基于GIS培養(yǎng)高中生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)初探

金婷婷 胡文英

[摘 要]人地協(xié)調(diào)觀是地理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。在地理教學(xué)中應(yīng)用GIS有助于培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。文章通過具體的教學(xué)案例，探討在高中地理教學(xué)中應(yīng)用GIS培養(yǎng)學(xué)生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的策略。

[關(guān)鍵詞]GIS;高中生;人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)

[中圖分類號]? ? G633.55? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2022）16-0085-03

人地協(xié)調(diào)觀是地理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)是一個循序漸進(jìn)的過程。針對學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，很多學(xué)者提出了獨(dú)到的意見和策略，但是對于應(yīng)用GIS（地理信息系統(tǒng)）培養(yǎng)學(xué)生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的探究相對較少，結(jié)合GIS具體應(yīng)用案例的相關(guān)研究更是少之又少。為此，文章對如何應(yīng)用GIS培養(yǎng)學(xué)生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)進(jìn)行探索。

一、人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的解讀

人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)可以說滲透于整個地理課程中。在《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，各模塊課程內(nèi)容的學(xué)業(yè)要求都提出了相應(yīng)的人地協(xié)調(diào)觀方面的要求。地理1學(xué)業(yè)要求中提出要能夠?qū)μ囟▍^(qū)域內(nèi)的自然現(xiàn)象進(jìn)行合理描述和解釋，并說明其對人類的影響，地理2學(xué)業(yè)要求中提出要能夠形成判斷人類活動與資源環(huán)境問題關(guān)系的初步意識。選擇性必修1、選擇性必修2、選擇性必修3以及選修課程的學(xué)業(yè)要求也有提出要從人地協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，通過對地理知識的學(xué)習(xí)，認(rèn)識人類發(fā)展與自然環(huán)境的相互關(guān)系，認(rèn)識尊重自然規(guī)律的重要性，樹立和諧的人地觀念。由此可以看出，人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的培養(yǎng)在高中地理課程教學(xué)中占據(jù)很重要的位置。

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中指出，地理學(xué)科核心素養(yǎng)由人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力組成。人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)與其他三大素養(yǎng)是相互聯(lián)系的有機(jī)整體。

人類活動要遵循自然規(guī)律，要秉持正確的價(jià)值觀。隨著人類社會的發(fā)展，人地關(guān)系不斷出現(xiàn)各種問題。高中地理教師應(yīng)幫助學(xué)生更好地分析、認(rèn)識人地關(guān)系，探索如何解決人地矛盾，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)，使學(xué)生成為和諧世界的建設(shè)者。

二、應(yīng)用GIS對培養(yǎng)高中生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的作用

GIS是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中有關(guān)地理分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它在眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著不可或缺的作用。GIS是地理教學(xué)的重要助推器，可通過其強(qiáng)大的地理制圖功能、可視化功能，幫助學(xué)生理解一些晦澀難懂、枯燥無味的地理知識。高中地理教師通過應(yīng)用GIS輔助地理教學(xué)，有助于讓學(xué)生認(rèn)識人與自然之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

（一）使地理教學(xué)內(nèi)容形象化、具體化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)

高中地理教師在教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)是一個循序漸進(jìn)的過程，需要教師引導(dǎo)學(xué)生逐漸去達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的人地協(xié)調(diào)觀等級水平。在課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議中指出要“深化信息技術(shù)應(yīng)用”。GIS是一個很有代表性的教學(xué)輔助工具，通過基本的制圖將一些復(fù)雜的地理事象簡單化，將身邊的“人類活動對地理環(huán)境的影響”具體化，將不易理解的地理知識進(jìn)行對比，使其明朗化。在高中地理教學(xué)中運(yùn)用GIS對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和分析，能夠使地理知識更加形象化，便于學(xué)生感知和觀察“地理環(huán)境對人類活動的影響”，進(jìn)而使學(xué)生形成正確的人地觀念，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

（二）運(yùn)用可視化地圖激發(fā)學(xué)生興趣，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)

