劉方

摘 要：隨著信息技術(shù)發(fā)展和教育改革的不斷推進(jìn)，運(yùn)用GIS技術(shù)結(jié)合高中地理課堂知識(shí)進(jìn)行授課已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。文章通過(guò)結(jié)合地區(qū)的高中地理GIS課程授課，分析中學(xué)地理GIS教學(xué)存在的問(wèn)題，并提出對(duì)問(wèn)題的建議對(duì)策，方便GIS能更好地服務(wù)中學(xué)地理課堂教學(xué)。

關(guān)鍵字：地理；GIS；教學(xué)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS）又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”，是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一門綜合性較強(qiáng)的大數(shù)據(jù)支撐學(xué)科，在結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感知識(shí)和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局、環(huán)境資源、空間分析等眾多領(lǐng)域[1]。將其應(yīng)用于地理知識(shí)教學(xué)當(dāng)中，可以有效地提高地理教師在課堂教學(xué)中的知識(shí)引導(dǎo)性，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象知識(shí)、空間幾何分析、多要素疊加信息查看等有著重要的作用。

一、GIS的現(xiàn)實(shí)教育功能

（一）提升課堂授課質(zhì)量

多媒體的教學(xué)形式帶來(lái)的信息量增加，使學(xué)生可以在課堂上接收更多的知識(shí)，但跟GIS相比，缺少空間上的直觀查看和分析能力。高中地理新課程標(biāo)準(zhǔn)要求信息技術(shù)在地里學(xué)科學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，充分考慮信息技術(shù)對(duì)地理課堂教學(xué)的影響，營(yíng)造有利于學(xué)生形成地理信息意識(shí)和能力的教學(xué)環(huán)境。

運(yùn)用GIS可以幫助高中地理老師用簡(jiǎn)捷易懂的方法形象的展示多要素集合的思維組合，結(jié)合實(shí)例對(duì)GIS的基本功能進(jìn)行闡述和演示，將學(xué)生從二維空間的知識(shí)吸收上升到三維空間[1]。

（二）優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)

運(yùn)用GIS技術(shù)貫穿于高中地理課堂教學(xué)中，不僅會(huì)給教學(xué)的目標(biāo)內(nèi)容、教法學(xué)法帶來(lái)重要轉(zhuǎn)變，而且會(huì)對(duì)學(xué)生的素質(zhì)、能力和思維培養(yǎng)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。借助GIS強(qiáng)大的圖像和數(shù)據(jù)處理操作功能，可將復(fù)雜的自然現(xiàn)象、地理活動(dòng)的空間分布、運(yùn)動(dòng)演變，甚至地理教學(xué)中難以講解、難以理解的概念用動(dòng)態(tài)化的、立體直觀的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，對(duì)地理現(xiàn)象電話進(jìn)行仿真，對(duì)自然過(guò)程的演變進(jìn)行模擬等，使學(xué)生更深切的接收到所學(xué)地理知識(shí)。

在體驗(yàn)式教學(xué)和探究性學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，以學(xué)生為主題，引導(dǎo)其根據(jù)既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)與研究方向，通過(guò)多種途徑收集地理信息，并運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)、資料、圖件進(jìn)行篩選與處理，最終獲得理想的研究成果，以此培養(yǎng)學(xué)生利用GIS地理信息技術(shù)學(xué)習(xí)地理科學(xué)知識(shí)與分析地理空間問(wèn)題的能力[2]。

（三）培養(yǎng)學(xué)生地理素養(yǎng)能力

作為地理學(xué)的第三代語(yǔ)言，運(yùn)用GIS可提供豐富的學(xué)習(xí)信息和學(xué)習(xí)素材，對(duì)學(xué)生地理素養(yǎng)的形成起引導(dǎo)作用。讓學(xué)生利用已開發(fā)好的數(shù)據(jù)庫(kù)中的要素屬性，進(jìn)行自我探索學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生自主進(jìn)行地理知識(shí)的預(yù)習(xí)，學(xué)習(xí)后又能對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)及深入理解發(fā)揮重要作用。將GIS技術(shù)作為教學(xué)工具應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，有助于營(yíng)造互動(dòng)頻繁的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容信息量的擴(kuò)充；有助于教師講解疑點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí)從多角度進(jìn)行分析。讓學(xué)生在教材和GIS學(xué)習(xí)軟件之間構(gòu)成學(xué)習(xí)過(guò)程的主體和客體，而教師只需要在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)主客體之間的信息交流加以指導(dǎo)和幫助，學(xué)生在這過(guò)程中享有充分的自主權(quán)。

