地理信息技術主要包括遙感技術、全球定位系統技術、地理信息系統技術、網絡技術等。信息時代的到來,為地理教學帶來大量各種各樣的信息與資料,從傳統的地理文獻、數據,到多媒體的圖片、影像、聲音。面對如此龐大的信息庫,如此充實的地理信息,傳統的處理信息方法已無法適應。地理信息技術為改變落后的地理教學方法提供了契機,為地理學科更加方便、快速、準確地進行教學承擔了良好的信息載體的作用。
地理信息技術具有數據多來源、空間多層次、更新速度快、信息深加工、信息多時態、產品多形式、需求多精度的應用特點。當前,地理教學強調對學生全面素質教育,在對各種地理知識(信息)的掌握基礎上,重視學生能力的培養及地理思維方式的培養,即要求學生既具備地理知識素質,又具備地理能力素質和地理品德素質。所謂地理能力,是要求學生能運用地理知識去處理和解決所碰到的地理問題,如小到看地圖、辨方向,大到城市規劃、國土整治和區域開發等。這種能力的培養顯然要求學生要能動地吸收、掌握各種地理信息,并能將信息深入分析、重組,甚至做二次處理后再分析。常規的教學手段或一般的CAI軟件、電教手法只能解決直觀教學、模擬演示、強化識記等問題,是難以在這一思維、認識層次上實現素質教育目的的。而地理信息技術在此方面恰恰是特長。因此,地理信息技術引入地理教學的切入點應在于學生地理能力素質教育上。
地理信息技術可以配合完善地理教學工作,使學生對教學內容有更好的感性的認識,在運行過程中不會出現對教學內容不明確的現象,從而促使學生更好地理解學習內容,實現對區域的類型、分布、特征等的直觀了解。在完善教學工作方面,教師能通過隨時更新的專業信息進行查詢檢索、變更修改、研究分析、成果輸出等多項工作,以達到事半功倍的作用。
地理教學能力培養的第一個方面是培養學生閱讀、填繪、分析地圖的能力。而且地理教學問題中有關地理分布的知識隨處可見。以往的教學手段是運用教學掛圖、課本附圖以及復合投影片來講授地理分布知識。教學掛圖與投影儀的使用,在一定程度上可以深化教學目的,但是在使用上會占用一定的空間,給教師板書帶來不便,而且教師需要在課前花費大量時間制作和維護投影片;而地理信息技術相應軟件,通過計算機與大屏幕投影來講解效果就好得多。用地理信息技術制作相應軟件具有以下優點:
1)圖形比投影片更準確,比掛圖更清晰。
2)可以復合疊加呈現,并可以靈活地動態顯示。既可以像復合投影片一樣一張一張顯示,還可以用幾個圈層分繪組成一張綜合的地理事物的分布圖。
3)易于存儲。計算機以數字方式存儲信息,不會損壞。
4)可以把分布圖與信息數字結合起來,給學生以量的概念。
例如世界洋流分布與世界四大漁場,可以用紅、藍兩色分別表示暖流和寒流,并可實現動態演示在寒、暖流匯合處形成漁場。學生可以形象地理解漁場的形成、位置。與其相關的文字、數字信息相結合,既形象直觀,又可以獲得豐富的資料。
地理教學中常涉及很多地理的數字信息,如世界主要國家小麥產量、世界七大儲油區的石油產量等,以往采用繪制投影片或掛圖,以柱狀圖、折線圖的方式進行表示;使用地理信息技術處理、顯示地理數據則更簡便、更準確、更形象。
在自然地理的教學中,如地球的運動、地球的水循環、褶皺與斷層、大陸漂移與板塊構造、大氣環流、鋒面與大氣、氣旋與反氣旋等,反映了空間現象的基本原理,用一般方法和平面靜止圖進行教學對學生的理解有一定難度。而用地理信息技術動態演示功能則可以實現地理現象的模擬演示,使學生獲得更形象化的認識,起到突破難點的作用。
用地理信息技術將課堂練習穿插于講課之中,隨講隨練,可以起到輔助教學的作用。尤其是一些人機交互性較強的地理信息技術軟件,對提高學生學習興趣更有很大幫助。用計算機評判學習成績公平、快速,沒有人為因素的干擾;并可根據成績循序漸進安排學習,達到教與學雙向溝通的目的。例如講授中國行政區劃時,用地理信息系統技術編制一套練習,讓學生隨堂進行,檢測課堂教學效果。
教師備課直接用計算機進行,對教學中涉及的知識內容進行合理設計、巧妙安排。在課堂上,教師可以根據需要直接使用,可以根據實際情況調節字體、字號、設置背景圖案、調節明暗程度等,以適合學生具體情況,并可為學生營造更好的學習環境。
用地理信息技術還可以豐富和深化課堂教學內容,擴大學生知識面。同時,還可配以相應的練習,在課堂上進行考查。在專業教學中可以有多種的輔助形式,如教師演示、學生親手實踐等,從而增強學生的學習興趣。