可視化地圖對學(xué)生來說比較新鮮，相較于文字，學(xué)生肯定對圖像更感興趣。教師可以在區(qū)域地理教學(xué)中將某個區(qū)域的地圖進(jìn)行三維可視化，引導(dǎo)學(xué)生觀察和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識自然與人類之間的相互關(guān)系，認(rèn)識人類的發(fā)展對區(qū)域環(huán)境的影響。教師也可以針對某些地理事物和地理現(xiàn)象進(jìn)行圖層疊加，運(yùn)用可視化地圖比對分析自然地理因素對區(qū)位選擇的影響。在教學(xué)地形方面的知識時(shí)，教師可以將特定區(qū)域的數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，簡稱DEM）以三維圖像的形式展示給學(xué)生看，并且以分層設(shè)色的方式顯示不同的高度，讓學(xué)生能直觀地感受什么是懸崖、平地、山地等。與此同時(shí)，教師還可以將人口分布、河流、植被、土壤、巖石以及氣溫、降水等數(shù)據(jù)疊加到地圖上，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)地形因素來分析人口分布、河流流向、植被生長情況等信息。將一系列地理問題濃縮在一張圖內(nèi)，能激發(fā)學(xué)生對地理的學(xué)習(xí)興趣，極大地提高地理教學(xué)效率。

教師可應(yīng)用GIS繪制可視化地圖，引導(dǎo)學(xué)生分析某地因人類活動而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害或者環(huán)境污染問題，對比分析人類活動與地理環(huán)境的關(guān)系，從而培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展觀和人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

三、應(yīng)用GIS培養(yǎng)高中生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的案例

【案例1】新人教版高中地理必修第一冊第五章第一節(jié)“植被”

本節(jié)的教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生通過圖形的對比分析和教師的引導(dǎo)了解植被的形成條件，從人地關(guān)系的角度認(rèn)識植被與地理環(huán)境之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。在導(dǎo)入和教學(xué)“植被與自然環(huán)境的關(guān)系”這部分知識時(shí)，教師可以應(yīng)用GIS輔助教學(xué)。

在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)，筆者對獲取的遙感影像進(jìn)行預(yù)處理（輻射定標(biāo)、大氣校正、鑲嵌、裁剪），然后在GIS中對遙感影像進(jìn)行植被相關(guān)信息的提取，提取出2000—2018年昆明市植被覆蓋對比圖，讓學(xué)生看2000—2018年昆明市植被的顏色總體有什么變化。這樣，用圖來引起學(xué)生的好奇心和求知欲。在講植被與環(huán)境的關(guān)系時(shí)，筆者應(yīng)用GIS，通過圖形疊加功能，將昆明市的行政區(qū)劃圖和昆明市主要水系圖進(jìn)行疊加，讓學(xué)生看昆明市主要的水系和經(jīng)緯度，同時(shí)提供昆明市日照時(shí)長和昆明市土地規(guī)劃等資料，讓學(xué)生分析影響植被的自然因素。筆者還放大了昆明市的水系圖，對比2000—2018年昆明市植被圖，并提出“為什么昆明市挨近滇池的這幾個區(qū)有充足的水分，而植被覆蓋率相比十八年前還要低些？（從人對地的影響角度分析）昆明市為什么要不斷提升植被覆蓋率？（從地對人的影響角度分析）”等問題啟發(fā)學(xué)生思考。最后，筆者從人與地相互關(guān)系的角度進(jìn)行總結(jié)。這樣，通過圖形的對比分析，逐漸讓學(xué)生認(rèn)識到植被的形成與人類活動的影響密切相關(guān)，自然與人類是不可分割的整體，從而培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

【案例2】新人教版高中地理必修第二冊第一章第一節(jié)“人口分布”

本節(jié)的教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)人口分布規(guī)律及其影響因素，認(rèn)識地理環(huán)境對人類活動的影響以及人類活動對地理環(huán)境的影響，深刻認(rèn)識人地關(guān)系，提高人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