二、GIS在地理教學(xué)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

缺乏對(duì)GIS應(yīng)用必要性的重視。一方面，在應(yīng)試教育的大環(huán)境下，GIS教育被認(rèn)為是“花架子”，不能顯著提高學(xué)生的地理考試成績(jī)而不被接受，學(xué)校政策不夠重視，更別說(shuō)進(jìn)行積極的支持與宣傳。教學(xué)側(cè)重點(diǎn)是教學(xué)生將GIS作為解決實(shí)際問(wèn)題的工具，而不僅僅是在教材中給學(xué)生簡(jiǎn)單的介紹有哪些GIS軟件，這些軟件的功能是什么。盡管目前許多高校都開設(shè)了 GIS專業(yè)，但接受過(guò)GIS專業(yè)教育的學(xué)生很少?gòu)氖轮袑W(xué)地理教學(xué)工作。且各大地理院校針對(duì)師范類專業(yè)設(shè)置的GIS相關(guān)課程并未與中學(xué)地理教學(xué)緊密結(jié)合，導(dǎo)致一線地理教師隊(duì)伍中GIS人才缺乏。僅有少部分教師自發(fā)地學(xué)習(xí)過(guò)GIS，GIS技能還有很大的提升空間。另一方面，中學(xué)地理教師的年齡組成大都趨向中年化，他們中的大多數(shù)對(duì)GIS感到很陌生、排斥，沒有對(duì)GIS系統(tǒng)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，導(dǎo)致GIS技術(shù)在中學(xué)課程教育中的必要性應(yīng)用阻力重重，影響GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的發(fā)展。而且許多一線教師處于職業(yè)怠倦期，認(rèn)為傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)能夠滿足日常教學(xué)，不愿意去接收一種新的、不熟悉的教學(xué)方式[3]。

缺乏與之配套的教學(xué)軟硬件。目前，地理信息系統(tǒng)為商業(yè)軟件，多用在商業(yè)規(guī)劃、高校科研、企事業(yè)單位工程生產(chǎn)應(yīng)用等領(lǐng)域，功能繁多且操作復(fù)雜，價(jià)格貴且后期維護(hù)費(fèi)高，是基礎(chǔ)教育階段學(xué)校所不能承擔(dān)的?，F(xiàn)在，市面上出現(xiàn)的專門針對(duì)中學(xué)的地理教學(xué)的GIS軟件寥寥可數(shù)，且性能方面遠(yuǎn)不及專業(yè)GIS軟件。另外，GIS軟件所要求的硬件配置也需要高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備，由于地域發(fā)展的差異，對(duì)于中西部學(xué)校也是一筆不小的開支。據(jù)筆者對(duì)所在城市高中地理教師的了解，學(xué)校提供的教育環(huán)境很難滿足教師應(yīng)用GIS、學(xué)生學(xué)習(xí)GIS的需求，雖然也有地理教師將ArcGIS與日常課程輔助教學(xué)相結(jié)合，但都為網(wǎng)絡(luò)下載的破解版本，很難保證軟件性能的穩(wěn)定性以及模塊功能的完整性。

缺乏課程教學(xué)用的GIS地理數(shù)據(jù)。有的地區(qū)重視、推廣了GIS技術(shù)，創(chuàng)設(shè)了GIS教育實(shí)驗(yàn)基地，配置完備的軟硬件設(shè)施，但是，苦于沒有適合地理課程教學(xué)的城市信息、人口信息、環(huán)境信息、資源信息等等GIS數(shù)據(jù)。盡管可以從大數(shù)據(jù)網(wǎng)站上下載一部分免費(fèi)數(shù)據(jù)資源，但能夠直接配備應(yīng)用于課程教學(xué)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)非常少，很多地理教師并不知道從哪里找到適合地理課堂教學(xué)的數(shù)據(jù)資源。比如，湘教版必修二中第三節(jié)《人口的遷移》，地理老師在通過(guò)ArcGIS進(jìn)行課堂的拓展學(xué)習(xí)時(shí)，大到可能需要全世界的人口信息數(shù)據(jù)，小到需要某一鄉(xiāng)鎮(zhèn)或行政村的人口信息數(shù)據(jù)。這些龐大的、多元的、適合教學(xué)的數(shù)據(jù)信息獲取就是大問(wèn)題，因?yàn)槎颊莆赵谝恍┨卦O(shè)行業(yè)或部門，而我國(guó)對(duì)地理數(shù)據(jù)的保密程度相對(duì)較高，而且很多都是絕密資料，禁止向社會(huì)開放使用的。因此，GIS 數(shù)據(jù)資源的饋乏已經(jīng)是制約我國(guó) GIS 教育普及的重要因素。

