中學地理中GIS圖層屬性實時教學探析

一、問題的提出

地理區別于其他課程最大的特征是具有強大的空間性和實時性，在學習過程中，對學生的空間想象力和對接受事物實時改變的能力提出了極高的要求。為了方便學生記憶地理學上客觀事物的分布、特征等，教師會頻繁使用地圖進行教學，提升地理客觀事物的直觀性。而傳統地圖主要分為自然地圖和社會經濟地圖，其中，自然地圖包括地形圖、氣候圖等；社會經濟地圖包括農業圖、工業圖、交通圖等。傳統的地圖雖然針對性較強，但是存在繪制時間較長、實時性低等問題，會影響學生對實時改變的客觀事物的認知。任何地理事物都不是單一存在的，任何一個要素發生改變都會對地理現象產生干擾。[1]若是不能及時對地圖中發生重大改變的要素進行修改，就會極大地影響學生對正確知識的接收。然而教材作為教學的基本工具，具有一定的穩定性，不能總是依據事物的發展變化而變化，這就給地理教學帶來了諸多困難。地理信息系統是一種用于獲取、存儲、查詢、分析和顯示地理空間數據的工具。[2]隨著科學技術和信息技術的不斷發展，教師開始嘗試創新地理教學方式，充分利用地理信息技術，營造更加直觀、實時、生動的地理教學環境，真正使地理信息技術已成為地理教學改革的助推器。[3]因此，為更好地促進學生地理素養的提升和地理學科的可持續發展，同時拓展教學手段，在高中地理教學中應用信息技術就成為大勢所趨。

二、利用GIS圖層實時分析東、中、西部及東北部城市的發展

文章以“湘教版”必修三“區域發展差異”為藍本，對東、中、西部與東北部經濟發展差異進行分析，說明如何設置GIS屬性，以應對地理要素的實時變化。此外，還利用GIS學習本節的重點內容：東、中、西部和東北部經濟發展的區別。

我國陸地面積遼闊，人員眾多，在自然條件、社會經濟發展水平等方面也存在較大差異，因此，我國于1986年決議劃分東、中、西部，但因國家政策、各省經濟發展等實際情況發生變化，為科學反映我國不同區域的社會經濟發展狀況，又分別于1997年、2003年、2009年先后共三次調整東、中、西部的劃分。2011年6月，國家統計局發布了《東西中部和東北地區劃分方法》，重新劃分了東、中、西部和東北四大地區，香港、澳門特別行政區和臺灣地區暫未進行劃分。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，教材上的三大經濟分布圖已不能適應現實地理教學。問題的解決關鍵是重新繪制圖形，使用中國目前所劃分的四大板塊進行教學。然而教師版畫需要較長時間制作完成，并且不能保證其準確性，因此，利用GIS進行實時繪圖輔助課堂教學就顯得尤為重要。

筆者認為，要快速進行地圖繪制且將各個地理事物影響要素依課堂需要顯示在GIS視圖中，就需要對圖層屬性進行編輯。

1.修改屬性。導入全國邊界矢量圖——打開圖層屬性表——添加區域劃分字段，依據最新的全國經濟劃分帶對應各省輸入東部、中部、西部和東北部。

2.編輯符號系統。使用唯一值，以區域劃分為值字段，為各省市更改顏色。經過這個過程，就可以完成最新經濟劃分帶的繪制，并可以實時根據國家政策在教案中進行更改。

3.導入表格數據。在圖層中關聯需要使用的最新教學數據Excel大寫表，再連接表格，并完成導入。在現有經濟版塊劃分的基礎上，依據教學的實際要求，將影響中國東、中、西部和東北部經濟發展的要素添加至屬性表中，根據事物發展最新資料數據進行教學，不僅能促進學生更好地理解教學內容，還能提高學生對中國現有經濟發展狀況的了解。本文列舉各個省市2016年地區生產總值，第一、二、三產業以及普通高等學校數量，通過對比四大板塊經濟發展的三大產業和教育發展來完成本節教學，見下表。

注釋：數據來自中國國家統計局網站

4.創建圖表。圖層——屬性表——創建圖表，選擇圖表類型、值字段，設置顏色等內容，完成各個教學任務的所需教學圖表。本文選擇的值字段是地區生產總值，x軸字段為區域劃分（升序排列），x軸標注字段為地區，y軸為地區生產總值（億元），勾選顏色與圖層匹配選項，最終結果可得出東部各省市數目比西部少，但是地區生產總值遠高于西部，且最高值為山東、江蘇、上海、北京，其生產總值遠高于其他省市區。同理，可以對東、中、西部和東北部第一產業、第二產業、第三產業和高校數量分布進行繪圖教學。這樣既可以實時根據中國社會經濟發展現狀對四大板塊經濟的發展及其影響因素進行教學，又能準確分析得出各個板塊的發展趨勢，依據實際情況對四大板塊的經濟發展優勢進行分析。例如，做出東部的國際貿易圖、中部的鐵路數量圖、西部的礦藏圖、東北的糧食產業圖等。

地理信息技術應用于地理教學實踐不僅是提高學生的地理學習興趣，增強教學效果，培養學生空間思維能力的需要，也是教師、教育可持續發展的要求。通過導入各項教學內容數據進入GIS，不僅能根據實事更新教學內容，還可以利用GIS的三維立體功能，提高學生的空間認知能力，降低教師教學和學生學習的難度。GIS不僅能導入各種教學數據，還與社交媒體關聯，使人們能夠近乎實時地看到地形等地理現象，真正使地理與學生生活相融合，實現課堂與生活一體化的目標。