高中地理教學GIS技術研究

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高中地理教學GIS技術研究

一、GIS概念

高中地理教學中,gis技術可以很好地與高中地理圖表信息結合起來,通過一種可視化的新方法展現在學生面前。比如,對氣候、地形等地理知識進行相關分析,這樣不僅可以激發學生的學習興趣,還能夠提高他們的課堂學習效率,給學生帶來了極大的樂趣與便利。

二、GIS技術輔助高中地理教學的現狀和需求

1.新課程標準改革的需要。

我國在新課程改革中提出:“改變課程過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。”地理教學改革的一個重要方面就是課堂教學效果的整體性,而要想達到這樣的效果,GIS輔助地理教學是不可或缺的,GIS具有快捷的空間定位搜索和查詢功能,強大的地理空間分析和圖形創建功能以及可視化表現能力,利用GIS可以將地理知識或地理特征等完整地在學生面前呈現出來,以達到培養學生的學習興趣,激發學生創新能力的功效。

2.現代化信息技術的迫切需要。

隨著現代化科學技術的發展、進步,尤其是互聯網信息通訊技術的迅速發展,高中地理教學中迫切需要多媒體、GIS等技術的支持,傳統的地理教學已跟不上新時代的步伐,只有與現代化信息技術相結合,才能符合時代進步、發展的要求。因此,利用GIS技術輔助高中地理教學將很可能成為未來地理教學的趨勢。

3.高中地理教學本身的要求。

地理學科不僅具有很強的應用性與實踐性,同時還具有很強的地域性和綜合性?!镀胀ǜ咧械乩碚n程標準(實驗)》提出:地理學是研究地理環境以及人類活動與地理環境相互關系的科學,涉及到人文社會與科學兩個重要領域。由此可以看出,地理是包含其他學科知識在內的一門基礎學科,涉及的知識廣泛而復雜。而GIS技術的優點在于它可以與其他學科知識相結合,又輔以現代信息技術,可以很好地輔助高中地理教學,從這一點上說,GIS技術在高中地理教學中的應用還是必要的。

三、GIS技術輔助高中地理教學的可行性

1.現代信息技術的發展。

20世紀80年代以來,由于我國現代信息技術特別是GIS技術的發展與進步,使得GIS技術在各個學科領域中發揮著很重要的作用。在高中地理教學中,GIS技術可以起到一定的輔助作用,它不僅可以豐富地理課堂的教學內容,改變地理課堂的教學形式,而且能夠開闊學生的視野和培養學生的實踐與應用能力,增強學生在地理課堂的主體性。所以說現代信息技術的發展使得GIS對高中地理教學的輔助成為可能。

2.社會經濟條件的允許。

改革開放以來,我國的社會經濟持續平穩、快速發展,人們的生活水平越來越高,伴隨著科學技術的發展,中國邁入了信息技術時代,一些經濟發展水平較高的城市中學大多數有能力購進一些硬軟件設備與設施,從而使得這些學??梢猿浞掷眠@些技術條件去完成輔助高中地理的教學任務。

3.學生良好的信息技術基礎。

隨著計算機課程在高中的普及,學生可以通過對計算機相關知識的學習提高自己的信息技術水平,信息技術水平的提高在一定程度上有利于學生信息素養的增強,一個具有較好信息技術基礎的學生,他比其他同學更容易理解GIS輔助地理教學,從而更感興趣,從這一方面來說,也使得我們可以把GIS技術應用到地理教學當中去。

4.高中地理教學的內容和方法。

在傳統的地理課堂教學過程中,地理教師利用課本、板書、語言等來進行教學,以課堂講授為主,這更多強調的是教師在課堂上的主體作用,學生主要是機械記憶,基本上局限于課本上的地理知識輔之以相關的習題資料,這樣使得學生過于被動地學習,嚴重影響了他們的學習積極性;隨著科學技術的日益發展與進步,現代地理教學則成為了主要形式,大部分學校都運用現代的科學技術,比如多媒體技術,GIS技術等輔助地理教學,學生不僅要學習地理知識,更要學習自己動手與操作的能力,只有這樣才能充分體現學生在學習過程中的主體性,這也符合新課程改革的要求?!镀胀ǜ咧械乩碚n程標準(實驗)》指出:“注重信息技術在高中地理課程中的應用。充分考慮信息技術對地理教學的影響,營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環境。”在人教版地理教科書必修三第一章第二節就講到地理信息技術在區域地理環江研究中的應用,在課本中以一節的形式呈現出來,可見地理信息技術既是地理教學的內容,也是輔助高中地理教學的重要手段。

