GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用與思考

鄧敏+楊秀翠

【摘要】GIS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為地理分析研究的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)工具，中學(xué)GIS教學(xué)已經(jīng)在國(guó)外蓬勃展開(kāi)，但在我國(guó)中學(xué)地理教育中GIS技術(shù)的應(yīng)用才剛剛起步，仍需探索其應(yīng)用方式，加快中學(xué)地理教學(xué)方式的創(chuàng)新發(fā)展。本文對(duì)GIS技術(shù)應(yīng)用在中學(xué)地理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了思考，并分析了現(xiàn)今我國(guó)中學(xué)GIS教學(xué)存在的問(wèn)題和教學(xué)中的應(yīng)用形式。

【關(guān)鍵詞】GIS；中學(xué)地理；教學(xué)

【中圖分類號(hào)】TQ433 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）10-0223-01

地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS，是20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始逐漸發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。

一、GIS技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

1.拓展教學(xué)容量。GIS技術(shù)教學(xué)是一種現(xiàn)代化的教學(xué)方式，在地理教學(xué)中引入GIS技術(shù)，可以使教學(xué)氛圍更加愉快、輕松，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，保持學(xué)生良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師的教學(xué)方法也更加的多樣化。使用GIS技術(shù)繪制數(shù)字地圖并應(yīng)用在教學(xué)過(guò)程中，地圖集合文字、圖像、語(yǔ)音、影像等元素融為一體，動(dòng)靜結(jié)合，感受直觀，地圖的知識(shí)精度高、信息容量大，可以將更全面的信息呈現(xiàn)給進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)生，使學(xué)生印象深刻。GIS技術(shù)擴(kuò)大了教學(xué)的容量，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。

2.改革教學(xué)模式。在中學(xué)地理教育改革的大背景下，GIS技術(shù)的運(yùn)用，將有力推動(dòng)以教師為中心的教學(xué)模式向以學(xué)生為中心的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)移。GIS技術(shù)為主動(dòng)式的學(xué)習(xí)提供了交互、開(kāi)放的環(huán)境，可操作性強(qiáng)，在這一工具的輔助下，學(xué)生通過(guò)問(wèn)題-數(shù)據(jù)-分析的學(xué)習(xí)過(guò)程獲得探究問(wèn)題的能力，全方位地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在心身悅愉的學(xué)習(xí)過(guò)程中，獲得分析問(wèn)題的技能。學(xué)生是主體，教材和地理信息系統(tǒng)構(gòu)成學(xué)習(xí)的客體，教師是主導(dǎo)。而教師在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中充分尊重學(xué)生，考慮學(xué)生們的選擇與意見(jiàn)，并與他們進(jìn)行平等的合作與探索，服務(wù)、幫助、引導(dǎo)學(xué)生取得最佳學(xué)習(xí)效果。

3.進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提高教學(xué)效果。教師對(duì)教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容的課程要點(diǎn)進(jìn)行索引時(shí)可以使用GIS進(jìn)行索引，教師得到的地理信息更加準(zhǔn)確迅速；在地理教學(xué)中使用GIS技術(shù)的空間分析功能，能夠?qū)W(xué)生理解抽象的地理事物演化、分布規(guī)律和地理概念提供幫助；教師可以針對(duì)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，更好的得到教學(xué)中所需要的地圖等圖文信息。使用GIS技術(shù)的模擬仿真功能，集成矢量數(shù)據(jù)、DEM等數(shù)據(jù)，顯示出數(shù)據(jù)與虛擬現(xiàn)實(shí)高度融合的三維圖像，能夠?yàn)閷W(xué)生將無(wú)法了解到的地理事物演化發(fā)展過(guò)程、無(wú)法實(shí)地考察的空間環(huán)境等問(wèn)題具體化、動(dòng)態(tài)化、簡(jiǎn)單化，直觀的表現(xiàn)出復(fù)雜的地理現(xiàn)象、地理景觀，提升地理教學(xué)效果。

二、當(dāng)前中學(xué)GIS教學(xué)存在的問(wèn)題及建議

1.中學(xué)GIS教學(xué)還沒(méi)有引起足夠的重視。在國(guó)外中學(xué)地理教育中，GIS課程是必修課。例如英國(guó)GIS已經(jīng)作為中小學(xué)地理教育中的一項(xiàng)基礎(chǔ)內(nèi)容，被寫入教學(xué)大綱。而在我國(guó)中學(xué)GIS教學(xué)多是以興趣小組的形式開(kāi)展，教師和同學(xué)重視必修課，輕視非高考考試的課程，在很大程度上抹殺了學(xué)生對(duì)GIS的興趣，阻礙了中學(xué)GIS教學(xué)的開(kāi)展。