三、對(duì)策及建議

與高?！按顜汀保M建GIS教學(xué)授課的專業(yè)隊(duì)伍。地理教育的信息化實(shí)質(zhì)是達(dá)到教學(xué)思想、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)的全面信息化，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)信息社會(huì)所需要的高素質(zhì)人才。學(xué)校應(yīng)著力構(gòu)建GIS教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以年輕教師為骨干，加強(qiáng)思想認(rèn)識(shí)。構(gòu)建學(xué)校與高校GIS專業(yè)的聯(lián)通，依托高校GIS專業(yè)的優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)GIS教學(xué)團(tuán)隊(duì)。或邀請(qǐng)高校GIS方面的專家進(jìn)行有針對(duì)性的重點(diǎn)教授，幫助其提高GIS技術(shù)和地理知識(shí)的融合學(xué)習(xí)技能。組織GIS教學(xué)團(tuán)隊(duì)參與高校GIS技能的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)教師的GIS專業(yè)素養(yǎng)，舉辦GIS技能比賽等。各個(gè)學(xué)校間也可進(jìn)行地理教師GIS教學(xué)的研討，加強(qiáng)彼此交流，將GIS更好地同高中地理課堂教學(xué)緊密結(jié)合，逐步將GIS結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)踐于教學(xué)中，達(dá)到地理與GIS技術(shù)“教學(xué)相長(zhǎng)”的效果。

完善GIS所需的信息化教育環(huán)境。需要政府部門和社會(huì)團(tuán)體加大支持力度，開發(fā)更多適應(yīng)我國(guó)基礎(chǔ)地理教育現(xiàn)狀、價(jià)格低廉智能化高的GIS軟件，擴(kuò)大基礎(chǔ)地理教育需要的地理數(shù)據(jù)。建設(shè)地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，幫助學(xué)校配套硬件、軟件設(shè)施建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速的提升等。為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐的試驗(yàn)場(chǎng)所[4]。每年投入一定的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，用于硬件設(shè)備維護(hù)、軟件的更新。

提高地素養(yǎng)，引導(dǎo)教師改變教學(xué)觀念。加強(qiáng)教育部門對(duì)GIS在地理教學(xué)中應(yīng)用的的認(rèn)識(shí)，加大宣傳地理教育信息化的在當(dāng)下地理課程教學(xué)中的重要性。教師在 GIS 輔助中學(xué)地理教學(xué)過(guò)程中既是決策者也是實(shí)踐者，應(yīng)積極主動(dòng)接受全新的、快捷的、可視化的技術(shù)成果，摒棄對(duì) GIS 軟件難上手的錯(cuò)誤認(rèn)知。深刻認(rèn)識(shí)到GIS對(duì)地理教學(xué)的影響，認(rèn)識(shí)到GIS能輔助教師更好地培養(yǎng)學(xué)生的地理素養(yǎng)能力。

總之，GIS技術(shù)在本地區(qū)還處在起步階段，本文通過(guò)分析GIS教學(xué)中存在的問(wèn)題及對(duì)策建議，可幫助教師明確不足之處，認(rèn)識(shí)到GIS在課堂教學(xué)中的重要性，輔助地理教師提升教學(xué)水平，從而提高學(xué)生的地理信息素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳秀云.GIS技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].太原大學(xué)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，12（30）.

[2]張效裕.GIS技術(shù)與高中地理教學(xué)的融合[J].中學(xué)地理教學(xué)參考，2015，（9）：38-39.

[3]都園園，姜豐，都升升，劉云珍等.從美國(guó)GIS教學(xué)應(yīng)用的現(xiàn)狀看我國(guó)地理教學(xué)信息化的問(wèn)題[J].環(huán)球，2011，05（74）.

[4]孫靜.GIS在高中地理課堂教學(xué)中的有效融合[J].江蘇省沐陽(yáng)建陵高級(jí)中學(xué)，2016，11（072）.