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高中地理gis

时间:2016-04-16 来源:唯才教育网 本文已影响

篇一:地理信息系统与高中地理教学

地理信息系统与高中地理教学

塘沽滨海中学 慈征宇

内容摘要:地理信息系统(GIS)是集计算机科学、地理科学、空间科学、信息科学等为一体的新兴边缘科学。GIS如今渗透到了社会的各个领域,对传统的地理教学也形成了挑战。本文主要介绍GIS的概念以及用案例的方式介绍了在地理教学中GIS的体现于运用,希望能给大家带来一些帮助。

关键词:地理信息系统;功能;地理教学

地理信息系统脱胎于地图,具有获得、存储、编辑、处理、分析与现实地理数据的功能。地理信息系统经历了60年代开拓发展阶段,70年代巩固阶段,80年代突破阶段和90年代社会化阶段,现在地理信息系统正在迅猛发展,为人类的生产生活和教育进步做着极大的贡献。

一、地理信息系统的基本概念

迄今为止,地理信息系统的定义和内涵都比较模糊,但是有一点却很明确,地理信息系统是利用计算机处理空间数据,并在应用的推动下日趋完善的。总的来说地理信息系统的可定义为:“在计算机软硬件、网络与通讯技术的支持下,运用系统过程与信息科学的理论,以空间数据为操作对象,以数据库为核心,采用空间分析和建模方法,对有关空间数据进行预处理、输入、存

储、编辑、修改、查询、检索、管理、处理、分析、建模、虚拟、仿真、更新、应用、输出和可视化表达,实时提供多种空间动态信息,为规划、管理与决策等特定目标服务的技术系统。”

二、地理信息系统在地理教学中的应用

地理信息系统的教学内容已经成为地理教育改革的先驱信号,它已经在诸多地理教材中体现,其中例如地理教材的新课标要求、高二课本必修三,同时也成为地理高中学业水平考试考核的内容,在高中地理的选修教材中也设立了选修7《地理信息技术应用》。这些都充分说明地理信息技术在高中地理教学中的应用以及其越来越重要的教学比重,同时更是未来地理教育的一个风向标,也引起了教师教学方法上的变革和学生的学习兴趣。

(一)GIS对地理教学的辅助

GIS拥有的强大功能集中体现在教学的应用中,能够解答地理事物位置、空间分布趋势、各地理事物之间空间关系等问题。

1、GIS的应用软件,能对地图的图幅大小进行调节,而且能针对教学内容的变化对地图的内容进行移动,也能精确的测算出两点之间的距离。在将地理分区的内容时,可以将亚洲、欧洲、非洲等七大洲四大洋的轮廓图缩小,展示出来。并可以经过自身的编辑和应用,展示出气候图、水文图、地形图和综合型的地图。教学中,教师可以应用GIS在空间上显示符合某一条件的地理要素的特性,帮助学生认识地理空间概念。如,利用GIS对地理事1此定义出自 李佩武《地理信息系统基础》 1

物的空间分布、查询、显示功能,辅助讲授自然与人文要素的分布,也可对各地理要素之间的空间关系进行分析,帮助学生掌握地理要素的分布特征、空间分布规律,提高学生分析地理问题、解决地理问题的能力。

2、GIS技术的查询功能可以对的空间信息及其属性信息的查询检索与统计,并把结果用图表的显示。利用GIS技术,可确定某地理要素在一定范围内对于其他地理要素的分布。如,确定离某条河流100千米内人口大于20万的城市分布,从而为内河运输、灌溉发电、洪灾预防等各种人类活动提供环境分析与决策。这有助于学生形成理性分析地理问题的能力,方便快捷的考察学生的掌握状况,提高学习记忆的兴趣,对于培养学生的空间分析、空间判断和决策能力都有好处。

3、运用GIS软件来进行专题图的绘制,可以对空间的显示、符号颜色和大小等的设置与管理,将多种信息进行图层叠加,以加深学生的动手能力及创新能力,也能让学生直观的理解地理现象和原理之间的关系。如在将气候类型分布图的时候,就可以叠加上气压带和风带的分布图,以加深理解。

