唐 敏 李雅婕
摘要:高中地理信息技術(shù)教育的培養(yǎng)目標(biāo)可細(xì)化為四個(gè)方面,即基本目標(biāo)——了解地理信息技術(shù)的基本知識(shí)和基本原理;關(guān)鍵目標(biāo)——形成應(yīng)用地理信息技術(shù)的意識(shí);核心目標(biāo)——培養(yǎng)應(yīng)用地理信息技術(shù)的能力;必要目標(biāo)——樹立應(yīng)用地理信息技術(shù)的道德意識(shí)。
關(guān)鍵詞:高中;地理信息技術(shù)教育;培養(yǎng)目標(biāo)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1002-0845(2008)08-0048-02
收稿日期:2008-03-12
作者簡介:唐敏(1982-),女,江蘇徐州人,碩士研究生,從事地理課程與教學(xué)論的研究;李雅婕(1982-),女,烏魯木齊人,碩士研究生,從事地理課程與教學(xué)論的研究。
一、基本目標(biāo)——了解地理信息技術(shù)的基本知識(shí)和基本原理
新世紀(jì)的地理課程改革不僅將地理信息技術(shù)作為必修模塊的一部分,而且開辟了“地理信息技術(shù)應(yīng)用”選修模塊。在知識(shí)層面上,必修階段側(cè)重于闡述基本知識(shí),選修階段側(cè)重于解釋基本原理。這種設(shè)置有利于滿足學(xué)生不同的地理學(xué)習(xí)的需要。結(jié)合《課標(biāo)》要求與全國現(xiàn)行四套地理課本的內(nèi)容設(shè)置,筆者將地理信息技術(shù)的基本知識(shí)和基本原理歸納如下表:
在知識(shí)目標(biāo)的教學(xué)中,教師應(yīng)抓住重點(diǎn),弱化難點(diǎn)。地理信息技術(shù)的功能和應(yīng)用領(lǐng)域是教學(xué)重點(diǎn),教師應(yīng)細(xì)致分析,多舉實(shí)例以加深印象,幫助學(xué)生牢固掌握。各種地理信息技術(shù)的原理超出了學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平,《課標(biāo)》對此要求不高,教師只需進(jìn)行簡要介紹,使學(xué)生初步了解即可。
二、關(guān)鍵目標(biāo)——形成應(yīng)用地理信息技術(shù)的意識(shí)
1.認(rèn)識(shí)地理信息技術(shù)的重要性
地理信息技術(shù)以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取和分析能力為地理科學(xué)的研究與應(yīng)用提供了有力的保障,因而也為政府管理部門決策提供了支持手段,大大提高了國家建設(shè)與管理效率。此外,地理信息技術(shù)擴(kuò)展了人們的視野和活動(dòng)空間,使生活更加舒適、便利。認(rèn)識(shí)地理信息技術(shù)的重要性能夠?yàn)閷W(xué)生形成地理信息技術(shù)應(yīng)用意識(shí)提供持久穩(wěn)定的動(dòng)力。
2.端正對地理信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)
地理信息技術(shù)在我國研究起步晚,應(yīng)用歷史短,人們對地理信息技術(shù)的了解不夠深入,誤以為其應(yīng)用門檻高。實(shí)際上,地理信息技術(shù)的應(yīng)用范圍已從狹小的“實(shí)驗(yàn)室"普及到社會(huì)各行各業(yè)[1],其中一些產(chǎn)品的操作已經(jīng)達(dá)到了“傻瓜化"的水平。例如,我們在自動(dòng)提款機(jī)上存取款時(shí),就不知不覺地利用了GIS數(shù)據(jù)庫的查詢、修改、提交、回送等功能。因此,高中生應(yīng)該相信自己具備應(yīng)用地理信息技術(shù)的能力,消除對地理信息技術(shù)應(yīng)用的畏難心理。
3.增強(qiáng)對地理信息技術(shù)需求的意識(shí)
當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到地理信息技術(shù)簡單易用,能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)生活帶來便捷時(shí),頭腦中便逐漸形成了運(yùn)用地理信息技術(shù)解決問題的意識(shí),且這種意識(shí)在每次實(shí)踐成功后都會(huì)加強(qiáng)。
例如,在“為校園附近的便利商店選址"的地理活動(dòng)中,如果按照傳統(tǒng)的實(shí)地調(diào)研、查閱統(tǒng)計(jì)年鑒等調(diào)查方法獲取當(dāng)?shù)氐娜丝跀?shù)量和分布情況、土地價(jià)格、交通路線、原有商店的數(shù)量及位置等資料,將耗費(fèi)大量時(shí)間和精力,且資料的更新速度慢。如果使用電子地圖及其他GIS軟件,則可足不出戶即查詢到當(dāng)?shù)亟煌ň€路等各類最新信息。而且GIS軟件將晦澀抽象的數(shù)據(jù)表格變?yōu)榍逦喢鞯牟噬貓D,實(shí)現(xiàn)了決策的可視化,更符合高中生的心理特點(diǎn)和學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過處理實(shí)際問題可以體會(huì)到地理信息技術(shù)應(yīng)用的便捷,從而逐步建立起對地理信息技術(shù)的信任,不斷強(qiáng)化對地理信息技術(shù)的需求意識(shí)。
