)的整體水平亟待提高。首先，高性能計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備不足、區(qū)域差異明顯。由于3S軟件對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求比較高，盡管一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備已初具規(guī)模，但經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的硬件設(shè)備仍相對(duì)不足，尤其是偏遠(yuǎn)農(nóng)村，可用的計(jì)算機(jī)數(shù)量有限，不利于教師和學(xué)生對(duì)3S軟件的使用。其次，師生對(duì)信息技術(shù)認(rèn)識(shí)不足，教學(xué)效果不明顯。由于中學(xué)生課業(yè)重、升學(xué)壓力大，開設(shè)信息技術(shù)課只限課堂理論學(xué)習(xí)，課外實(shí)踐操作少，學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件操作能力低，勢(shì)必影響3S軟件在中學(xué)地理教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。

中學(xué)地理教學(xué)中3S的配套設(shè)施不完善? 目前，中學(xué)地理教學(xué)中3S基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善，主要表現(xiàn)在3S軟件和配套教學(xué)數(shù)據(jù)兩方面。RS主流的商業(yè)遙感軟件有ENVI、ERDAS、

PCI等，GIS軟件有ARCGIS、MAPGIS等，GNSS軟件有Ber-nese、GAMIT等。這些軟件功能強(qiáng)大，但操作復(fù)雜，大多是英文界面，GNSS軟件還需要在Linux系統(tǒng)下操作，不利于中學(xué)教師和學(xué)生使用，缺乏適合中學(xué)地理教學(xué)使用的3S軟件。此外，與中學(xué)地理教學(xué)相配套的3S數(shù)據(jù)和素材十分缺乏，盡管現(xiàn)在3S技術(shù)帶來海量的地理大數(shù)據(jù)，出現(xiàn)了信息過剩的問題，但中學(xué)地理教師要找到適用于教學(xué)案例的經(jīng)典數(shù)據(jù)和素材，需要花費(fèi)很多時(shí)間和精力，給他們帶來很大的負(fù)擔(dān)。由此可見，當(dāng)前中學(xué)地理教學(xué)中3S配套設(shè)施還不完善，限制了3S技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用。

中學(xué)地理教師3S知識(shí)和技能缺乏? 當(dāng)前很多高校都開設(shè)了GIS和RS專業(yè)，并且相關(guān)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中都有GNSS的課程，但由于3S技術(shù)在我國(guó)起步比較晚，在中學(xué)一線開展地理教學(xué)的教師中真正精通3S技術(shù)的人還很少，大部分教師缺乏3S知識(shí)和技能。調(diào)查表明，中學(xué)地理教師僅6.67%的人具備GIS專業(yè)知識(shí)，而近80%的教師有所了解或基本不懂[7]。因此，當(dāng)?shù)乩碚n堂上遇到3S教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師往往照本宣科，很難對(duì)3S的內(nèi)涵、發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景展開說明，勢(shì)必影響預(yù)期的教學(xué)效果，更談不上3S技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用。潘立新和黃成林曾對(duì)安徽省128所中學(xué)關(guān)于3S在地理教學(xué)中的應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很少甚至沒有涉及3S技術(shù)。當(dāng)?shù)乩砀呖贾谐霈F(xiàn)有關(guān)3S的題目時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)很多教師都回答不出的現(xiàn)象，更不用說學(xué)生了[8]。中學(xué)地理教師3S知識(shí)和技能的缺乏，成為制約3S技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的主要因素。

5 在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用3S技術(shù)展望

加快中學(xué)地理配套設(shè)施建設(shè)? 針對(duì)當(dāng)前中學(xué)地理教學(xué)中3S設(shè)施不完善的問題，首先，各級(jí)教育主管部門和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)重視信息技術(shù)在地理教學(xué)中的作用，積極改善教師辦公的計(jì)算機(jī)設(shè)備條件，配置有利于3S軟件運(yùn)行、足夠數(shù)量、便于學(xué)生實(shí)習(xí)的計(jì)算機(jī)機(jī)房，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平和信息素養(yǎng)。其次，建議教育主管部門牽頭，委托國(guó)內(nèi)知名地理信息產(chǎn)業(yè)公司開發(fā)面向中學(xué)地理教學(xué)的3S綜合應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感圖像、地理信息數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的基本操作，做到簡(jiǎn)單、易學(xué)易用，以便于中學(xué)地理教師制作課件和學(xué)生實(shí)習(xí)使用。盡管早在2005年人民教育電子音像出版社與北京超圖地理信息技術(shù)有限公司就聯(lián)合開發(fā)了中學(xué)地理教育軟件《超級(jí)地圖》，給中學(xué)地理教學(xué)帶來便利和素材，但對(duì)3S知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)與推廣還很有限。最后，開發(fā)與中學(xué)地理教材相配套的地理數(shù)據(jù)和素材。有關(guān)部門不僅要組織教育專家編寫好中學(xué)地理教材，還應(yīng)組織從事3S技術(shù)教學(xué)與科學(xué)研究的專家開發(fā)相應(yīng)的案例數(shù)據(jù)，并以光盤的形式與地理教材配套發(fā)行，方便中學(xué)地理教學(xué)使用，減輕教師制作課件的負(fù)擔(dān)，提高地理教學(xué)質(zhì)量。