2.信息化發(fā)展水平極不平衡。由于計(jì)算機(jī)教育在中學(xué)的開(kāi)展，我國(guó)城鎮(zhèn)地區(qū)的中學(xué)都建有計(jì)算機(jī)機(jī)房，計(jì)算機(jī)的普及率比較高，為在我國(guó)中學(xué)階段推行GIS教學(xué)提供了硬件設(shè)備保證。但全國(guó)各地信息化水平差距較大，發(fā)展極不平衡，特別是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的西部地區(qū)，這就阻礙了GIS在中學(xué)地理教學(xué)的全面展開(kāi)。

3.適合中學(xué)地理教學(xué)的GIS軟件的缺乏。目前比較常用的GIS軟件主要有美國(guó)ESRI公司的ArcInFo系列產(chǎn)品、MapInFo公司的MapInFo系列產(chǎn)品以及MapGIS等國(guó)產(chǎn)軟件。但這此軟件價(jià)格昂貴，系統(tǒng)過(guò)于龐大，并不適合于中學(xué)地理教育，我們需要一個(gè)具備基本GIS功能的小巧的中文版GIS軟件。

4.教師GIS技能低下

目前我國(guó)大多數(shù)中學(xué)地理教師還難以勝任GIS的教學(xué)工作，GIS教學(xué)均是由信息技術(shù)課教師承擔(dān)，而這些教師又缺乏相應(yīng)的地理知識(shí)，在教學(xué)中不能向?qū)W生充分展示GIS的地理功能，因此教學(xué)過(guò)程更像是在上計(jì)算機(jī)課，缺乏地理特色。

5.對(duì)以上問(wèn)題的建議。學(xué)校或教育部門應(yīng)當(dāng)重視GIS課程的發(fā)展和推廣，在學(xué)校中推廣GIS課程，設(shè)立專門的GIS教學(xué)，對(duì)地理教師進(jìn)行專門的GIS技術(shù)培訓(xùn)，更好的使教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行地理教學(xué)。教育主管部門也可以加大對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的信息化教育投入，促進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)教育信息化的發(fā)展；同時(shí)，教育主管部門可以帶頭與軟件公司和相關(guān)技術(shù)類的大學(xué)相合作，開(kāi)發(fā)出一款適合中學(xué)教學(xué)的中文GIS軟件。

三、GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例

1.GIS地形分析功能。在地形分析中，傳統(tǒng)的平面地圖缺乏對(duì)山脊、山谷、山峰、鞍部與陡崖等概念的直觀形象的可視化表達(dá)，不易學(xué)生觀察理解。利用GIS技術(shù)的數(shù)字高程模型創(chuàng)建模塊，通過(guò)先繪制二維等高線并賦予高程值，再創(chuàng)建三角網(wǎng)，進(jìn)而建立數(shù)字高程模型，并進(jìn)行可視化表達(dá)處理，便可展示出一座山體，直觀顯示多種地形。

2.GIS的地圖功能。傳統(tǒng)的等高線分層設(shè)色地形圖和素描景觀圖逐漸被遙感衛(wèi)星圖所代替，這種真彩圖片經(jīng)過(guò)技術(shù)處理后更有利于學(xué)生對(duì)圖中所含信息的判讀，GIS技術(shù)直接改變了地圖的繪制方式。在新的初中地理教材中，已經(jīng)收錄了很多這種經(jīng)過(guò)GIS技術(shù)繪制的地圖，教師在進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時(shí)會(huì)將其介紹給學(xué)生。學(xué)生經(jīng)過(guò)這些地圖的色彩、形態(tài)，學(xué)會(huì)判斷地形的起伏和地貌景觀。

3.天體運(yùn)動(dòng)。在傳統(tǒng)的天體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中，天體圖缺乏動(dòng)感，缺少三維效果，不容易使學(xué)生了解天體的運(yùn)行方式，掌握不到天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。而使用GIS技術(shù)的二次開(kāi)發(fā)系統(tǒng)可以建立天體的三維動(dòng)畫演示圖，例如太陽(yáng)、月球和地球之間運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，表現(xiàn)地球與月球軌跡之間的聯(lián)系、地球和月球的運(yùn)動(dòng)軌跡等。將GIS技術(shù)運(yùn)用到天體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中可以更逼真的演示出概念抽象的天體運(yùn)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在教師講課時(shí)學(xué)生的注意力也會(huì)更加集中。

四、結(jié)語(yǔ)

GIS技術(shù)具有廣大的應(yīng)用前景，作為中學(xué)地理教師應(yīng)當(dāng)做到與時(shí)俱進(jìn)，積極學(xué)習(xí)GIS技術(shù)的理論與方法，不僅要用其來(lái)輔助教學(xué)，而且要利用GIS方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。

參考文獻(xiàn)

[1]曹飛躍.GIS技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用與思考[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2007，（12）：130-131.

[2]諶柯，張道川，李波.中學(xué)地理教學(xué)中GIS的應(yīng)用淺析[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2013，（10）：344-346.

[3]孔學(xué)如.基于GIS的高中人文地理教學(xué)案例設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2016.endprint