3S技術在中學地理教學中的應用探究

張新國

摘 要 “3S”技術包括GIS技術、RS技術以及GPS技術。重點分析“3S”技術在中學地理教學中的應用策略，并通過具體案例詳細分析不同技術在教學中的應用效果。

關鍵詞 “3S”技術；中學地理；GIS技術；RS技術；GPS技術；信息化地理課堂

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）11-0029-03

1 前言

在傳統中學地理教學背景下，主要借助粉筆為學生繪制一些簡單的地理示意圖，學生學習效果并不理想。在教育信息化快速發展的當下，中學地理教師不僅在教學中應合理使用學校所配備的實驗設備以及多種常規教具，還應積極利用“3S”技術。所謂“3S”技術，是遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的統稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通信技術相結合，多學科高度集成地對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。利用“3S”技術進行授課，讓學生能夠在信息化地理課堂中掌握更多地理知識。

2 GIS技術在中學地理教學中的應用

在“3S”技術中，GIS技術在中學地理教學中的應用最為廣泛，筆者從三個方面詳述GIS技術的應用。

在中學地理等值線教學中的應用 基于對中學地理教學工作的分析，發現等值線知識是中學地理教學的一個難點，學生常常難以理解等值線概念。為了讓學生立體觀察我國地形圖，中學地理教師在教學過程中就可以先借助相關軟件為學生呈現地形平面圖，并在此基礎上為學生呈現等高線圖，讓學生可以從平面上了解山體在平面上所呈現出的圖形；此后使用GIS技術為學生構建三維模型，為學生呈現出三維立體的可視地圖，促使學生能夠直觀看到立體的中國地形圖。在該過程中可以直觀呈現地形圖，更有利于中學地理教師為學生細致分析等值線概念。在學生掌握等值線概念后，為了強化學生學習效果，為學生提供相應練習，可以將等值線與三維地形圖疊加起來，讓學生在直觀認識的基礎上理解相應概念，掌握等值線的具體應用[1]。

與此同時，中學地理教師可以利用GIS技術，在為學生提供充足條件信息后，為學生提供相應的練習題，讓學生基于自己所掌握的知識以及教師所提供的條件判斷圖形中的等值線標識是否正確。相信在這一過程中，學生不僅會回顧自己在課堂前期所學習到的知識，而且會扎實將上述知識記憶在自己的腦海中。利用GIS技術為學生呈現等值線知識時，會讓他們與教師形成平等的關系，此時學生擁有了學習自主權，最終學習效果會更加理想。

在大氣環境保護教學方面的應用 大氣環境是中學地理教學中的一項重要組成部分，且在人們對環境質量關注程度不斷提升的背景下，做好大氣環境保護教學十分重要。在初中地理教學中應用GIS技術開展大氣環境保護教學時，首先，中學地理教師應該利用互聯網技術為學生呈現出與現階段我國大氣環境情況有關的數據，此時可以提高教學真實性，在讓學生積極參與中學地理教學后，提高學生的知識應用能力。

其次，中學地理教師應利用GIS技術以及其他技術引導學生結合所獲取的數據以及影像數據構建三維模型，通過將地貌、地形以及地面景觀進行重建，讓學生能夠從另一個視角認識到大氣環境現狀，促使學生可以在可視化表達的支持下，完成本節課學習。

再次，GIS技術擁有疊加分析、查詢分析等功能，中學地理教師應該讓學生借助該項技術以及前期所構建出的三維模型，查詢世界上臭氧洞分布情況、酸雨最嚴重區域在哪里等相關問題；除此以外，中學地理教師也可以利用GIS技術將人口分布情況疊加至三維模型中，此時學生則可以更為直觀地了解人口分布情況對大氣環境產生的影響。

最后，教師應引導學生將GIS技術所呈現出的分析結果展示出來，并基于真實的大氣環境情況，為學生講授相應的環境保護方法，加深學生對本節課知識的記憶。

在模擬動畫演示以及示意圖動態演示中的應用 在中學地理教學過程中，教師可以在GIS技術的支持下，將相對復雜的地理現象、自然景觀甚至空間分布情況以動態的、三維立體的以及直觀的形式呈現出來，此時不僅有利于提高教學直觀性，讓學生真正融入中學地理課堂教學之中，也可以強化學生對相關地理知識的理解，保證學生學習效果更加理想。因此，將“3S”技術應用于中學地理教學中時，中學地理教師就可以將GIS技術應用于模擬動畫演示以及示意圖動態演示中，通過為學生展示動態的地理知識，增強教學效果。但是在演示模擬動畫以及動態示意圖時，中學地理教師必須要保證上述動態圖片呈現的有效性，避免出現動態圖在課堂中無法順利播放的不良情況。這就要求教師在前期備課時，基于教學內容反復驗證動態演示圖的可靠性。

如中學地理教師在為學生講授大氣環流情況時，僅僅為學生展示圖片并在圖片中繪制出大氣環流方向是不夠的。為了提高大氣環流教學的真實性，中學地理教師可以借助GIS技術，為學生展示出動態的大氣環流方向，在反映空間現象原理的基礎上，讓學生能夠學習形象化的中學地理知識，促使學生地理學習效果更加理想，同時也使得學生學習難點得到突破。

3 RS技術在中學地理教學中的應用

在城市化動態變化中的應用 RS技術即遙感技術，該項技術可以通過接收來自地球表面的電磁波信息，判斷地球表面各類地物情況，其在中學地理教學中的應用相對廣泛。社會發展越來越快，要促使學生能夠緊跟時代發展潮流，中學地理教師在教學過程中就需要將RS技術應用于城市化動態變化之中。具體來說，城市化動態變化主要體現在以下幾個方面。

