中學(xué)地理中GIS圖層屬性實(shí)時(shí)教學(xué)探析

一、問(wèn)題的提出

地理區(qū)別于其他課程最大的特征是具有強(qiáng)大的空間性和實(shí)時(shí)性，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生的空間想象力和對(duì)接受事物實(shí)時(shí)改變的能力提出了極高的要求。為了方便學(xué)生記憶地理學(xué)上客觀事物的分布、特征等，教師會(huì)頻繁使用地圖進(jìn)行教學(xué)，提升地理客觀事物的直觀性。而傳統(tǒng)地圖主要分為自然地圖和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖，其中，自然地圖包括地形圖、氣候圖等；社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖包括農(nóng)業(yè)圖、工業(yè)圖、交通圖等。傳統(tǒng)的地圖雖然針對(duì)性較強(qiáng)，但是存在繪制時(shí)間較長(zhǎng)、實(shí)時(shí)性低等問(wèn)題，會(huì)影響學(xué)生對(duì)實(shí)時(shí)改變的客觀事物的認(rèn)知。任何地理事物都不是單一存在的，任何一個(gè)要素發(fā)生改變都會(huì)對(duì)地理現(xiàn)象產(chǎn)生干擾。[1]若是不能及時(shí)對(duì)地圖中發(fā)生重大改變的要素進(jìn)行修改，就會(huì)極大地影響學(xué)生對(duì)正確知識(shí)的接收。然而教材作為教學(xué)的基本工具，具有一定的穩(wěn)定性，不能總是依據(jù)事物的發(fā)展變化而變化，這就給地理教學(xué)帶來(lái)了諸多困難。地理信息系統(tǒng)是一種用于獲取、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)的工具。[2]隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，教師開(kāi)始嘗試創(chuàng)新地理教學(xué)方式，充分利用地理信息技術(shù)，營(yíng)造更加直觀、實(shí)時(shí)、生動(dòng)的地理教學(xué)環(huán)境，真正使地理信息技術(shù)已成為地理教學(xué)改革的助推器。[3]因此，為更好地促進(jìn)學(xué)生地理素養(yǎng)的提升和地理學(xué)科的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)拓展教學(xué)手段，在高中地理教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)就成為大勢(shì)所趨。

二、利用GIS圖層實(shí)時(shí)分析東、中、西部及東北部城市的發(fā)展

文章以“湘教版”必修三“區(qū)域發(fā)展差異”為藍(lán)本，對(duì)東、中、西部與東北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異進(jìn)行分析，說(shuō)明如何設(shè)置GIS屬性，以應(yīng)對(duì)地理要素的實(shí)時(shí)變化。此外，還利用GIS學(xué)習(xí)本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容：東、中、西部和東北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的區(qū)別。

我國(guó)陸地面積遼闊，人員眾多，在自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等方面也存在較大差異，因此，我國(guó)于1986年決議劃分東、中、西部，但因國(guó)家政策、各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展等實(shí)際情況發(fā)生變化，為科學(xué)反映我國(guó)不同區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，又分別于1997年、2003年、2009年先后共三次調(diào)整東、中、西部的劃分。2011年6月，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布了《東西中部和東北地區(qū)劃分方法》，重新劃分了東、中、西部和東北四大地區(qū)，香港、澳門(mén)特別行政區(qū)和臺(tái)灣地區(qū)暫未進(jìn)行劃分。東部包括北京、天津、河北、浙江、山東、福建、廣東、上海、江蘇和海南；中部包括江西、河南、山西、安徽、湖南和湖北；西部包括內(nèi)蒙古、廣西、云南、陜西、重慶、西藏、四川、青海、寧夏、甘肅、貴州和新疆；東北包括遼寧、吉林和黑龍江。由此可見(jiàn)，教材上的三大經(jīng)濟(jì)分布圖已不能適應(yīng)現(xiàn)實(shí)地理教學(xué)。問(wèn)題的解決關(guān)鍵是重新繪制圖形，使用中國(guó)目前所劃分的四大板塊進(jìn)行教學(xué)。然而教師版畫(huà)需要較長(zhǎng)時(shí)間制作完成，并且不能保證其準(zhǔn)確性，因此，利用GIS進(jìn)行實(shí)時(shí)繪圖輔助課堂教學(xué)就顯得尤為重要。