4、用GIS能显示地理事物在不同时段的地理信息的空间分布,能展现其各阶段的特征,有助于学生认识地理事物的发展过程。如,在讲授城市化或土地利用变化等问题时,利用GIS直观显示不同时段的城市扩展或土地利用变化信息,能帮助学生对城市化过程或土地利用变迁有深刻的了解。

5、GIS软件演示很多在现实社会环境下无法用肉眼观察到的现象和客观规律。体现出可以将漫长的变化过程快速的展示,如:板块运动、地壳变化、海陆变迁、生物进化、矿产资源形成等等;也可以将抽象的地理现象变得形象,如:地球的公转与自转、生态系统的能量流动、水平运动物体的偏转规律等等。从而更加生动形象地展现出一些难以言喻的地理现象,让学生可以直观地体会到地理的神奇与神秘,培养其学习地理的乐趣。

(二)GIS在地理教学应用中的实例探究

1.多媒体GIS在地理教学中的应用

多媒体GIS是指将文字、声音、动画、图像与GIS技术相结合,充分使用了GIS的信息整合。多媒体GIS与地理教学的,将在一定程度上提高教学质量。

案例1 人口密度分布

人文地理教学中也可以渗透或者说也可以应用GIS的一些技术,实际上人口和城市这些问题也会更多地用到GIS这样一些技术。GIS更加便捷地展示讲课内容。对于人口分布这部分内容,第一个可以用人口密度图展示。我们可以自己制作人口密度图,用人口总数除以区域面积达到密度,我们就用等差的方法去划分。城市也是一样。还有比如说人口的组成,我们都可以自己制定一个图,根据目的的不同进行展示。

案例2 城市的空间结构

在必修二中的城市空间结构与城市化的内容讲解上,也可以

引进地理信息系统的的概念。城市空间结构是个宏观的内容展示,我们也可以根据现有的各种信息来制作城市的空间结构图,使学生能自己观察寻找空间结构的分布规律。

2.虚拟GIS在地理教学中的应用

虚拟GIS(VGIS)应用于地理教学,其最大的特点展现现实中无法再现的景象。例如,模拟高原、盆地等的过程、地球板块的运动等等。VGIS采用了多媒体、动画等教学内容,把软件和虚拟现实集于一体,对辅助教学意义。

案例3 地球的运动

地球的运动是高中地理教学必修一模块中的难点内容。在地球的运用的教学中,黄赤交角的形成、晨昏线的运动、全球昼夜长短的变化和太阳高度角的变化是较抽象的内容,传统的平面、静态的版图教学方法或是简单的用投影和模拟仪器难以达到满意的教学效果。使用GIS技术的三维显示与动态模拟功能,模拟地球在宇宙中的运动过程,就能真切的体现出地球运动的这部分内容。

案例4 地壳运动

在研究环境变迁的时候,地理信息系统就成为了一个不可或缺的手段。我们可以运动视频来演示几亿年来,地球上的六大板块的运动,从宏观的角度来向学生直观的解释和演示板块的边界、运动。

3.三维GIS在地理教学中的应用

篇二:地理信息系统在高中地理教学方面的应用

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地理信息系统在高中地理教学方面的应用 作者:吴加江

来源:《启迪与智慧·教育版》2014年第12期

地理信息系统的引入能够很大程度提升高中地理课程的教学效率,不仅能够拓宽学生的信息获知渠道,还能够很好的培养与锻炼学生的数据分析能力。本文将结合实例谈谈地理信息系统在高中地理教学方面的应用。

