浅析GIS技术辅助高中地理教学应用研究

福建师范大学地理科学学院 王波 陈友飞

【摘要】文章首先简要阐述了GIS技术辅助高中地理教学的现状和需求，接着对GIS技术辅助高中地理教学的可行性进行了简单分析，进而提出具体的应用实例论证GIS技术的辅助应用功能，最后指出GIS技术应用的问题与不足，说明GIS技术在高中地理教学的辅助中具有广泛的应用前景。

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关键词 GIS技术；高中地理教学；应用

中图分类号：G633.55文献标识码：A文章编号：1671-0568（2015）24-0039-02

一、GIS概念

GIS的英文名称为GeographicInformationSystem，中文名称为地理信息系统，它是通过计算机对空间数据进行操作分析，从而为研究者提供服务和导向的一种新技术系统。地理信息系统的应用功能非常广泛，在地图的制作或者空间数据的处理过程中，都可以借助GIS技术进行操作。

在高中地理教学中，GIS技术可以很好地与高中地理图表信息结合起来，通过一种可视化的新方法展现在学生面前。比如，对气候、地形等地理知识进行相关分析，这样不仅可以激发学生的学习兴趣，还能够提高他们的课堂学习效率，给学生带来了极大的乐趣与便利。

二、GIS技术辅助高中地理教学的现状和需求

1.新课程标准改革的需要。我国在新课程改革中提出：“改变课程过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”地理教学改革的一个重要方面就是课堂教学效果的整体性，而要想达到这样的效果，GIS辅助地理教学是不可或缺的，GIS具有快捷的空间定位搜索和查询功能，强大的地理空间分析和图形创建功能以及可视化表现能力，利用GIS可以将地理知识或地理特征等完整地在学生面前呈现出来，以达到培养学生的学习兴趣，激发学生创新能力的功效。

2.现代化信息技术的迫切需要。随着现代化科学技术的发展、进步，尤其是互联网信息通讯技术的迅速发展，高中地理教学中迫切需要多媒体、GIS等技术的支持，传统的地理教学已跟不上新时代的步伐，只有与现代化信息技术相结合，才能符合时代进步、发展的要求。因此，利用GIS技术辅助高中地理教学将很可能成为未来地理教学的趋势。

3.高中地理教学本身的要求。地理学科不仅具有很强的应用性与实践性，同时还具有很强的地域性和综合性。《普通高中地理课程标准（实验）》提出：地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，涉及到人文社会与科学两个重要领域。由此可以看出，地理是包含其他学科知识在内的一门基础学科，涉及的知识广泛而复杂。而GIS技术的优点在于它可以与其他学科知识相结合，又辅以现代信息技术，可以很好地辅助高中地理教学，从这一点上说，GIS技术在高中地理教学中的应用还是必要的。

三、GIS技术辅助高中地理教学的可行性

1.现代信息技术的发展。20世纪80年代以来，由于我国现代信息技术特别是GIS技术的发展与进步，使得GIS技术在各个学科领域中发挥着很重要的作用。在高中地理教学中，GIS技术可以起到一定的辅助作用，它不仅可以丰富地理课堂的教学内容，改变地理课堂的教学形式，而且能够开阔学生的视野和培养学生的实践与应用能力，增强学生在地理课堂的主体性。所以说现代信息技术的发展使得GIS对高中地理教学的辅助成为可能。

2.社会经济条件的允许。改革开放以来，我国的社会经济持续平稳、快速发展，人们的生活水平越来越高，伴随着科学技术的发展，中国迈入了信息技术时代，一些经济发展水平较高的城市中学大多数有能力购进一些硬软件设备与设施，从而使得这些学校可以充分利用这些技术条件去完成辅助高中地理的教学任务。

3.学生良好的信息技术基础。随着计算机课程在高中的普及，学生可以通过对计算机相关知识的学习提高自己的信息技术水平，信息技术水平的提高在一定程度上有利于学生信息素养的增强，一个具有较好信息技术基础的学生，他比其他同学更容易理解GIS辅助地理教学，从而更感兴趣，从这一方面来说，也使得我们可以把GIS技术应用到地理教学当中去。

4.高中地理教学的内容和方法。在传统的地理课堂教学过程中，地理教师利用课本、板书、语言等来进行教学，以课堂讲授为主，这更多强调的是教师在课堂上的主体作用，学生主要是机械记忆，基本上局限于课本上的地理知识辅之以相关的习题资料，这样使得学生过于被动地学习，严重影响了他们的学习积极性；随着科学技术的日益发展与进步，现代地理教学则成为了主要形式，大部分学校都运用现代的科学技术，比如多媒体技术，GIS技术等辅助地理教学，学生不仅要学习地理知识，更要学习自己动手与操作的能力，只有这样才能充分体现学生在学习过程中的主体性，这也符合新课程改革的要求。

《普通高中地理课程标准（实验）》指出：“注重信息技术在高中地理课程中的应用。充分考虑信息技术对地理教学的影响，营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境。”在人教版地理教科书必修三第一章第二节就讲到地理信息技术在区域地理环江研究中的应用，在课本中以一节的形式呈现出来，可见地理信息技术既是地理教学的内容，也是辅助高中地理教学的重要手段。