三、核心目標(biāo)——培養(yǎng)應(yīng)用地理信息技術(shù)的能力
1.學(xué)會(huì)選取合適的地理信息技術(shù)
遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)各自具備不同的功能:RS用于高效獲取地理信息,GIS用于對地理信息進(jìn)行管理、分析和應(yīng)用,GPS用于對地理事物或現(xiàn)象進(jìn)行空間定位,功能不同使其應(yīng)用領(lǐng)域也有所差別。因此,學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)針對具體問題,選取合適的地理信息技術(shù)手段。教學(xué)中,教師要注意結(jié)合時(shí)事,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的運(yùn)用情境。例如,在太湖藍(lán)藻爆發(fā)時(shí),教師應(yīng)讓學(xué)生結(jié)合實(shí)例,學(xué)會(huì)選擇應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控,選擇應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行預(yù)測分析。此外,學(xué)生還應(yīng)明確將這三種技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合,不僅能夠使之實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ),還可以產(chǎn)生強(qiáng)大的邊緣效應(yīng)。例如,城市中的醫(yī)療救護(hù)業(yè)務(wù)既依托于城市地理信息系統(tǒng),又離不開全球定位系統(tǒng)對路徑優(yōu)選、車輛導(dǎo)航的協(xié)助。
2.初步掌握遙感圖像判讀能力
學(xué)習(xí)遙感圖像判讀的基礎(chǔ)是要熟悉各種地物的遙感圖像特征,主要是顏色和形狀特征。例如,在遙感圖像上,水文要素為深藍(lán)色或藍(lán)黑色,人工建筑呈灰白色或淺藍(lán)色;湖泊等自然地物的邊界多為圓滑的,人工建筑、工程的邊界則往往棱角分明等[2]。熟悉各種遙感圖像特征后,學(xué)生應(yīng)能大致判讀出地物。之后,可借助已知地物,推斷其他相關(guān)地物。例如,與湖泊相連的線狀地物多為河流、河渠,與村莊相連的線狀地物多為道路等。教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)多為學(xué)生展示典型的或?qū)W生熟悉的地區(qū)的遙感圖像,以降低判讀難度,提高學(xué)習(xí)興趣;還可展示同一地區(qū)不同時(shí)期的遙感圖像,讓學(xué)生通過對比找出差異,探究變化原因。
3.掌握常用的GIS軟件的簡單操作能力
常用的GIS軟件有ArcView、MapInfo、ArcGIS,以及我國自行研制的SuperMap、MapGIS、GeoStar等。對于高中生,能夠掌握一種典型的GIS軟件的基本操作能力,并加以融會(huì)貫通,即可達(dá)到《課標(biāo)》的要求。由于GIS軟件操作教學(xué)受學(xué)校的硬軟件設(shè)施、教師的信息技術(shù)水平、學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等多種因素的限制,實(shí)施難度較大,所以可暫時(shí)將其安排在選修課階段進(jìn)行。高中生需要掌握的GIS軟件基本操作包括:
(1)建立數(shù)據(jù)表。學(xué)會(huì)建立數(shù)據(jù)表是GIS軟件操作的基礎(chǔ)?!墩n標(biāo)》要求學(xué)生掌握在GIS軟件系統(tǒng)內(nèi)部建立數(shù)據(jù)表的簡單方法。例如,利用GIS軟件建立班級同學(xué)基本情況信息表,在地圖上顯示同學(xué)的信息,以實(shí)現(xiàn)查詢、分析的功能等[3]。
(2)使用GIS窗口主要快捷按鈕。GIS窗口的主要快捷按鈕有放大、縮小、漫游、移動(dòng)、圖層著色、注記、圖層疊置、選擇等功能[4]。學(xué)生要掌握這些按鈕的基本使用方法。例如,運(yùn)用半徑選擇按鈕,以北京市為中心搜尋并選擇半徑在500千米范圍內(nèi)的省會(huì)城市和直轄市。
