GIS在高中生區域認知能力培養中的運用

汪玲 陳蘭玉 蔣良群 舒成強

【摘 要】《普通高中地理課程標準（2017年版）》提出了人地協調觀、綜合思維、區域認知和地理實踐力四種核心素養，培養學生的核心素養已成為中學教師關注的重點。GIS技術在教育領域已得到了積極發展，并從2003年起，“地理信息技術的應用”作為一個獨立模塊成為了高中地理選修課程之一。本文采用GIS技術呈現和分析地理教學內容的方法，來輔助地理教學，提高學生的區域認知能力，為廣大教師培養學生區域認知能力提供一些參考。

【關鍵詞】GIS;核心素養;區域認知能力

一、關于區域認知與GIS

區域認知能力是地理學科核心素養之一，是學生分析、理解地理過程，掌握地理規律和人地關系系統的重要思維素質與能力[1]。高中地理新課標著重強調發展學生地理思維能力、把握學習和探索問題的方法和技術手段[1]。GIS作為一門綜合學科，其主要功能是空間分析，通過獲取地理對象的分布狀況、空間位置和動態變化等信息，提取、計算、表達和分析地理空間信息[2]。將GIS運用于地理教學中，對培養學生區域認知能力、發展學生學習能力等具有重要作用。

二、GIS在區域認知能力培養中的應用

區域認知是理解地球表面復雜性的一種思維方式和能力，培養區域認知能力主要從三個方面入手：分析對比區域內的基本要素、概括區域的主要特征、尋找區域差異。認識某區域，首先要分析該區域的基本要素，如地形地勢、人口、經濟、水文、災害等。本文以部分自然、人文地理要素為例，分析GIS在區域認知能力培養中的實際應用情況，見表1。

要素GIS技術運用意義

地形、地勢使用圖層分層設色法確定所屬地形類型;3D 分析工具提取等值線、坡度、坡向。地形、地勢是地理教學中的重難點，利用GIS地形分析工具能豐富教學資源，增強教學直覺性，減少學習難度。人口查詢屬性表獲得地方人口數量，制作柱狀圖反映人口變化的特點;空間統計工具得到各地人口數量的中心位置人口分布中心、人口分布的方向特征。GIS屬性查詢功能直觀便利、易操作，能使學生直觀認識各地屬性信息和地理位置，增強空間觀念。經濟利用空間插值方法，如反距離權重內插方法、樣條函數內插方法[4]進行GDP空間特征的分析。GDP局部特征分析可以幫助學生了解當地的經濟發展模式，為分析地方區域差異提供參考依據。水文水文特征可通過水文分析工具;點緩沖區分析用于水源污染的防治，線緩沖區分析做河流沿岸分布的綠化帶分析。轉變學生被動接受式的教學方法，讓學生主動參與學習，逐步掌握探索地理問題的方法和技術手段，培養學生處理地理信息的能力。災害以地震為例，空間自相關分析中的局部性分析得到地震多發區域;緩沖區分析得到地震影響范圍。提高學生防災意識和自保能力，讓學生深刻地感受到地理與現實生活息息關，增強學習興趣。

三、熱鏈接功能的實現

熱鏈接功能可實現區域內現象或要素的特征、結構、過程或規律等的局部或全域顯示，具體而言，就是在Arcmap專題的屬性表中增設文本文件，圖形、圖像和動畫程序文件的字段，有效地加強不同類型數據之間的聯系。熱鏈接設置好之后，在圖層上隨意選擇一個要素，就會顯示進一步說明該選擇對象的多媒體資料。熱鏈接可以依據其鏈接的對象內容分為文檔型、圖片型、視頻型、網址型等幾種類型[4]，本文以四川汶川為例，添加圖片，演示說明熱鏈接功能在認識區域中的應用。具體步驟為：打開Arcmap10.2軟件，加載數據，打開四川城市屬性表添加link字段，在汶川縣的link字段輸入鏈接對象的文件路徑，保存后退出編輯狀態，在“四川城市”圖層屬性對話框中勾選“使用下面的字段支持超鏈接”，在編輯工具條中選擇超鏈接按鈕，點擊汶川，顯示結果如圖1。

四、結語

GIS工具具有傳統地理工具不具備的一些特點，將其運用于地理教學中，可以彌補傳統教學的許多不足之處，其在四種地理核心素養的培養過程中，均能發揮特有的功能，如在農業區位因素中，利用疊加分析功能，將某一地區的農業分布圖與地形圖、溫度圖、降水、人口、工業分布圖依次疊加，可以分析各因素對農業的影響，培養學生的綜合思維能力。

GIS具有很強的專業性，對于未接觸過GIS的教師來說，要在地理教學中熟練運用還存在一定的困難，為了更好地發揮該技術對課堂教學的輔助作用，地理教師應多學習軟件操作，多與地理信息技術人才交流，逐漸具備較高的技術水平。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社.

[2]方炫.GIS在中學地理教學中的應用模式與案例設計研究——以人教版高中地理必修二為例[J].吉林省教育學院學報（中旬），2015（12）.

[3]湯國安，楊昕.地理信息系統空間分析實驗教程[M].北京：科學出版社，2012.

通訊作者：蔣良群

作者簡介：汪玲（1996-），女，漢族，四川南充人，西華師范大學國土資源學院在讀研究生;蔣良群，西華師范大學國土資源學院副教授、碩士研究生、碩導。