GIS在中學地理教學中的應用與思考

鄧敏+楊秀翠

【摘要】GIS技術已經發展成為地理分析研究的一項基礎技術工具，中學GIS教學已經在國外蓬勃展開，但在我國中學地理教育中GIS技術的應用才剛剛起步，仍需探索其應用方式，加快中學地理教學方式的創新發展。本文對GIS技術應用在中學地理教學中的優勢進行了思考，并分析了現今我國中學GIS教學存在的問題和教學中的應用形式。

【關鍵詞】GIS；中學地理；教學

【中圖分類號】TQ433 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）10-0223-01

地理信息系統簡稱GIS，是20世紀60年代中期開始逐漸發展起來的一門新技術，它是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。

一、GIS技術應用于中學地理教學的優勢

1.拓展教學容量。GIS技術教學是一種現代化的教學方式，在地理教學中引入GIS技術，可以使教學氛圍更加愉快、輕松，促進學生積極主動的學習，保持學生良好的學習狀態，教師的教學方法也更加的多樣化。使用GIS技術繪制數字地圖并應用在教學過程中，地圖集合文字、圖像、語音、影像等元素融為一體，動靜結合，感受直觀，地圖的知識精度高、信息容量大，可以將更全面的信息呈現給進行學習的學生，使學生印象深刻。GIS技術擴大了教學的容量，拓寬了學生的知識面。

2.改革教學模式。在中學地理教育改革的大背景下，GIS技術的運用，將有力推動以教師為中心的教學模式向以學生為中心的教學模式的轉移。GIS技術為主動式的學習提供了交互、開放的環境，可操作性強，在這一工具的輔助下，學生通過問題-數據-分析的學習過程獲得探究問題的能力，全方位地調動學生學習的積極性，在心身悅愉的學習過程中，獲得分析問題的技能。學生是主體，教材和地理信息系統構成學習的客體，教師是主導。而教師在整個學習過程中充分尊重學生，考慮學生們的選擇與意見，并與他們進行平等的合作與探索，服務、幫助、引導學生取得最佳學習效果。

3.進行數據處理，提高教學效果。教師對教學要求和教學內容的課程要點進行索引時可以使用GIS進行索引，教師得到的地理信息更加準確迅速；在地理教學中使用GIS技術的空間分析功能，能夠對學生理解抽象的地理事物演化、分布規律和地理概念提供幫助；教師可以針對輸出的數據進行打印，更好的得到教學中所需要的地圖等圖文信息。使用GIS技術的模擬仿真功能，集成矢量數據、DEM等數據，顯示出數據與虛擬現實高度融合的三維圖像，能夠為學生將無法了解到的地理事物演化發展過程、無法實地考察的空間環境等問題具體化、動態化、簡單化，直觀的表現出復雜的地理現象、地理景觀，提升地理教學效果。

二、當前中學GIS教學存在的問題及建議

1.中學GIS教學還沒有引起足夠的重視。在國外中學地理教育中，GIS課程是必修課。例如英國GIS已經作為中小學地理教育中的一項基礎內容，被寫入教學大綱。而在我國中學GIS教學多是以興趣小組的形式開展，教師和同學重視必修課，輕視非高考考試的課程，在很大程度上抹殺了學生對GIS的興趣，阻礙了中學GIS教學的開展。

2.信息化發展水平極不平衡。由于計算機教育在中學的開展，我國城鎮地區的中學都建有計算機機房，計算機的普及率比較高，為在我國中學階段推行GIS教學提供了硬件設備保證。但全國各地信息化水平差距較大，發展極不平衡，特別是經濟欠發達的西部地區，這就阻礙了GIS在中學地理教學的全面展開。

3.適合中學地理教學的GIS軟件的缺乏。目前比較常用的GIS軟件主要有美國ESRI公司的ArcInFo系列產品、MapInFo公司的MapInFo系列產品以及MapGIS等國產軟件。但這此軟件價格昂貴，系統過于龐大，并不適合于中學地理教育，我們需要一個具備基本GIS功能的小巧的中文版GIS軟件。

4.教師GIS技能低下

目前我國大多數中學地理教師還難以勝任GIS的教學工作，GIS教學均是由信息技術課教師承擔，而這些教師又缺乏相應的地理知識，在教學中不能向學生充分展示GIS的地理功能，因此教學過程更像是在上計算機課，缺乏地理特色。

5.對以上問題的建議。學校或教育部門應當重視GIS課程的發展和推廣，在學校中推廣GIS課程，設立專門的GIS教學，對地理教師進行專門的GIS技術培訓，更好的使教師對學生進行地理教學。教育主管部門也可以加大對偏遠地區的信息化教育投入，促進偏遠地區教育信息化的發展；同時，教育主管部門可以帶頭與軟件公司和相關技術類的大學相合作，開發出一款適合中學教學的中文GIS軟件。

三、GIS技術在地理教學中的應用實例

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

2.GIS的地圖功能。傳統的等高線分層設色地形圖和素描景觀圖逐漸被遙感衛星圖所代替，這種真彩圖片經過技術處理后更有利于學生對圖中所含信息的判讀，GIS技術直接改變了地圖的繪制方式。在新的初中地理教材中，已經收錄了很多這種經過GIS技術繪制的地圖，教師在進行相關內容的教學時會將其介紹給學生。學生經過這些地圖的色彩、形態，學會判斷地形的起伏和地貌景觀。

3.天體運動。在傳統的天體運動的教學中，天體圖缺乏動感，缺少三維效果，不容易使學生了解天體的運行方式，掌握不到天體運動的規律。而使用GIS技術的二次開發系統可以建立天體的三維動畫演示圖，例如太陽、月球和地球之間運動的關系，表現地球與月球軌跡之間的聯系、地球和月球的運動軌跡等。將GIS技術運用到天體運動的教學中可以更逼真的演示出概念抽象的天體運動，激發學生學習的積極性，在教師講課時學生的注意力也會更加集中。

四、結語

GIS技術具有廣大的應用前景，作為中學地理教師應當做到與時俱進，積極學習GIS技術的理論與方法，不僅要用其來輔助教學，而且要利用GIS方法來培養學生分析和解決實際問題的能力，培養學生學習地理的興趣。

參考文獻

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