(3)掌握簡單的查詢和分析方法??臻g查詢和分析功能是GIS軟件不同于一般圖形軟件的主要特征。學(xué)生應(yīng)能夠運(yùn)用GIS軟件,進(jìn)行定位數(shù)據(jù)查詢、空間關(guān)系查詢、屬性數(shù)據(jù)查詢;運(yùn)用緩沖區(qū)分析識(shí)別一些地理事物和現(xiàn)象對鄰近對象的影響范圍,如大氣污染、河流污染等;運(yùn)用疊加分析確定具有多種地理屬性的分布區(qū)域,如分析年降水量在1000毫米以上且年平均氣溫在15℃以上的農(nóng)作區(qū)等。
(4)用GIS軟件制作、輸出專題地圖。在獲得查詢、分析結(jié)果后,學(xué)生應(yīng)能夠選擇合適的專題地圖類型,設(shè)置圖例樣式,借助繪圖儀或打印機(jī)等輸出設(shè)備輸出一幅專題地圖。例如,根據(jù)1997~2003年中國各省區(qū)的人口數(shù)據(jù),采用直方圖類型制作此階段中國人口增長專題圖。
在GIS軟件的操作教學(xué)中,教師可利用多媒體演示具體的操作步驟,帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)基本操作技能。然后設(shè)計(jì)一些課題,要求學(xué)生以小組合作研究的形式完成。在此過程中,要保證學(xué)生充分的上機(jī)時(shí)間,并提高學(xué)生上機(jī)學(xué)習(xí)的效率。
4.瀏覽網(wǎng)絡(luò)GIS地圖,查詢有關(guān)信息
當(dāng)前,Intemet的發(fā)展速度驚人。GIS技術(shù)和Internet技術(shù)相融合,形成了一種新的技術(shù)——WebGIS。相對于專業(yè)的GIS軟件,WebGIS的使用成本和操作難度都明顯降低,更適于高中生進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)GIS地圖是目前運(yùn)用較為成功的一種WebGIS查詢系統(tǒng),其設(shè)計(jì)人性化,操作簡單易行,學(xué)生可在因特網(wǎng)上搜索“數(shù)字化城市"、“圖行天下"等網(wǎng)站,獲取網(wǎng)絡(luò)GIS地圖資源,自學(xué)掌握使用方法。此外,教師還可向?qū)W生推薦一些新興的GIS地圖軟件,如GOOGLEEARTH。學(xué)生可運(yùn)用此軟件查詢餐飲、銀行網(wǎng)點(diǎn)、購物中心等多達(dá)44種與生活密切相關(guān)的地理信息,同時(shí)享受三維立體的視覺大餐。
5.使用GPS手持機(jī),進(jìn)行定位導(dǎo)航
近年來,GPS手持機(jī)以其“傻瓜化"的操作方法和強(qiáng)大的定位導(dǎo)航功能贏得了大眾的歡迎。教師可利用學(xué)生參加地理實(shí)踐學(xué)習(xí)和旅游活動(dòng)的機(jī)會(huì),讓學(xué)生實(shí)際操作GPS手持機(jī),掌握操作方法。例如,在進(jìn)行生存訓(xùn)練時(shí),學(xué)生可借助GPS手持機(jī)的導(dǎo)航功能,按照指示向目的地行進(jìn),確保自身安全。如果無法自行抵達(dá)目的地,可利用GPS手持機(jī)的定位功能,確定所在地的經(jīng)緯度和海拔高度,通知他人其確切地點(diǎn),等待救援。
四、必要目標(biāo)——樹立應(yīng)用地理信息技術(shù)的道德觀念
1.自覺維護(hù)地理信息安全
在運(yùn)用地理信息技術(shù)時(shí),高中生應(yīng)自覺維護(hù)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)安全,防止病毒對地理信息資源的破壞;不將重要的地理數(shù)據(jù)泄露他人謀取私利;不發(fā)布無根據(jù)的臆測的地理信息;不為達(dá)到某種目的而篡改地理數(shù)據(jù)、歪曲結(jié)果;不竊取個(gè)人權(quán)限外的非公共信息等。
2.倡導(dǎo)使用正版GIS軟件,增強(qiáng)版權(quán)意識(shí)
盜版GIS軟件不僅為GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來嚴(yán)峻的生存壓力,還會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的政治問題。如果讓這樣的盜版軟件流行起來,后果不堪設(shè)想。高中生應(yīng)積極宣傳盜版GIS軟件的危害,抵制盜版,從我做起,并規(guī)勸同學(xué)親友盡量不使用盜版GIS軟件。
3.珍惜地理信息技術(shù)設(shè)備
在使用過程中,學(xué)生必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,嚴(yán)禁擅自拆卸和改裝地理信息技術(shù)儀器。使用后,應(yīng)加強(qiáng)地理信息技術(shù)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作,以延長設(shè)備的使用壽命。教師在教學(xué)中應(yīng)以身作則,為學(xué)生樹立良好的榜樣,培養(yǎng)學(xué)生的地理信息道德。
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