一、专题地图的制作

地理信息系统在高中地理课程教学中能够很好的体现出其优越性,尤其是对于一些专题的研究过程中必须以详实的数据为依托,并且最后能够借助有效的呈现方式让数据非常直观的说明问题。在传统的地理课程的教学中碰到这类问题时教师们往往只能将课前搜集整理到的数据进行归纳整理,然后将这些信息转述给大家,在此基础上再来进行相关问题的分析论证。这样的授课方式效率不仅十分低下,这样的信息呈现模式也很难带给学生们直观的感受与体验。地理信息系统的出现则极大的改善了这一障碍,系统内已经搜集了大量有效数据,教师只需要在用的时候将数据提取出来即可。此外,系统还能够针对性很强的展开对于某一研究专题的图表制作,绘制出的图表不仅非常直观,数据的呈现也很准确。往往借助这些专题图就能够很好的将这些研究问题得以解决。

专题图是地理信息系统中使用最为普遍的一种地图。专题地图又称特种地图,是一种着重表示一种或数种自然要素或社会经济现象的地图。在地理信息系统中可以展开很多有针对性的专题地图的制作工作。例如:在和学生们讲到《经济发达地区的可持续发展》时,我会利用“2013年中国各省GDP数据”来制作出“2013年中国各省GDP分级设色专题图”,地图上还可以添加各省名称注记。专题图的特征在于它非常直观,例如上述专题图中可以用颜色的深浅来代表2013年各省GDP数值的大小,颜色深代表GDP数值大,颜色浅代表GDP数值小。通过观察“2013年中国各省GDP分级设色专题图”,我们可以看到东部省区显示的颜色最深,中部省区次之,西部省区显示的颜色最浅,表明我国东、中、西部省区在区域经济发展水平上的差异。专题图制作出来后往往能够让某个问题或者自然要素非常直观的在图上得以显现,这不仅能够帮助学生从宏观层面认识一些社会现象,也能够深化学生们对于相关教学内容的理解与认知。

二、叠层分析的展开

在高中地理课程的教学中,许多综合性较强、较为复杂的问题分析中都会涵盖与涉及到多个要素,只有从不同层面展开对于相关问题的全面分析与比较,才能够让学生们真正体会到相关知识点。地理信息系统中的叠层分析功能很好的为这一教学过程提供了契机,智能化的系统中能够实现对于多元素、多层面的数据展开叠加呈现与分析,这就实现了在一个界面内同时分析多个问题的可能,也为地理教学中复杂问题的探究提供了很好的平台。

篇三:GIS在辅助高中地理教学中的应用

GIS技术的发展,使海量地理信息的处理有了一些本质上的进步,也深刻地影响地理教学思维的转变。在我国将GIS应用于高中地理的辅助教学已经有了初步的研究,如中学GIS教学辅助软件设计, GIS技术应用于高中学生信息素养培育,以及从教学内容和教学技术手段两方面探讨GIS在中学地理教学中的具体应用等。这些研究侧重于对GIS引入中学地理教学的理论和应用研究,缺乏结合高中地理教学的具体案例分析。本文将GIS强大的空间信息处理功能与鲜活的高中地理教学课程相结合,突出GIS对中学地理教学图件的制作以及成果的直观展示,以期提高教学效果。

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一、GIS概述

GIS(Geographic Information System,地理信息系统)是在计算机软硬件支持下,采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示空间信息的一种技术系统。它是在20世纪60年代发展起来的新型学科,是现代科学技术发展和社会需求的产物。目前GIS广泛应用于国民经济的各行各业,而将其应用到教育领域是一项十分有意义的尝试。

二、高中地理教学中引入GIS的必要性

我国在新课程改革中提出:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的(来自:WwW.hn1C.Com 唯 才 教育 网:高中地理gis)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、获取新知识能力、分析和解决问题能力以及交流与合作能力。”而GIS本身的学科特色就决定了学生能在专业的辅助教学软件平台中,搜集到更多更有用的信息,并能对信息进行更专业的分析处理,使学生更深刻地掌握知识的同时,还激发了他们对新知识的探索欲望,增强了实际动手操作的能力,培养了他们自主学习的能力,可谓一举多得。