四、GIS輔助高中地理教學的應用實例

在高中地理的輔助教學過程中,我們可以利用GIS技術將一些地理景觀或者地理事物通過分析處理,用最直觀的形式呈現在學生面前,以達到預期的地理教學效果。下面是一個用ArcGIS軟件在輔助高中地理教學中的應用實例。

1.案例設計。

高中地理關于中國地理這一知識模塊講到了中國的疆域與行政區劃、中國的交通、中國的河流與湖泊等一系列關于中國的地理知識。學生或許知道中國的各個省份,但是對中國各個省級行政區的輪廓可能沒有一個整體的概念,更不用說中國的鐵路走向以及河流與湖泊的具體形狀與位置了,如果學生一項一項地去機械記憶,不僅花太多時間,而且效率較低,那如果使用GIS技術進行地圖疊加的話,就可以把這些地理知識完整地呈現在學生面前,更有利于提高學生的理解能力,從而培養學生對地理學科的興趣,以達到更好的學習效果。筆者就先拿中國的行政區劃、交通、河流與湖泊這三個地理知識來舉例說明。

2.圖層操作分析。

先用ArcGIS軟件將中國的行政區劃圖、交通圖及河流與湖泊圖抽調出來。中國的行政區劃圖本來是一張中國地圖,沒有各省份的輪廓和顏色,且省份名稱也不知道,通過GIS軟件把中國的各省份輪廓及名稱圖直觀、鮮明地表現出來,填充上不一樣的顏色,好讓學生能夠清楚地看明白,使他們知道各個省份的位置與輪廓及名稱;對于交通圖與河流湖泊圖,先調用出中國主要的交通干線及河流湖泊位置,再通過GIS軟件進行分析、處理,最后將中國輪廓圖層、交通圖層、河流與湖泊圖層進行疊加,則會更加清晰地顯示出各個地理要素的分布位置與特點,學生對比思考,得出一些結論。在操作過程中,讓學生自主地去練習,在某種程度上還可以培養學生的實踐能力,使學生更深刻地認識多種地理信息,更有利于學生素養的提高,同時還能夠使學生形成對GIS軟件的基本認識,激發學生學習地理的興趣。

五、實踐中存在的問題

1.對GIS的重視程度不夠。

雖然高中地理教材中有明確的GIS知識,但是敘述得比較籠統與淺顯,不僅學生對這一節知識不容易理解,事實上高中地理教師對GIS相關知識的理解也比較淺顯。同時,高考對于地理信息系統這一節內容的考察相對較少,難度也較簡單,這就導致了學校特別是地理教師與學生對GIS的重視程度不夠,只是機械地去記憶并且做相應的練習題,應付高考,更不用說上機操作了。所以教育部門、學校、教師等應加強對地理信息技術的重視,要知道GIS技術對高中地理教學的重要作用。

2.GIS技術的普及相對較晚。

與歐美發達國家相比,我國的GIS技術起步相對較晚,普及程度較低,GIS在大眾化的應用中還不夠廣泛。歐美發達國家在上世紀七八十年代已經相對成熟并廣泛運用于中學地理教學當中,而我國在那個階段才剛開始起步,GIS技術相對比較落后,研究的廣度和深度都不夠,對中學輔助教學的作用只停留在表面階段,因此仍需要教師不斷努力與學習,也只有這樣,才能提高我國的GIS技術,才能更深入地應用到學生的課堂教學當中去。

3.教師自身的素質有待提高。

對于GIS技術的掌握一般在大學階段,大學的地理信息系統專業教師一般才相對基本了解GIS的相關概念及原理方法,而對于高中地理教師來說,大多數教師對GIS知識的掌握程度還停留在表面知識上,這還遠遠不夠。當然,想要很深刻地掌握GIS相關知識也不是一件簡單的事,這就需要中學教師提高身素質及信息技術水平,做21世紀高素質的人才。

4.教學資源建設落后。

首先,將GIS軟件應用到高中地理教學中并不是一件簡單的事情,有些落后地區中學并沒有很好的條件去利用高科技輔助高中地理教學。其次,學校的教學資源有限,即使可以在互聯網上下載,也有很多網絡的地理資源是收費用的。最后,教師并沒有那么多時間去弄這些,他們更多的還是把精力放在了傳統的地理教學當中。因此,GIS技術輔助高中地理教學并不適用于每一所學校,還沒有形成科學的GIS教學方法和模式,需要不斷地探索與努力。GIS是信息時代科學技術發展的產物,在輔助高中地理教學中具有廣闊的發展前景,雖然目前在我國還沒有廣泛應用到地理教學當中去,但是筆者相信隨著我國科學技術的日益發展與進步,GIS技術也會迅速地發展,并促進高中地理教學方式的變革。

作者:王波 陳友飛 單位:福建師范大學地理科學學院

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