指向時空觀念素養的GIS技術在高中歷史教學中的實踐

許月玲

一、GIS應用于高中歷史教學的思考緣起

時空觀念是歷史學科的本質體現，是在特定的時間聯系和空間聯系中對事物進行觀察、分析的意識和思維方式。[1]時序與空間是學生認識、把握歷史事件的前提，是學生理解歷史的必備條件。但是我們在教學實踐和考試反饋中發現學生反復出現“歷史時序不清、空間分布不明”等問題，尤其是學生的空間感，較時間感更為薄弱。這樣，如何讓學生準確記住歷史事件的時間、演進的過程，如何精準定位事件發生的地域，引起一線教師的重視與思考。研究出的培育時空觀念的方法眾多，經教學實踐最直觀高效的辦法就是利用歷史地圖進行教學。而隨著信息技術突飛猛進的發展，歷史地圖由傳統的黑白、紙質地圖不斷升級，有聲地圖、數字地圖、衛星導航地圖等吸人眼球的地圖應運而生。而日趨先進的地圖的出現背后正是GIS這一先進技術的不斷提升。

地理信息系統（ Geographical Information System 和 Geographical Information Science，簡稱 GIS） 是以計算機技術為基礎，以具有地理內涵的空間數據為處理對象，運用系統工程和信息科學的理論、方法，采集、存儲、管理、顯示、處理、分析和輸出地理信息及其產品（如數字地圖） 的集成型計算機信息系統。[2]GIS強大的獨特的管理和分析功能引起越來越多學者的關注，其可視化、動態化表達也開始得到歷史教學工作者的青睞。歷史本身具有時空屬性，將GIS引入歷史教學，可以在其可視化、動態化表達中最大限度還原歷史事件的始末（時間、地點、人物、事件），進而對歷史事件的發生進行細致深刻的分析，探究時空因素的作用，并“透過現象看本質”，總結歷史發展的時空規律，對歷史教學大有裨益。

二、GIS應用于高中歷史教學的教學實踐

GIS應用于高中歷史教學，主要是通過運用GIS技術繪制出的形式多樣時空分明的歷史地圖輔助歷史課堂教學，從時空角度分析、理解歷史事件的發生，涵養學生的時空觀念素養。現從《中外歷史綱要》課程內容中選取三個典型的GIS應用案例進行分析，以期對GIS在高中歷史教學的應用作進一步的探索。

GIS在高中歷史教學的應用案例之教材知識考查點（表1）

案例一：利用GIS技術從地方區劃的變化解鎖元朝行省“犬牙加錯”加強中央集權的密碼

西漢漢中 ? ? ? ? ? ? 唐代漢中 ? ? ? ? ? ?元代漢中

出示“西漢—唐代—元代”漢中地區所屬地方行政區劃示意圖（上圖所示），引導學生觀察有何差異？觀察結論：西漢、唐代漢中地區歸屬同一區劃，而元代的漢中分屬四川行省和陜西行省。教師追問：這樣劃分界限意味著什么呢？緊接著出示GIS陜西行省地形圖。

教師講解：像西漢、唐朝時期將整個漢中地區劃入一地方行政區劃當中，即地方州道擁有一個完整的地理形勝區域，各地區依山川地形劃分界限，這稱之為依“山川形便”劃界，而在元朝時期人為割裂打破自然地理界限，如將漢中地區分別劃分給四川、陜西行省，這叫“犬牙交錯”劃界。教師進一步追問：西漢、唐朝的地方區劃就是依“山川形便”劃分的，結合所學，試著談談“山川形便”的劃界原則可能會造成什么影響？而像元朝將秦嶺以南的漢中地區劃給陜西行省的這一做法又能起到什么作用呢？

答案預設（師生探究）：地方勢力容易取山川形便物產豐富之利掌握經濟資源，憑借山川之險坐擁一方形成割據。而元朝時期，四川行省與陜西行省將漢中地區割裂，打破天險，不利地方稱雄割據，與此同時，四川行省北部無險可守，軍事鎮壓便于形成以北制南的有利局面。元朝行省改行“犬牙交錯”的地方區劃原則，一來可以削弱各地方間的經濟、文化認同感，二來各行省失去扼險而守、割據稱雄的地利之便，從而實現加強中央對地方的控制。

案例二：利用GIS技術動態演繹土地革命時期在井岡山創立革命根據地的意圖

利用GIS技術輸出的動態化歷史信息表達極具吸引力，在課堂上使用動態數字地圖能起到很好地活躍課堂氣氛、調動學生積極性的效果。如在綱要上冊第22課《南京國民政府的統治和中國共產黨開辟革命新道路》一課中，在介紹中國共產黨開辟的第一塊革命根據地——井岡山革命根據地時，拋出問題：為什么選擇井岡山作為根據地？觀察教材插圖《1929—1932年農村革命根據地示意圖》，這些革命根據地具有哪些共同的特點？學生或許都能發現這些根據地都處于各省交界處，教師進一步追問：但為什么首先選擇了井岡山呢？這些地方還具備哪些優勢？

