本站原创摘 要：随着2003年教育部颁布的《普通高中地理课程标准》中增加了地理信息技术应用的内容,GIS与中学地理教学的融合亟待进一步提升.文章从新课程标准和地理教学本身的视觉初步探讨了GIS辅助中学地理教学的意义,提出了当前GIS辅助中学地理教学存在的问题及在问题基础上的几点思考.以具体的一节课为例,将传统的教学过程设计与基于GIS辅助下的教学过程设计比较,得出GIS辅助中学地理教学更能简化学生的认知过程,优化教学环境,利于学生地理能力的培养的结论.
关 键 词：地理信息系统；中学地理；辅助教学
中图分类号：G633.55文献标识码：A文章编号：1671-0568（2012）30-0154-03
地理信息系统（Geographicinformationsystem,简称GIS）,是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术[1].
GIS是计算机技术与地理学相结合的产物,是计算机技术在地理学中的应用,它的出现对地理学产生了巨大的影响.地理学本身又是一门理论联系实际的应用科学,在地理教学中重视地理理论教学的同时对地理技能也要有足够的重视.如果说定性描述是地理学的第一代语言,地图是地理学的第二代语言的话,无疑GIS就是当之无愧的地理学第三代语言.地图一直以来都是中学地理课堂的核心,而作为地理学第三代语言——GIS就面临着如何发挥自己的强大功能更好地怎么写作于辅助中学地理教学的挑战.GIS与中学教育的结合在我国也不过数十年的历史,在取得一定成绩的同时也暴露出了很多亟待解决的问题,引人思考.
一、GIS辅助中学地理教学的意义
1.新课程标准的要求.新课标下地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学效果整体化,其解决途径就应以更好地激发学生学习的地理兴趣与培养学生的学习能力和技能入手,尽量使用多种电教媒体辅助教学.基于GIS的快速空间定位搜索和复杂的查询功能,独立的地理空间分析能力,强大的图形创建和可视化表达手段,及通过地理学信息组成的现实空间模型与程序,实现对地理过程动态模拟和空间决策支持等功能,将其与传统教育方法结合,使抽象的理论知识或地理现象直观、具体地呈现给学生.达到引发学生学习热情、增强学生理解力、开发学生创造性思维能力的效果.
2.地理教学本身与现代化技术整合的要求.地理科学具有综合性、区域性,地理数据具有时空性等特点,随着多媒体技术、网络技术、三维技术、虚拟技术、GIS、RS与GIS的进一步结合,GIS辅助地理教学的功能也愈显强大,将所学的地理知识与高科技很好地结合.反过来,学生在掌握技术的同时也适应了现代信息社会的高速度与高质量,学会了如何获取最新的信息与资料；教师也加强了地理教学的广度和深度,提高了教学效率.可见,GIS辅助地理教学不仅拓展了研究者和学习者的视角,为提高学生的实际操作提供了一种新的尝试,也对传统地理教育的目标、教材、教法、学法、学生素质和能力的培养等方面提出了挑战[2].
二、GIS辅助地理教学的现状分析及面临的问题
1.GIS技术落后.GIS最早出现在20世纪六十年代的加拿大,发展于欧美等发达国家.因此GIS与教育的结合也始于这些欧美发达国家,这些国家的GIS教育体系也相对完善,其专业水平也达到了相当的高度.GIS技术已经在中小学中广泛应用,并且学生也普遍可以用GIS知识解决生活实际问题.我国从20世纪八十年始研究GIS,GIS教育也是近些年才得以重视,中学GIS辅助地理教学的研究更是处于刚刚起步阶段,其研究也仅限于技术手段辅助教学的层面,应用的深度、广度和欧美诸国都不可比拟,普及的道路还很漫长.
2.GIS教学资源建设不达标.在中学地理教学中获得的相关GIS软件和地理数据资料相当少,没有专门符合中学师生水平的应用于GIS辅助地理教学的软件,教师本身的专业知识不足,利用相关地图数字化又要花费大量的时间,以至于应用GIS辅助中学地理教学大多数情况下变成了一句空的口号,失去了实际教学的意义.因此,很少有地理教师真正利用GIS进行辅助教学.虽然有一部分学校为了迎合GIS的发展和满足新课标的要求,也正在探索和尝试将GIS应用于中学地理教学中,但是不像欧美诸国一样,已经培养了一批掌握了GIS技术的中学地理教师来驾驭于这门课程.教学设置上也没有将这门课以必修课的形式呈现,相应的硬件设施还达不到要求.