筆者認(rèn)為，要快速進(jìn)行地圖繪制且將各個(gè)地理事物影響要素依課堂需要顯示在GIS視圖中，就需要對(duì)圖層屬性進(jìn)行編輯。

1.修改屬性。導(dǎo)入全國(guó)邊界矢量圖——打開(kāi)圖層屬性表——添加區(qū)域劃分字段，依據(jù)最新的全國(guó)經(jīng)濟(jì)劃分帶對(duì)應(yīng)各省輸入東部、中部、西部和東北部。

2.編輯符號(hào)系統(tǒng)。使用唯一值，以區(qū)域劃分為值字段，為各省市更改顏色。經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程，就可以完成最新經(jīng)濟(jì)劃分帶的繪制，并可以實(shí)時(shí)根據(jù)國(guó)家政策在教案中進(jìn)行更改。

3.導(dǎo)入表格數(shù)據(jù)。在圖層中關(guān)聯(lián)需要使用的最新教學(xué)數(shù)據(jù)Excel大寫(xiě)表，再連接表格，并完成導(dǎo)入。在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)版塊劃分的基礎(chǔ)上，依據(jù)教學(xué)的實(shí)際要求，將影響中國(guó)東、中、西部和東北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要素添加至屬性表中，根據(jù)事物發(fā)展最新資料數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)，不僅能促進(jìn)學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，還能提高學(xué)生對(duì)中國(guó)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的了解。本文列舉各個(gè)省市2016年地區(qū)生產(chǎn)總值，第一、二、三產(chǎn)業(yè)以及普通高等學(xué)校數(shù)量，通過(guò)對(duì)比四大板塊經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大產(chǎn)業(yè)和教育發(fā)展來(lái)完成本節(jié)教學(xué)，見(jiàn)下表。

注釋?zhuān)簲?shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站

4.創(chuàng)建圖表。圖層——屬性表——?jiǎng)?chuàng)建圖表，選擇圖表類(lèi)型、值字段，設(shè)置顏色等內(nèi)容，完成各個(gè)教學(xué)任務(wù)的所需教學(xué)圖表。本文選擇的值字段是地區(qū)生產(chǎn)總值，x軸字段為區(qū)域劃分（升序排列），x軸標(biāo)注字段為地區(qū)，y軸為地區(qū)生產(chǎn)總值（億元），勾選顏色與圖層匹配選項(xiàng)，最終結(jié)果可得出東部各省市數(shù)目比西部少，但是地區(qū)生產(chǎn)總值遠(yuǎn)高于西部，且最高值為山東、江蘇、上海、北京，其生產(chǎn)總值遠(yuǎn)高于其他省市區(qū)。同理，可以對(duì)東、中、西部和東北部第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和高校數(shù)量分布進(jìn)行繪圖教學(xué)。這樣既可以實(shí)時(shí)根據(jù)中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)四大板塊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及其影響因素進(jìn)行教學(xué)，又能準(zhǔn)確分析得出各個(gè)板塊的發(fā)展趨勢(shì)，依據(jù)實(shí)際情況對(duì)四大板塊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。例如，做出東部的國(guó)際貿(mào)易圖、中部的鐵路數(shù)量圖、西部的礦藏圖、東北的糧食產(chǎn)業(yè)圖等。

地理信息技術(shù)應(yīng)用于地理教學(xué)實(shí)踐不僅是提高學(xué)生的地理學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的需要，也是教師、教育可持續(xù)發(fā)展的要求。通過(guò)導(dǎo)入各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)入GIS，不僅能根據(jù)實(shí)事更新教學(xué)內(nèi)容，還可以利用GIS的三維立體功能，提高學(xué)生的空間認(rèn)知能力，降低教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。GIS不僅能導(dǎo)入各種教學(xué)數(shù)據(jù)，還與社交媒體關(guān)聯(lián)，使人們能夠近乎實(shí)時(shí)地看到地形等地理現(xiàn)象，真正使地理與學(xué)生生活相融合，實(shí)現(xiàn)課堂與生活一體化的目標(biāo)。