加強(qiáng)中學(xué)地理教師3S技術(shù)培訓(xùn)? 基于中學(xué)地理教師3S知識(shí)和技能缺乏的現(xiàn)狀，教育主管部門可利用學(xué)校寒暑假組織中學(xué)地理一線教師定期到當(dāng)?shù)亻_設(shè)有3S技術(shù)相關(guān)專業(yè)的高等學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，全國(guó)擁有地理信息科學(xué)（GIS）本科專業(yè)的普通高校有175所，擁有遙感科學(xué)與技術(shù)（RS）專業(yè)的高校有40所，擁有測(cè)繪工程專業(yè)的高校有153所，擁有導(dǎo)航工程專業(yè)的高校有六所，而且RS、GIS和GNSS課程都是這些專業(yè)的必修課。高校教師承擔(dān)了3S技術(shù)的理論教學(xué)和科學(xué)研究工作，具有豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，高等學(xué)校也有足夠的師資和硬件設(shè)施完成中學(xué)地理教師3S技術(shù)的培訓(xùn)工作。因此，利用地方高校對(duì)中學(xué)地理教師開展3S技術(shù)培訓(xùn)是切實(shí)可行的，也是提升中學(xué)地理教師3S技術(shù)水平的重要途徑。

促進(jìn)3S技術(shù)在中學(xué)地理實(shí)踐力培養(yǎng)中的應(yīng)用? 地理實(shí)踐力是地理學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一，受應(yīng)試教育的影響，地理實(shí)踐力素養(yǎng)成為地理教學(xué)中最欠缺的能力。將3S技術(shù)引入地理實(shí)踐教學(xué)中，極大地方便了中學(xué)地理教師的課堂組織，也促進(jìn)了學(xué)生地理實(shí)踐力的提升。比如，人教版高中地理（必修2）介紹了城市、農(nóng)業(yè)地域、工業(yè)地域和交通運(yùn)輸布局等內(nèi)容，因此可設(shè)計(jì)一個(gè)綜合運(yùn)用3S技術(shù)進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀分類的實(shí)踐項(xiàng)目。首先，從網(wǎng)上下載一幅某一地區(qū)最新的美國(guó)陸地資源衛(wèi)星Landsat 8陸地成像儀OLI影像，空間分辨率為30米，適合中尺度地區(qū)的土地利用分

類;再?gòu)挠跋裆险胰舾蓚€(gè)同名地物點(diǎn)，用GPS接收機(jī)到影像對(duì)應(yīng)的地物點(diǎn)上采集經(jīng)緯度坐標(biāo);然后利用采集的同名地物點(diǎn)的坐標(biāo)，對(duì)整幅影像進(jìn)行幾何精校正，使得整幅圖像具有地理坐標(biāo);最后在GIS軟件的支持下，選擇合適的波段進(jìn)行假彩色顯示，使影像中的各類地物最有利于目視解譯。按照《土地利用現(xiàn)狀分類》標(biāo)準(zhǔn)，從影像中解譯出一類地中的12大類來，即耕地、園地、林地、草地、商服用地、工礦倉儲(chǔ)用地、住宅用地、公共管理與公共服務(wù)用地、特殊用地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地以及其他用地，并在GIS軟件中自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出每一地類的面積等屬性。該實(shí)習(xí)內(nèi)容可在地理教師的指導(dǎo)下在室內(nèi)機(jī)房完成，通過實(shí)習(xí)可以很好地鍛煉學(xué)生運(yùn)用地理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

又如山岳地形地貌的實(shí)地考察，在出發(fā)前可讓學(xué)生提前觀察遙感影像圖，在影像圖上標(biāo)記重點(diǎn)考察的地形地貌位置，并沿途用GPS接收機(jī)記錄行徑的軌跡，通過設(shè)置接收機(jī)自動(dòng)保存的時(shí)間間隔，就可以自動(dòng)記錄行徑中每個(gè)位置的經(jīng)緯度和海拔信息。在考察結(jié)束后可將接收機(jī)中記錄的信息導(dǎo)入GIS軟件中，利用海拔信息繪制等高線圖。由此可見，無論是地理課程的室內(nèi)實(shí)踐還是野外實(shí)踐，3S技術(shù)都將發(fā)揮重要作用，有效促進(jìn)學(xué)生地理實(shí)踐力的培養(yǎng)。

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