新課標(biāo)下GIS在高中地理中的應(yīng)用 論文

新課標(biāo)下GIS在高中地理中的應(yīng)用摘要：地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）被地理學(xué)家稱為地理學(xué)的第三代語言，它作為新的教育信息技術(shù)為地理學(xué)的發(fā)展找到了新方向。在實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)的背景下，本文簡單介紹了GIS的功能和特點(diǎn)，分析了GIS在高中地理中的重要性，同時列舉了一些GIS在高中地理教學(xué)中的可應(yīng)用實(shí)例，并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了GIS在高中地理應(yīng)用中面臨的一些問題。關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；地理信息系統(tǒng)（GIS）；高中地理；應(yīng)用；問題引言：早在上個世紀(jì)八十年代，鄧小平就明確地指出，“教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來”。這里所說的面向現(xiàn)代化，一方面是為現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)服務(wù)，另一方面是要有現(xiàn)代化的教育思想、觀念；此外還包括現(xiàn)代化教育技術(shù)手段的應(yīng)用。GIS作為地理學(xué)的第三代語言，既要作為重要的地理信息技術(shù)知識添加到高中地理教學(xué)中，又要作為實(shí)用的教學(xué)方式有效的輔助高中地理課堂教學(xué)。一、新課標(biāo)的相關(guān)要求2003年版的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》就已經(jīng)把GIS納入高中地理課程之中，在這十多年時間里GIS在各個方面中的運(yùn)用越來越廣泛，作用也越來越大，然而在地理教育領(lǐng)域的應(yīng)用則相對較慢，尤其是在資源和技術(shù)都欠缺的縣城高中。十九大之后改革開放進(jìn)入深水區(qū)，高中地理教育的革新也沒有停下腳步，教育部制定并頒布了2017年版《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》（后文簡稱《新課標(biāo)》），翻開《新課標(biāo)》不難發(fā)現(xiàn)，幾乎每一本必修教材和選擇性必修教材的學(xué)業(yè)要求和教學(xué)提示中都對地理信息技術(shù)有所涉及，例如在必修課程地理二的學(xué)業(yè)要求做出了如下描述：通過本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在地理信息技術(shù)或其他地理工具的幫助下，搜集和呈現(xiàn)關(guān)于人口、城鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)活動等方面的人文地理數(shù)據(jù)、圖表和地圖。此外，《新課標(biāo)》要求學(xué)生應(yīng)具備地理核心素養(yǎng)，其中人地協(xié)調(diào)觀和地理實(shí)踐力的培養(yǎng)都離不開GIS教學(xué)，而GIS技術(shù)操作就屬于地理實(shí)踐，學(xué)生通過使用GIS技術(shù)軟件可以更好地鍛煉實(shí)踐力。《新課標(biāo)》強(qiáng)調(diào)一線地理教師應(yīng)盡可能地將信息技術(shù)融入地理課程的具體教學(xué)過程中，也就要求著廣大的一線地理教育工作者要轉(zhuǎn)變教育方式，從之前僅講解簡單基礎(chǔ)的陳述性GIS知識，轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦蛐灾R與策略性知識并重，在講授GIS知識的同時將相關(guān)GIS技術(shù)融合至整個教學(xué)過程中，要更加關(guān)注學(xué)生動手操作實(shí)踐，通過實(shí)踐增強(qiáng)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。二、GIS概述GIS是上個世紀(jì)六十年代中期慢慢興起的地理信息技術(shù)，它是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過地圖、遙感圖像以及實(shí)驗(yàn)、問卷調(diào)查、野外考察、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等方式獲取數(shù)據(jù)，建立空間模型和數(shù)據(jù)模型，然后對數(shù)據(jù)庫中各圖層的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，最后將系統(tǒng)處理分析的結(jié)果，形成可供研究、規(guī)劃和決策人員使用的地圖、圖像、統(tǒng)計(jì)圖表、數(shù)字等產(chǎn)品。GIS的功能十分強(qiáng)大，可以對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、查詢、更新、空間分析和應(yīng)用評價。能夠利用GIS的范疇也十分廣泛，在區(qū)域地理環(huán)境研究中，GIS可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息，還可以對區(qū)域內(nèi)自然資源和條件、區(qū)位和交通條件、人口和勞動力條件，以及經(jīng)濟(jì)和社會條件進(jìn)行精準(zhǔn)的分析、評價。運(yùn)用GIS，還可以對環(huán)境和自然災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和評估預(yù)測。在城市規(guī)劃與建設(shè)中GIS的的運(yùn)用也越來越多，為城市管理提供方便。GIS這些強(qiáng)大的功能本身就可作為高中地理教材的重要知識，同時它還可以作為新的教育技術(shù)方式幫助高中地理教學(xué)。它的應(yīng)用為地理學(xué)科發(fā)展找到了新方向。三、GIS在高中地理教學(xué)應(yīng)用中的重要性地理學(xué)科對空間想象能力要求很高，GIS技術(shù)為其研究提供了一個非常有效的工具，尤其是它比地圖所表達(dá)的自然世界模型更為豐富和靈活。