三、GIS在辅助教学中的具体案例

地理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就在于其强烈的空间特征。高中地理中培养学生的空间思维一直是教学中的重难点,单靠教师的投影、版图或计算机动画演示很难达到理想的教学效果,学生的空间思维也没有达到一个很好的提升。而借助ArcGIS软件制作专题地图,能够反映地理现象的空间分布特征,使学生一目了然,从而得到很好的教学效果 。下面介绍一个ArcGIS在辅助教学中的具体案例。

区域经济的发展――以我国东北地区(人教版高中地理必修三第四章第一节)为例。 教学过程的设计:

运用ArcGIS软件,按顺序调用东北地区年降水图、积温图、地形图、矿产交通图、商品粮分布基地图等。

东北地区包括黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区东部。独特的地理条件使得东北地区成为我国重要的商品粮基地。农业的区位选择包括自然条件和社会经济条件两大部分,自然条件包括气候、地形、土壤、水文等,社会经济条件包括市场、交通和政策等(图1)。

(一)自然条件

气候是区域农业中最难改造的自然条件。气候条件制约着一个区域农业的生产品种、耕作制度和生产季节等。在ArcGIS中调用东北地区年降水量(图2)、积温图层(图3),可以直观、形象地观察到东北地区的气温降水情况,其内部存在温度和降水量的差异,导致了其农业生产地域差异显著,最终形成了三大农业生产区域:平原区域的耕作农业区;大小兴安岭和长白山区的林业和特产区;西南高原、松嫩平原西部及部分林区草地的畜牧业区。特定的气候孕育了东北大地的特色土壤,黑土、黑钙土在东北地区广泛分布,土层深厚,有机质含量高,有利于农业生产。

地形条件往往影响着区域农业生产的类型。调用《东北地区地形图》(图4)可以看出,东北地区包括高原、平原和山地三类相对完整的地形单元,其中中部和东北部平原广阔,面积占全国平原面积的1/3,为区域农业的发展提供了良好的地形条件;而在西部高原地势平

坦、降水较多,是优质草原牧场;在东部长白山山区,山地环绕,森林资源丰富,木材积蓄量占全国的31%。

(二)社会、经济条件

东北地区是我国著名的老工业基地,矿产资源丰富,有色金属和非金属矿蕴藏量大,许多矿产居于全国前列,能源矿产占有重要地位。其良好的工业基础为农业发展提供了得天独厚的条件,形成了“以工带农,以工促农” 的农村经济发展格局。调用东北地区矿产交通分布图(图5)可以看出东北地区矿藏丰富,如煤矿、石油、稀土、金矿、钼矿、铁矿、铅锌、铜矿、镍矿等遍布各地。

东北地区交通发达,对外联系方便。调用东北地区矿产交通图(图5),引导学生回忆东北地区的铁路干线,对必修二里交通运输布局及其影响进行复习,温故而知新,将学生学到的知识融会贯通。

国家的政策扶持也极大地促进了东北地区社会经济的发展。20世纪50年代之前,松嫩平原、三江平原的大部分地区还是未开垦的荒地。从20世纪50年代开始,国家相继在这里组建了一批国有农场,共开垦荒地数百万公顷。农场的经营规模大,有利于推广先进技术,实现机械化生产。

正是由于上述条件才使东北地区成为全国最大的、比较稳定的商品粮基地,每年向国家提供商品粮三千多万吨,占全国商品粮总量的1/4,对我国的粮食安全具有重要作用。 在条件具备的情况下,学生可在教师的指导下亲自上机操作,调用各个图层,通过相关图层的叠加分析,帮助学生更快更深刻地认识地图上所反映的信息。在电子地图上可同时勾选多个选项,同时显示多个要素,具有交互性、无级缩放、无缝、动态载负量调整,多维化、信息丰富性等纸质地图无法比拟的优点。增强了学生对多种信息认识的深刻性,同时也更直观地向学生展示为什么东北地区能成为我国重要的商品粮生产基地,便于学生总结。并且还能使学生对ArcGIS软件有一个初步了解,激发起他们对地理软件的操作兴趣。

