GIS在高中生區(qū)域認知能力培養(yǎng)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(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認知和地理實踐力四種核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為中學(xué)教師關(guān)注的重點。GIS技術(shù)在教育領(lǐng)域已得到了積極發(fā)展，并從2003年起，“地理信息技術(shù)的應(yīng)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(shù)呈現(xiàn)和分析地理教學(xué)內(nèi)容的方法，來輔助地理教學(xué)，提高學(xué)生的區(qū)域認知能力，為廣大教師培養(yǎng)學(xué)生區(qū)域認知能力提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】GIS;核心素養(yǎng);區(qū)域認知能力

一、關(guān)于區(qū)域認知與GIS

區(qū)域認知能力是地理學(xué)科核心素養(yǎng)之一，是學(xué)生分析、理解地理過程，掌握地理規(guī)律和人地關(guān)系系統(tǒng)的重要思維素質(zhì)與能力[1]。高中地理新課標著重強調(diào)發(fā)展學(xué)生地理思維能力、把握學(xué)習(xí)和探索問題的方法和技術(shù)手段[1]。GIS作為一門綜合學(xué)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(tài)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(xué)中，對培養(yǎng)學(xué)生區(qū)域認知能力、發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)能力等具有重要作用。

二、GIS在區(qū)域認知能力培養(yǎng)中的應(yīng)用

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

要素GIS技術(shù)運用意義

地形、地勢使用圖層分層設(shè)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(xué)中的重難點，利用GIS地形分析工具能豐富教學(xué)資源，增強教學(xué)直覺性，減少學(xué)習(xí)難度。人口查詢屬性表獲得地方人口數(shù)量，制作柱狀圖反映人口變化的特點;空間統(tǒng)計工具得到各地人口數(shù)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(xué)生直觀認識各地屬性信息和地理位置，增強空間觀念。經(jīng)濟利用空間插值方法，如反距離權(quán)重內(nèi)插方法、樣條函數(shù)內(nèi)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(xué)生了解當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展模式，為分析地方區(qū)域差異提供參考依據(jù)。水文水文特征可通過水文分析工具;點緩沖區(qū)分析用于水源污染的防治，線緩沖區(qū)分析做河流沿岸分布的綠化帶分析。轉(zhuǎn)變學(xué)生被動接受式的教學(xué)方法，讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，逐步掌握探索地理問題的方法和技術(shù)手段，培養(yǎng)學(xué)生處理地理信息的能力。災(zāi)害以地震為例，空間自相關(guān)分析中的局部性分析得到地震多發(fā)區(qū)域;緩沖區(qū)分析得到地震影響范圍。提高學(xué)生防災(zāi)意識和自保能力，讓學(xué)生深刻地感受到地理與現(xiàn)實生活息息關(guān)，增強學(xué)習(xí)興趣。

三、熱鏈接功能的實現(xiàn)

熱鏈接功能可實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)象或要素的特征、結(jié)構(gòu)、過程或規(guī)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(shè)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(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。熱鏈接設(shè)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(jù)其鏈接的對象內(nèi)容分為文檔型、圖片型、視頻型、網(wǎng)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(qū)域中的應(yīng)用。具體步驟為：打開Arcmap10.2軟件，加載數(shù)據(jù)，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(tài)，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(jié)果如圖1。

四、結(jié)語

GIS工具具有傳統(tǒng)地理工具不具備的一些特點，將其運用于地理教學(xué)中，可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的許多不足之處，其在四種地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中，均能發(fā)揮特有的功能，如在農(nóng)業(yè)區(qū)位因素中，利用疊加分析功能，將某一地區(qū)的農(nóng)業(yè)分布圖與地形圖、溫度圖、降水、人口、工業(yè)分布圖依次疊加，可以分析各因素對農(nóng)業(yè)的影響，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。

GIS具有很強的專業(yè)性，對于未接觸過GIS的教師來說，要在地理教學(xué)中熟練運用還存在一定的困難，為了更好地發(fā)揮該技術(shù)對課堂教學(xué)的輔助作用，地理教師應(yīng)多學(xué)習(xí)軟件操作，多與地理信息技術(shù)人才交流，逐漸具備較高的技術(shù)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(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用模式與案例設(shè)計研究——以人教版高中地理必修二為例[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報（中旬），2015（12）.

[3]湯國安，楊昕.地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程[M].北京：科學(xué)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(xué)國土資源學(xué)院在讀研究生;蔣良群，西華師范大學(xué)國土資源學(xué)院副教授、碩士研究生、碩導(dǎo)。