利用通過GIS技術制作的“為什么選擇井岡山作為根據地”三維地圖巧妙地把“南昌起義——秋收起義——井岡山革命根據地的創建”等歷史事件的時空信息轉移輸出到以地理空間坐標為基礎的數字化地圖上，動態演繹井岡山根據地的自然地理優勢和戰略地位：①江西、湖南交界的羅霄山中段，海拔高，進可攻，退可守，而且地產豐富;②省縣交界處，敵人勢力比較薄弱;③江西、湖南一帶曾經經過太平天國農民起義、國民大革命的洗禮，群眾基礎好等。這樣空間表達力極強的演繹與描述直擊學生的眼球與心靈，問題迎刃而解，不僅強化了學生的時空觀念，而且可以形成印象深刻的“為什么選擇在井岡山建立革命根據地”的歷史解釋。

案例三：利用GIS技術揭開古代西亞兩河流域和埃及尼羅河流域文明差異的謎底

材料一：兩河地區天然無屏障…許多古代民族在此演出一部戰爭史。蘇美爾人和其后繼者的宗教信仰深受自然環境的影響，尤其是受底格里斯河和幼發拉底河每年河水泛濫的影響……北部的大雨加上源頭山脈的積雪常引起特大洪水，毀壞農田。在蘇美爾人眼里，他們的洪水之神是一位惡毒的神。

——摘編自斯塔夫利阿諾斯《全球通史：從史前到21世紀（上）》

材料二：埃及沙漠少有雨水，水源是許多條熱帶河流，它們分布的范圍很廣……很少有強烈的泛濫。尼羅河的定期泛濫為河谷帶來大量的沃土，而且保障了這種條件的持續，即避免了困擾兩河地區的土地鹽堿化問題。

——馬克垚《世界文明史》

在從蘇美爾詩歌和埃及詩歌里了解了兩個不同地區截然不同的心態后，出示歷史地圖和相關史料，教師設問：“請大家仔細觀察地圖，充分挖掘地圖上的信息，結合史料和相關的地理知識，解釋為什么兩河流域的人們總是充滿悲觀、恐懼？而古埃及人卻洋溢著樂觀自信？”

給學生充分的時間觀察、思考后，教師通過問答互動引導學生分析得出認識：兩河流域地處美索不達米亞平原的西亞兩河流域，四周一馬平川，沒能形成天然屏障，容易遭受外來侵略。兩河流域的洪水又難以預測，容易對農業造成嚴重的沖擊。外族的入侵、帝國的頻繁更換、土地的貧瘠、難以預測的洪水這些都令這個地方的人們充滿了不安全感，所以他們充滿了悲觀與恐懼，只關心現世，不關心來世。地處尼羅河流域的埃及較古代西亞不同的是它的四周形成了天然的防護屏障，北臨地中海，東西南三面大沙漠，不容易受到外來侵略，它的政權相對就比較穩定。同樣有洪水，但是尼羅河定期泛濫，農人摸索出規律后知道何時搬遷何時回來。河水泛濫后留下的是兩岸肥沃的土地，年復一年，日復一日，為農業生產提供充足的保障。他們就比較樂觀、自信，而大自然的循環也使埃及人形成一種循環的時間觀。他們對來世信仰篤定不移，認為人死后靈魂不會毀滅，所以，在埃及，法老王等死后均制成了木乃伊。

如上所述，結合GIS技術繪制的歷史地圖進行分析，很容易引導學生得出兩大文明古國呈現出的不同特點形成的不同時空條件。

三、關于GIS應用到歷史教學的幾點思考

首先，GIS顯然不僅僅是制作地圖，它是一種結構化、集成化、可視化和分析空間參考數據的空間數據庫技術。[3]但將其應用到歷史教學也確實更多的是利用GIS技術生成輸出的能夠服務歷史教學的形式各樣的地圖，數據庫的構建耗時且需專業，萬幸的是有很多有興趣且有專業特長、研究精神的機構、個人給我們開發出了像“三維地圖看世界”“地圖書”等好的網站和平臺，一線歷史教師適時有效地利用相關成果服務教學不失為一個好對策。

其次，基于培育學生歷史時空觀念將GIS應用于高中歷史教學，實現了地理信息技術與高中歷史教學的有機融合，而在教學實踐中我們發現更值得關注的是經常需要利用相關的地理知識幫助學生解讀歷史現象。這應該引起我們的思考，核心素養時代的到來，學生和教師都面臨更高的要求、更大的挑戰。而一線教師能做的且必須做的就是與時代共舞，更新教學觀念、教學手段。如本文探究的將GIS技術應用到高中歷史教學，就是基于跨學科教學視角，進行史地知識的融合，加強史地學科之間的聯系。著名歷史學家傅斯年就主張可以利用地理、環境這些因素來分析歷史，在《夷夏東西說》中寫到“歷史憑借地理而生”。GIS技術正是從時間和空間角度組織歷史信息，實現可視化、生動化表達，實現助力歷史時空觀念的培育與強化。

【注釋】

[1]教育部：《普通高中歷史課程標準（2017年版）》，北京：人民教育出版社，2018年，第5頁。

[2]張萍：《地理信息系統（GIS） 與中國歷史研究》，《史學理論研究》2018年第2期，第36頁。

[3]Ian N. Gregory， Paul S. Ell， Historical GIS： Technologies， Methodologies and Scholarship， Cambridge University Press，2007， p89-118.