四、GIS应用的几点思考

1.各教育部门及社会、个人对GIS的重视程度

2003年颁布的《普通高中地理课程标准》中明确指出:“新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S(GIS,RS,GPS)的知识,这是课程内容本身的要求。”但事实上我们对GIS重要性的认识程度不够,各级教育部门没有制定出一个切实可行的方案,GIS相关知识在考试考查中体现不足,导致教师、学生对GIS的重视程度不够,只是一味地应试,死记硬背书本上的知识,没有上机操作的机会。因而,改革目前的高中地理教学教育,包括从大纲、教材到练习,从实际教学到最终的考试阶段已经势在必行。2.教学软硬件的适宜程度

目前我国能够应用在高中教学中的软件少之又少,大多数GIS软件都太过庞大,组建模块太多,价格昂贵,不适合中学教学,因此开发出适合中学教学的GIS软件十分迫切。目前省市一级学校的机房、计算机设备还是比较齐全,配置相对较高,但县级乡(镇)级学校的设备就比较落后,有些甚至都没有设备,这就给GIS引入教学带来了很大困难。因此,有关教育部门及学校需要进一步完善教学硬件环境,为学生素养的提高创造一个良好的信息环境。

3.教师自身素质的提高

GIS作为一种新的中学教学工具在我国才刚刚起步,只有少数刚走出大学校园的青年教师具备比较好的计算机专业知识,而广大中年教师对GIS的掌握熟悉程度还较低,对计算机专业的知识还仅仅停留在Word、PowerPoint、Excel上,这是远远不够的。GIS平台掌握的难度较大,因此,学校要注重教师队伍的定期培训,提高教师的信息技术水平,为培养出更多对国家、对社会有用的高素质人才做出努力。

4.网络地理资源的免费共享性

数据资料是决定GIS软件能否成功引入高中地理教学的关键,没有大量的免费数据,对软件再熟悉也是“巧妇难为无米之炊”。如果要教师自己创建数据,备课时间将会大大增加,给教师造成巨大压力,也不利于GIS软件的广泛应用。目前网络上的资源很少免费共享,某些信息公司也只是免费提供很少一部分的数据,这就给GIS辅助教学带来了很大难度。所以,开发适合中学地理教育的数据资源显得十分迫切。

五、结论和展望

GIS作为一种新时代下的教学工具和手段,具有广阔的发展前景。它不仅丰富了课堂教学的内容,也改变了课堂教学的形式,对提升教学质量,提高学生的创新能力和综合素养有着重要的作用。虽然目前我国GIS在辅助高中地理教学中受到种种条件制约,应用范围还不是十分广泛,但我们相信在社会各界人士的共同努力下,这一天将很快到来!

参考文献

[1]师忠涛.中学GIS教学辅助软件设计与案例研究[D].上海:华东师范大学,2011.

[2]柯旭阳. GIS技术在高中学生信息素养培育中的应用研究[D].福州:福建师范大学,2005.

[3]李玉能.中学地理教学中应用GIS的实践与探索[D].福建:福建师范大学,2005.

[4]刘树凤,任晓蓉.美国国家地理标准对我国地理新课程改革的启示[J].地理教育,2010

(9).

[5]杨恒喜,史正涛,李玉凤等.GIS在中学地理教学中的应用[J].经济研究导刊,2010

(92).

[6]Priscilla Norton, Karin M.Wiburg著,吴洪键,倪男奇译.信息技术与教学创新

[M].北京:中国轻工业出版社,2002.

[7]张超,段玉山.地理教育展望[M].上海:华东师范大学,2002.

[8]周群英.3S技术在中学地理教学中的应用[J].中学地理教学参考,2009(9).

[9]曹飞跃.GIS技术在中学地理教学中的应用与思考[J].中国现代教育装备,2007(12).

[10]师忠涛.中学GIS教学辅助软件设计与案例研究[D].上海:华东师范大学,2011.

[11]苏燕萍.GIS支持下的中学地理教学模式探索[D].上海:华东师范大学,2008. 基金资助:重庆市高等教育教学改革研究项目(1203114);西南大学教育教学改革研究重点项目(2012JY003)

(责任编辑 袁 妮)

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