在教學(xué)自然環(huán)境對人口分布的影響時(shí)，筆者應(yīng)用GIS軟件，通過分析、處理收集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行圖形疊加，得出云南省人口分布圖，在GIS中剪裁遙感影像地形圖，與水系圖疊加得出云南省地形及主要水系圖，讓學(xué)生討論云南省人口分布的狀況，并根據(jù)三個自然因素的可視化地圖總結(jié)云南省人口分布的規(guī)律。以圖來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)影響人口分布的自然因素（地對人的影響），直觀明了，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生理解了自然因素對云南省人口分布的影響，再學(xué)習(xí)自然因素對中國和世界人口分布的影響，就不難了。在教學(xué)人文因素對人口分布的影響時(shí)，筆者將云南省行政區(qū)劃、公路、鐵路相關(guān)圖層疊加得出云南省道路圖，結(jié)合云南省人口分布圖，讓學(xué)生分析人文因素對人口分布的影響。交通是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，交通便利有利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)而影響人口的分布。接著，筆者提問“玉溪市各種自然環(huán)境不比云南其他城市差，為什么人口依然少？”，讓學(xué)生閱讀相關(guān)資料并找到影響人口分布的人文因素，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生去總結(jié)主要的人文因素對人口分布的影響（人對地的積極和消極影響對人口分布的影響）。最后筆者總結(jié)：世界人口的分布狀況是自然、人文各因素綜合作用的結(jié)果;自然因素在很大程度上決定人口的分布狀況，而人類的活動對自然也有很大的影響，會導(dǎo)致人口的分布發(fā)生很大變化。這樣，讓學(xué)生感知人與地協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

四、應(yīng)用GIS培養(yǎng)高中生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的相關(guān)思考

（一）推動GIS在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用

GIS在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用尚未普及，部分教師不熟悉GIS軟件，部分年長的教師對軟件使用也不感興趣。部分學(xué)校的GIS相關(guān)培訓(xùn)、教學(xué)資源不足，需要加強(qiáng)相關(guān)培訓(xùn)，為教師提供相關(guān)優(yōu)質(zhì)資源。要在教學(xué)中應(yīng)用GIS并非一定要去學(xué)習(xí)一些復(fù)雜的制圖和數(shù)據(jù)分析方法，只需要學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的制圖技術(shù)并能運(yùn)用于教學(xué)中即可。運(yùn)用GIS軟件，教師能對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并在進(jìn)行圖像處理后將其直觀呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓學(xué)生更好地去分析具體案例，感知人類活動對地理環(huán)境的影響以及地理環(huán)境對人類發(fā)展的影響，使課堂更加生動有趣，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

（二）應(yīng)用GIS軟件呈現(xiàn)學(xué)生熟悉區(qū)域的地理問題

GIS是一種非常有用的地理教學(xué)輔助工具。新時(shí)代的高中地理教師應(yīng)學(xué)會將地理信息技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)中，改進(jìn)教學(xué)方式，以取得更好的教學(xué)效果。例如在教學(xué)選擇性必修3第三章第三節(jié)“生態(tài)保護(hù)與國家安全”這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以應(yīng)用GIS軟件，找出學(xué)生身邊熟悉地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題，給學(xué)生呈現(xiàn)反映局部地區(qū)生態(tài)問題的直觀形象的地圖，讓學(xué)生從局部熟悉的生態(tài)問題出發(fā)，思考區(qū)域或者國家范圍的不熟悉的生態(tài)問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、析圖能力

地圖是地理教學(xué)中必不可少的工具。學(xué)生應(yīng)該學(xué)會如何利用地圖學(xué)習(xí)地理知識。在高中地理教學(xué)中，教師要帶領(lǐng)學(xué)生讀地理圖表、分析地圖中的地理現(xiàn)象，以圖啟發(fā)學(xué)生的地理思維，培養(yǎng)學(xué)生的想象力和分析能力，以圖帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)，以圖引領(lǐng)學(xué)生思考。只有學(xué)生具備一定的讀圖、析圖能力，教師運(yùn)用可視化地圖輔助教學(xué)才更容易取得好的效果，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。

總之，在高中地理教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，發(fā)揮GIS的信息處理等優(yōu)勢，逐步培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。此外，教師在教學(xué)中應(yīng)該充分利用信息技術(shù)，開發(fā)更多的課程資源，體現(xiàn)教學(xué)的高效性和實(shí)用性，從多個途徑、以多種方式培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)。本文基于GIS探討培養(yǎng)高中生人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的途徑，望能為高中地理教師提供參考。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

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（責(zé)任編輯? ? 周侯辰）