侯姣

根据GIS在中学地理教学应用中的重要性，本文从宏观上总结了GIS在中学地理空间分析教学中的优势，通过GIS与课程整合的案例说明GIS的结构和功能，同时也总结了在应用GIS的基础上如何展开探究式教学来提高学生的實践能力。

随着信息技术的迅速发展，社会的各行各业不断的加大了对地理信息的依赖，这也直接导致了社会对地理信息技术人员的要求越来越高。为了满足这一要求我国教育决策者从中学地理教学就开始通过信息技术手段培养教学对象的实践性和创新性。在2014年我国教育部就出示了《全日制普通高中地理新课标标准》（以下简称新课标）。在新课标中明确指出：培养学生创新意识和实践能力，是时代赋予的教育使命，所以为了达到教育目标，在新课标中把“地理信息技术GIS应用”设定为高中地理教学内容。

一、GIS的概念及教学中的应用优势

1、GIS 的概念

GIS译为“地理信息系统”，是近三十年来迅速发展起来的综合系统，它把地理学、几何学、计算机科学及遥感、虚拟等各种技术融为了一体，应用的领域有邮电通讯、城市规划、军事公安、环境评估及国土管理等各个行业，其构成包含了Arc Globe、Arc Map、Arc Scene等数据库。

2、GIS在中学地理教学中的应用优势

在中学地理教学中，借助GIS可以将地理知识进行形象化的展示，激发教学对象的学习兴趣、提高教育者的教育水平及学校的教育质量。和传统的中学地理教学相比较，应用GIS进行地理教学体现出了信息化教学的优势：（1）完善教学手段、提升学生空间思维。地里空间是地理学永恒的主题，地理信息与其他信息的根本区别是在于强烈的空间特征。所以提高地理空间事态分布教学是培养学生空间思维的关键所在。借助GIS软件图层叠加处理、动态演示等功能进行教学地图的制作可以很直观的表达地理空间事态分布的复杂状况，从而改善传统的教学手段和提高学生的空间思维能力。（2）改善教学模式。由于我国高考是采取应试考试的方式进行，所以无论从教师还是到家长对学生考试分数的重视程度远远超过了学生的实践能力。为了改变这一现状，我国教育局颁发了《普通高中“研究性学习”实施指南（实行）》，在该指南中针对地理学科进行了合理科学的安排，课程的教学模式也采取了“探究式教学”，该模式将教师为中心的传统地位转变为了“学生为主体，教师为主导”的形式，在该模式的教学中着重培养学生的实践操作能力和团体合作交流的能力。（3）优化教学内容。GIS能够将地理抽象的知识点直观的表达于地理显示面板，可以根据GIS自由收缩、测量等功能进行不同尺度的地理事物观察。此外通过GIS的数据编辑管理功能可以实现地理教学资源的共享。

二、GIS在中学地理空间分析教学中的课程整合举例

1、教案：“GDP的增长与什么因素有关？”

教学过程中，教师通过展示全国各个省份GDP分布的专题地图，引出问题“GDP的增长与那些因素有关”。将问题抛出让小组讨论最后给出假设性的答案： 影响GDP的增长因素有交通分布、人口密度分布、气温、降水量及河流分布等。在假设性的基础上给出任务：通过教师引导，将“中国行政区划”、“人口分布”、“交通分布”、“气温分布”、“降水量分布”及“河流分布”的各个图层进行叠加导出地图进行空间数据比较分析，最后得出结论。

2、课程整合

（1）数据的选取与录入

教学地图在GIS显示面板中要求可以随标尺进行自由收缩，所以要将各个图层的地图制作成矢量图，而矢量图需要收集相关的数据来作为图层的数据库。本文教案中涉及到的有“人口数据”、“各个行政区GDP数据”、“铁路数据”、“中国主要河流数据”及“气温数据”等。这些数据收集均来自国家统计局、中国气象数据网。在数据的录入中是以GIS软件为平台建立数据库，数据库的建设过程中是以Arc Map中图层的“添加数据”及“数据合并”来完成。

（2）专题地图制作

本文案例教学目标是要学生学会空间事态分布的比较分析，所以需要制作与案例相关的事态分布图层。通过编辑栏将收集及合并完成的数据进行存储、保存等功能编辑后，就可在Arc Map的界面中显示所需图层：“行政区划分”、“铁路分布”、“中国主要河流”、“人口分布”、“GDP”及“气温分布”等图层，如下图。

（3）专题地图叠加

在图层目录中，勾选所需的图层，如将GDP图层和铁路干线图层同时勾选上会同时显示两个图层的效果图，再根据课程所需在菜单栏中选中“插入”菜单进行“图例”的插入，最后“编辑”菜单下“导出”专题地图，如下图。在教师的引导下学生结合地图和图例进行课程任务的探讨。

（4）案例探索

问题假设：GDP的增长与人口密度成比例（即正比或反比）关系。

地图空间数据探究：据图四中的“人口密度与GDP图层叠加”地图显示，各个省份的颜色越深人口密度就越大，分布于各个省份的柱状图越高说明该省份的GDP值就越大。图层叠加以后发现人口密度大的地方GDP的值不一定大，并且值大的GDP柱状图主要分布于东南沿海地区，两者值的分布并没有什么直接或简介的规律，GDP值大的省份中人口密度有大有小。

结论：GDP的增长与人口密度不成比例关系，即人口密度不是影响GDP值增长的因素。

三、总结

GIS在中学地理中作为一种教学辅助工具，在很大程度上提高了教育的信息化，并且在教学中也加大了学生的实践能力。但是由于GIS本身技术含量复杂和操作的环境要求高，所以要求教育工作者做到熟练的掌握功能繁杂、系统庞大的GIS是不容易的。这就要求我国需要加大教师信息化能力的培养来解决此问题。总之要将GIS有效的普及到中学地理中，需要普通教育决策者分析各个地方的教育资源状况，然后分层次、分地区、分级别的有效进行。

（作者单位：云南师范大学）