1）城市數目以及城市人口數量不斷增加，通過為學生展示遙感技術測得值，促使他們認識到自己當前所在城市人口數量增加變化情況。為了讓學生觀看效果更為理想，中學地理教師可以在為學生呈現相關數據后，將數據制作成折線統計圖，以便學生可以更為直觀地看到不同階段自己所在城市人口變化情況，深化對城市化概念的理解。

2）城市土地規模不斷擴大，通過RS技術可以檢測到城市周圍土地開發情況，此時則可以測得城市面積，有利于學生了解到不同城市城市化進程的快慢。同時，中學地理教師也可以通過為學生呈現不同城市在某一階段發展過程中的RS圖像，促使學生認識到城市化的具體表現形式。

上述兩種方式均能起到激發學生學習興趣、提高學生學習積極性的重要作用。

在自然災害監測與沙漠化方面的應用 RS技術可以應用于環境監測之中，因此，中學地理教師可以將其應用于自然災害監測方面的教學之中。RS技術能夠直觀呈現出圖片信息，通過攝影并將其傳輸至特定接收單位，幫助有關部門做好自然災害監測工作。中學地理教師在應用該項技術為學生講授知識時，可以從自然災害發生前后RS技術所呈現出的影像圖片入手，首先為學生呈現我國發生過地震災害區域正常狀態下的影像圖片，然后在此基礎上為學生呈現出該區域發生地震災害時的RS影像圖片，通過使用多媒體技術，使不同時間段圖片可以對比呈現出來。學生在對比狀態下會順利發現自然災害發生區域，從而掌握自然災害發生時環境變化情況。

除此以外，中學地理教師也可以將RS技術應用于土地沙漠化教學之中，通過為學生呈現毛烏素沙漠以往的衛星照片，并以五年為時間間隔，為學生呈現后期毛烏素沙漠衛星照片，讓學生在對比過程中發現其沙漠面積呈現出增加的發展趨勢。此時教師可以為學生引入沙漠化概念、沙漠化危害以及沙漠化發生原因，并基于教材內容提出相應的解決對策，促使學生可以在真實圖像的影響下，更透徹地掌握本節課內容。

在森林植被調查方面的應用 由于RS技術可以在吸收來自地球表面的電磁波信息后，通過對上述信息進行掃描、攝影、傳輸以及處理，了解森林植被狀態，因此就可以應用于森林植被調查方面的地理教學之中。

雖然現階段我國已經加大對森林的保護力度，但是當前世界在發展變化之中，森林依然面臨不斷減少的變化趨勢，特別是在熱帶原始林區域，其遭受著較為嚴重的破壞。在中學地理教學中，教師不僅要為學生講授我國以及世界森林資源現狀，更要為其講授森林資源對人們生存與發展的重要影響，通過借助RS技術為學生展示相同區域不同時間段的森林植被情況，讓學生了解到該地區森林植被保護效果，并借助GIS技術，為學生疊加該地區自然災害發生情況，在分析該地區地理位置對自然災害發生情況產生的影響后，讓學生認識到森林資源的重要性，促使學生可以從自身做起，樹立起保護森林資源的意識。

4 GPS技術在中學地理教學中的應用

GPS技術即全球定位系統技術，在該項技術不斷被完善的背景下，其主要被應用于精準定位與精準導航之中，與前述兩項技術相比，其在中學地理教學中的輔助作用相對較小。由于GPS技術主要應用于精準定位，因此，中學地理教師可以將其應用于現代交通發展情況之中，促使學生認識到定位技術在人們出行中的應用情況與效果[2]。如在為學生講授“交通運輸業”一節時，中學地理教師可以借助GPS技術為學生呈現自己所在的位置，同時利用GPS技術所能夠呈現出的中國地圖，為學生講解自己周圍有哪些鐵路干線，并以此為核心，為學生講授我國內部其他鐵路干線，促使學生在對本節課知識產生興趣的基礎上，了解不同交通運輸方式的優勢與劣勢。這樣就可以使得學生在日后利用GPS技術對自己定位后，基于不同出行需求，合理選擇不同的交通運輸方式，將GPS技術與GPS技術支持下學習到的交通運輸知識運用于自身生活之中，切實提升地理水平。

除此以外，中學地理教師還可以將GPS技術應用于太空知識教學、氣候知識教學、地球研究進展教學、地圖制圖的發展教學、農業教學、海洋教學等眾多方面的教學中，讓學生在將GPS技術與地理知識結合起來后，認識到地理知識的廣泛性與有效性，提高學習積極性。

5 總結

綜上所述，在信息技術水平不斷提升的背景下，初中地理教師要想提升教學質量，不僅需要在課堂教學中為學生呈現出足夠的科學文化知識，也需要使用合理的呈現技術，保證學生可以在對初中地理知識產生興趣的基礎上，更加關注地理信息知識，讓學生能夠將環境問題、社會問題與地理知識有效統一起來，促使學生能夠更好地運用地理知識。

參考文獻

[1]諶柯，張道川，李波.中學地理教學中GIS的應用淺析[J].現代經濟信息，2013（10）：344-346.

[2]趙龍山，侯瑞.“地理信息系統”課程教學改革探索：以貴州大學水土保持與荒漠化防治專業為例[J].中國林業教育，2017（5）：66-69.