地理信息系統與中學課程整合研究

[摘 要]將地理信息系統與中學課程整合，可通俗地理解為把GIS技術較完美、較理想地融合到課程之中，一是建立利于GIS發揮作用的教學和學習環境，二是在教學方式上充分利用GIS輔助教學，真正發揮GIS的工具性作用，三是在教學內容中適當滲透GIS思想。

[關鍵詞]地理信息系統 中學課程 整合

作者簡介：張秀鳳（1972-），女，漢族，云南曲靖人，曲靖師范學院生物資源與環境科學學院講師，理學碩士，主要從事地理信息系統教學與研究。

一、整合的概念

整合就是指一個系統內各要素的整體協調，相互滲透，使系統各要素發揮最大效益。課程整合是使分化了的教學系統中的各要素及其各成分形成有機聯系，并成為整體的過程。將GIS與中學課程整合，可通俗地理解為把GIS技術較完美、較理想地融合到課程之中，就像在教學中使用粉筆、黑板一樣，把GIS當作真正的教學工具和學習工具。整合不等于混合，不等于替代，整合強調GIS要服務于課程，應用于教育；強調運用GIS的有效性，強調學生的自主探索、自主研究等學習能力的培養。一切都要符合學生學習的特征，注意學生的創新精神和解決問題能力的培養等。因此說，將GIS引入中學教育的切入點應是學生能力素質的提高。

二、整合的原則

將GIS與中學課程整合的基本原則是：第一，以學生為中心，關注學生的學習情感和情緒體驗，使學生從情感、認知等方面積極投入到學習的全過程中。學生的好奇心、想象力和求知欲得到充分的尊重、保護和發展，整個學習過程成為學生在教師的指導、幫助、促進下獲得最需要的學習指導建議、學習信息和學習資源，采用最有效的學習模式實現學習目標，培養能力的學習過程；第二，學習過程、學習內容、學習時間、學習空間的開放性。學生在學習活動中的心態是開放的、自由的、不受壓抑的。打破“感知理解結論”的以掌握結論為目標的封閉式過程，建構“問題探究理解問題探究……”的開放式學習過程[1]。在搜集信息、處理信息、探究發現、創造實踐和自我評價反饋等基本形式的學習活動中，訓練創新思維和創新能力。教師引導學生沖破時空限制，不拘泥于教材，不局限于教師的知識視野，善于利用多樣化的信息資源，來豐富靜止的孤立的學科課堂教學。

三、整合的方法

GIS是在地理學、地圖學和計算科學等學科基礎上發展起來的一門學科，它是解決空間問題的工具、方法和技術。將這樣一個工具拿到中學去，怎么用呢？我認為，可以從三個方面來進行整合，充分利用GIS的工具性作用。

（一）建立利于GIS發揮作用的教學和學習環境。就是建立信息化的教育、學習環境，也就是以計算機為主的多媒體環境。例如，一些重點中學建立了校園網、多媒體試驗室等，這就為GIS的引入奠定了基礎。因為，這樣的教育、學習環境，不僅是全面推進素質教育，實現教育現代化的重要內容、重要條件、重要手段和重要途徑，而且也是21世紀我們所面臨的實實在在的、并將生活于其間的社會環境。這種信息技術環境對于中小學生尤為重要。以它可以使我們的下一代從小就生活在信息技術環境之中，使他們從小就能夠利用這些信息技術環境所創造的條件，學習并掌握獲取、傳遞和加工處理信息的能力和本領。建立這樣的信息化環境，對我國中學教育的現實來講還是有很多困難的，但經過近十年的發展，也已經有相當的基礎了。據筆者了解，在云南等經濟欠發達的省份，由于國家對基礎教育的投入力度加大，在一般的鄉鎮中學里都建起了以遠程教育為基礎的電腦室，提供了數量不等的計算機設備，基本上能滿足教學的需要。有些學校還建起IP數據接受室，提供了接收信息資源的硬件設施。這為GIS與中學教學整合提供了有力的媒介。

（二）在教學方式上充分利用GIS輔助教學，真正發揮GIS的工具性作用。首先，教師可運用GIS對教材內容重新組合再完善，對課堂結構再優化，對學生認知結構再開發。傳統教材和教學方法注重文字的推理和記憶，至多是對課本提供的圖幅、簡單數據、單一的信息進行的分析；電化教學和一般CAI的引用使得感性化的信息容量大幅度增加，雖然活化了學生的認知，優化了課堂結構。但“從感性到理性，再從理性升華到理論、規律性認識”，這一深化過程往往還需要老師用過多的語言去描述和講解，學生在這一認知階段也只能憑思維想象去構筑，往往是貪得多而嚼不爛。GIS的使用，可以幫助教師用最簡捷的手法形象地展現這一思維重組和理性升華的認知過程，這無疑會使課堂結構的優化上升到一個新層次，也使教師對教材結構的開發重組進入了一個新的境界，從而使學生認知水平的再提高成為可能。例如，在講到高中地理世界陸地自然帶分布圖時，往往從世界氣候類型的分布入手，通過投影、版圖、掛圖或計算機動畫演示，標示出氣壓帶、風帶的分布和季節移動，講明氣候類型的成因，得出相對應的陸地自然帶。但這一過程中老師講述過多，反而累贅，學生盡管思考仍會感到困難。但如果借助GIS提供的圖層控制和數據合成以及專題圖制作功能，教師可以利用一張氣候類型分布圖，再疊置到世界陸地自然帶分布圖上，制作成一張氣候帶與自然帶的專題地圖，學生通過對比分析這張圖就會對自然帶的形成和分布一目了然了。其次，GIS的強大工具性作用可為學生創設學習和解決問題的模擬的“現實”條件和環境，培養和開發學生主動探索和自我尋求解答的能力。GIS的利用，使得一些歷史的、客觀的、難以企及的條件、數據、環境等成為了可能，尤其使那些動態的變化過程成為了可能。因而，學生可以自己設問并解答，通過信息分析、信息加工、信息處理，通過相互探討，最后歸納得出結論，然后通過對比深入地、完整地掌握知識。這樣既學習了知識，鍛煉了思維，又培養了學生的動手能力、創造能力以及團結合作精神。正所謂既得了魚，又學會了漁。

（三）在教學內容中適當滲透GIS思想。其一，GIS的發展使制圖手段發生了根本的變革，過去通過素描繪制的景觀圖和通過等高線分層設色繪制的地形圖已經逐漸被遙感衛星圖片所取代，這些圖片經過技術處理后呈現的全真的色彩便于判讀。在初中教材中已經多處應用到這些圖片，教師在講述相關知識時可以結合教學內容介紹給學生，教會學生根據圖片的形態、色彩和標志性建筑判斷地表景觀和地形起伏。其二，教師可以結合教學內容穿插一些GIS的趣聞實例和GIS的最新應用來調動學生的興趣。例如，9.11恐怖襲擊之后，美國利用GIS建立的全國防恐體系；2004年底印度尼西亞發生強烈地震引發了海嘯，這一事件發生后，世界各國開始紛紛利用GIS建立預警系統等等，這樣一些事例充分說明了GIS在向廣泛化、大眾化、普及型逐漸滲透。此外，在國家基礎地理信息系統網上，可指導學生調用各區域的地圖，并可任意縮放、查閱各種地理事物的數據。該網站還有三峽、雅魯藏布江大峽谷等地區的虛擬三維動態景觀，讓學生領略GIS的神奇功能。

參考文獻

[1]曹葆華，《信息技術與學科教學整合的基本模式建構策略》[J]安徽教育科研，2002.1