地理學(xué)者可以在GIS支持下提取地理系統(tǒng)不同側(cè)面、不同層次的空間和時間特征信息，也可以快速的模擬自然過程的演變和思維過程，取得地理預(yù)測和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。GIS是操作性很強(qiáng)的技術(shù)，可以把高中地理課堂變得更有吸引力，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也更為輕松。例如讓學(xué)生通過瀏覽所在城市的電子地圖，操作查詢一些街道、車站、商場等社會活動場所，簡單認(rèn)識GIS的功能及其在城市管理中的應(yīng)用。學(xué)生通過親自操作，不僅可以獲得集圖、文、聲、像于一體的全面信息，也提高了對所在城市發(fā)展的認(rèn)知。在新課標(biāo)實(shí)施的背景下，GIS為自主探究型學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更大的空間，它不僅能鍛煉高中生的動手實(shí)踐能力，還有利于優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，實(shí)用性也很強(qiáng)。四、GIS可在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用舉例1．地理事物環(huán)境分析與適宜性評價地理必修課程第二冊第二章后有個問題研究“從市中心到郊區(qū)，你選擇住在哪里”，這個活動就可以利用GIS技術(shù)先在數(shù)字地圖上標(biāo)出從市中心到郊區(qū)的各個住宅區(qū)的位置，建立各要素（選擇住宅需要考慮的一些因素，如距學(xué)校、單位、商場、醫(yī)院遠(yuǎn)近、綠化、交通、娛樂設(shè)施等），然后對這些要素進(jìn)行空間分析，把各住宅區(qū)按照這些要素的優(yōu)劣進(jìn)行排序，通過這些數(shù)據(jù)分析，就可選擇自己喜歡的居住地了。相同的方法，這個活動還可以推廣到校園里垃圾桶的最佳擺放位置的選擇，讓學(xué)生在校園里通過問卷調(diào)查、實(shí)地勘察等方式收集整理數(shù)據(jù)，然后通過GIS軟件對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析得出結(jié)論，這樣不僅讓學(xué)生通過GIS技術(shù)解決了實(shí)際問題，同時也增強(qiáng)了學(xué)生愛護(hù)校園的主人翁意識。2．查看地理事物的空間分布對于高中地理教學(xué)而言，GIS的查詢功能操作較為簡單，也很實(shí)用。例如，查看某地區(qū)的綠化用地，就可以在數(shù)字地圖中只選中“綠化用地”這一圖層，這樣就將地圖的顯示范圍縮小到所有“綠化用地”的分布。如果想知道“綠化用地”與“水域”的關(guān)系，就可以疊加這兩個圖層，然后通過空間分析得出結(jié)論。GIS的查詢功能還可以幫助我們找到從一個地方到另一個地方的最佳線路。這些操作的使用對提高學(xué)生的分析能力、空間判斷力都很有幫助。3．地圖要素與多媒體的有機(jī)結(jié)合在學(xué)習(xí)旅游地理中旅游景觀的欣賞時，可以先利用GIS分層建立中國的一些主要旅游景點(diǎn)分布圖，再用GIS的添加功能，給每個景點(diǎn)添加簡單的文字介紹、圖片、視頻等，可直觀地呈現(xiàn)中國主要旅游景點(diǎn)的分布與景觀、風(fēng)土人情和主要物產(chǎn)等，不僅可以開闊學(xué)生的視野，還可增加學(xué)生的文化自信和自豪感。五、GIS在高中地理應(yīng)用中面臨的一些問題1．GIS教學(xué)軟件問題目前GIS技術(shù)的應(yīng)用軟件有不少，例如ArcInfo、ArcGIS、SuperMap等，然而這些軟件通常是用在社會經(jīng)濟(jì)方面的，軟件的專業(yè)性很強(qiáng)，功用繁多、操作復(fù)雜，高中地理教學(xué)很難使用。2．用于高中地理教學(xué)的數(shù)據(jù)不足不僅用于教學(xué)的GIS軟件欠缺，連用于教學(xué)的地圖數(shù)據(jù)都很難獲得。有些數(shù)據(jù)可以通過實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、走訪等方式獲得，但是有的地圖數(shù)據(jù)很難通過師生的力量獲得。即便能找到一些數(shù)據(jù)，也會遇到數(shù)量不足，或者與所教內(nèi)容不配套的問題，很難運(yùn)用于高中地理教學(xué)。3．師生對信息技術(shù)的掌握問題GIS技術(shù)本身就比一般的教育信息技術(shù)難掌握，況且在大學(xué)期間師范生只側(cè)重了GIS理論學(xué)習(xí)，缺乏與教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐，不能很好的把實(shí)際操作運(yùn)用到課堂中。高中生在平時的學(xué)習(xí)中雖有學(xué)習(xí)信息技術(shù)，但由于文化課學(xué)習(xí)壓力大，學(xué)生實(shí)際動手操作時間有限，所以對計(jì)算機(jī)的有關(guān)操作并不熟悉，這也會影響到GIS教學(xué)。參考文獻(xiàn)[1]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京：人民教育出版社，2003.[2]中華人民共和國教育部制訂.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京：人民教育出版社，2017.[3]李春旺.厘清學(xué)科本質(zhì)落實(shí)核心素養(yǎng)[J].地理教育，2018(10)：1.4]李家清.“能力為重”的地理教師專業(yè)發(fā)展[J].中學(xué)地理教學(xué)參考，2012(12)：1.5]苑敬萍.GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用及典型案例研究[D].山東：山東師范大學(xué)，2017.[6]林娜，林先成.基于GIS對中學(xué)生地理空間素養(yǎng)培養(yǎng)的探討[J].地理教育，2016(06)：8-9.[7]金志琳.GIS在中學(xué)區(qū)域地理教學(xué)中的應(yīng)用研究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