3.没形成科学的GIS教学方法和模式体系.GIS技术应用于中学地理教学并不是盲目地对计算机辅助教学的附和.飞速发展的信息时代对地理教学的要求也有了新的提高：掌握书本知识更重要的是帮助学生掌握获得地理知识的能力和方法,即实现应试教育向素质教育的转化.而GIS应用于中学地理教学是最优的信息技术与课程整合方案,其改变教学内容的呈现方式、引导学生主动探究学习、培养学生掌握和运用知识的能力,进而促进学生的个性发展,而衡量学校办学标准的关键指标也正是学生发展水平.
三、GIS辅助中学地理教学的几点思考
1.落实GIS教育的普及.GIS教育的目标则是教会学生在掌握了计算机基础知识以后,应用GIS专业软件对地理有关数据进行一系列的操作处理后,形成能够解决实际问题、提供有关功能的教育过程[3].在信息社会中,GIS的地位、作用日渐显著,面对如此先进的GIS教育形式,率先成功地落实GIS教育的普及化的国家和地区无疑就占得了信息技术发展的某种程度上的先机.鉴于软、硬件的建设问题确实和教育经费和经济发展水平,但我国大部分地区的大多数中学也都建立了不同层次的微机室,即便数量和质量上不能满足每一位学生,但只要用心规划,也能够合理地利用起来,在一定程度上能够让学生有充分的上机实践机会,进行基础层面的GIS实际操作应用.
2.加强GIS教育的资源建设.从我国现在取得的研究成果中不难发现,GIS技术真正用于教育教学的很少,其成果大都用于商业用途,近十年来的有关GIS应用于中学地理教学的论文也寥寥无几[6].这就需要给以GIS辅助中学地理教学更多的关注和研究,提高软、硬件档次,开发专门的应用于中学地理教育的免费或者低廉的软件和地理数据资料,加大各类高等院校尤其是师范类院校的关于GIS的人才培养和在职老师的培训工作,提高中学教师的计算机操作技能和地理专业技能.在培养和培训GIS人才的内容中,强化与中学教学的衔接,增加关于GIS的相关课程,编写和制作一些专门的教材和案例数据.使教师从地理知识的传授者变为学生学习的指导者,使教师的教学过程从单纯的传授地理知识变为向学生提供和加工地理知识信息、解决和研究相关地理问题以及教法学法的过程.随着计算机技术的快速发展,教师可以合理的利用一些免费的资源,运用自己的专业知识做出相应地修改然后加以利用[4].也建议各级各类中学与当地的开设GIS课程的大专院校做好交流,实现GIS技术与资源的共享.
3.构建科学的GIS教育体系.GIS教育不能从大学阶段开始,而GIS技术融入中小学基础教育还需要社会的关注为其实现提供契机.根据实际教学环境分层次、分地区、分级别的设置基于基础教育阶段的GIS教育,有层次地、逐步地落实进行.把教学分为基本要求教学、拓展性教学、研究性教学等几个层次或者按照当前课程改革的课程设置结构分为必修课程与选修课程.建立起从中小学到高等教育乃至进入社会的完整的GIS教育系统.GIS辅助中学地理教学则有利于中学生端正学习地理学科的态度,通过接触现代地理科学的前沿科技动态,与时俱进,学以致用,也为培养高一级的GIS专业人才和地理学科专业人才乃至复合型的通才打下了坚实的基础[5].
四、案例——以《世界的海陆分布》为例
基于GIS辅助中学地理教学的教学过程设计：
通过比较可以得出：GIS辅助中学地理教学在教学过程中可以帮助教师做更多适合教学使用的各类地图,为地理教师提供更多的选择,节省了地理教师制作多媒体课件的时间,也使地图的运用手段更加多样化,同时简化了教学过程.在实际操作中,学生不仅获得了主动学习的机会,而且其地理能力和地理思维方式也得到了开发,适应了学生的个性发展,学习能力和技能也得以养成和提高.