四、GIS辅助高中地理教学的应用实例

在高中地理的辅助教学过程中，我们可以利用GIS技术将一些地理景观或者地理事物通过分析处理，用最直观的形式呈现在学生面前，以达到预期的地理教学效果。下面是一个用ArcGIS软件在辅助高中地理教学中的应用实例。

1.案例设计。高中地理关于中国地理这一知识模块讲到了中国的疆域与行政区划、中国的交通、中国的河流与湖泊等一系列关于中国的地理知识。学生或许知道中国的各个省份，但是对中国各个省级行政区的轮廓可能没有一个整体的概念，更不用说中国的铁路走向以及河流与湖泊的具体形状与位置了，如果学生一项一项地去机械记忆，不仅花太多时间，而且效率较低，那如果使用GIS技术进行地图叠加的话，就可以把这些地理知识完整地呈现在学生面前，更有利于提高学生的理解能力，从而培养学生对地理学科的兴趣，以达到更好的学习效果。笔者就先拿中国的行政区划、交通、河流与湖泊这三个地理知识来举例说明。

2.图层操作分析。先用ArcGIS软件将中国的行政区划图、交通图及河流与湖泊图抽调出来。中国的行政区划图本来是一张中国地图，没有各省份的轮廓和颜色，且省份名称也不知道，通过GIS软件把中国的各省份轮廓及名称图直观、鲜明地表现出来，填充上不一样的颜色，好让学生能够清楚地看明白，使他们知道各个省份的位置与轮廓及名称；对于交通图与河流湖泊图，先调用出中国主要的交通干线及河流湖泊位置，再通过GIS软件进行分析、处理，最后将中国轮廓图层、交通图层、河流与湖泊图层进行叠加，则会更加清晰地显示出各个地理要素的分布位置与特点，学生对比思考，得出一些结论。（图1）

在操作过程中，让学生自主地去练习，在某种程度上还可以培养学生的实践能力，使学生更深刻地认识多种地理信息，更有利于学生素养的提高，同时还能够使学生形成对GIS软件的基本认识，激发学生学习地理的兴趣。

五、实践中存在的问题

1.对GIS的重视程度不够。虽然高中地理教材中有明确的GIS知识，但是叙述得比较笼统与浅显，不仅学生对这一节知识不容易理解，事实上高中地理教师对GIS相关知识的理解也比较浅显。同时，高考对于地理信息系统这一节内容的考察相对较少，难度也较简单，这就导致了学校特别是地理教师与学生对GIS的重视程度不够，只是机械地去记忆并且做相应的练习题，应付高考，更不用说上机操作了。所以教育部门、学校、教师等应加强对地理信息技术的重视，要知道GIS技术对高中地理教学的重要作用。

2.GIS技术的普及相对较晚。与欧美发达国家相比，我国的GIS技术起步相对较晚，普及程度较低，GIS在大众化的应用中还不够广泛。欧美发达国家在上世纪七八十年代已经相对成熟并广泛运用于中学地理教学当中，而我国在那个阶段才刚开始起步，GIS技术相对比较落后，研究的广度和深度都不够，对中学辅助教学的作用只停留在表面阶段，因此仍需要教师不断努力与学习，也只有这样，才能提高我国的GIS技术，才能更深入地应用到学生的课堂教学当中去。

3.教师自身的素质有待提高。对于GIS技术的掌握一般在大学阶段，大学的地理信息系统专业教师一般才相对基本了解GIS的相关概念及原理方法，而对于高中地理教师来说，大多数教师对GIS知识的掌握程度还停留在表面知识上，这还远远不够。当然，想要很深刻地掌握GIS相关知识也不是一件简单的事，这就需要中学教师提高身素质及信息技术水平，做21世纪高素质的人才。

4.教学资源建设落后。首先，将GIS软件应用到高中地理教学中并不是一件简单的事情，有些落后地区中学并没有很好的条件去利用高科技辅助高中地理教学。其次，学校的教学资源有限，即使可以在互联网上下载，也有很多网络的地理资源是收费用的。最后，教师并没有那么多时间去弄这些，他们更多的还是把精力放在了传统的地理教学当中。因此，GIS技术辅助高中地理教学并不适用于每一所学校，还没有形成科学的GIS教学方法和模式，需要不断地探索与努力。

GIS是信息时代科学技术发展的产物，在辅助高中地理教学中具有广阔的发展前景，虽然目前在我国还没有广泛应用到地理教学当中去，但是笔者相信随着我国科学技术的日益发展与进步，GIS技术也会迅速地发展，并促进高中地理教学方式的变革。

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参考文献：

[1]高俊昌.普通高中课程标准实验教科书（地理）必修3[M].北京：人民教育出版社，2007.

[2]郭丽敏，李鹏，苏迎春.GIS在辅助高中地理教学中的应用[J].中学教学参考，2013，（3）.

[3]杨振娜，崔东.浅谈GIS在中学地理教学中的应用[J].教学研究（课程探索），2014，（3）.

（编辑：朱泽玲）