[3sNews按]近年來，國內對GIS已經日漸重視。據不完全統(tǒng)計全國開設的GIS及相關專業(yè)的高等院校已超過500所，受此影響，越來越多的中學也已經認識到GIS在未來社會中的重要地位和影響，部分中學已經先知先覺的行動起來。今天，3sNews特別刊發(fā)本文，希望對GIS教育工作者，尤其是中學的教育工作者能帶來一些啟發(fā)。

信息素養(yǎng)指個體對信息的意識以及對信息的獲取、利用、開發(fā)等方面的修養(yǎng)和能力。地理信息素養(yǎng)指利用地圖、計算機等工具獲取、分析、處理地理信息,以及主動參與信息活動,傳遞地理信息的能力。

隨著計算機技術及遙感、衛(wèi)星技術的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)作為一門高科技應用技術,發(fā)展非常迅速,對地理學界乃至整個社會產生深刻的影響,利用GIS培養(yǎng)學生的地理信息素養(yǎng),提高學生的綜合素質,已經成為中學地理教學的一項新任務。

一、現代地理信息技術概況

1963年加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出GIS這一術語,并建成世界上第一個地理信息系統(tǒng)用于自然資源的管理和規(guī)劃。之后隨著計算機技術的發(fā)展,GIS迅速發(fā)展,逐步成為國土資源、農業(yè)、氣象、環(huán)境和城市規(guī)劃等領域的常備工作系統(tǒng)。我國GIS起源于1980年,經過十多年的發(fā)展,在1996年以后進入產業(yè)化生產階段,國內不少IT企業(yè)都制造出優(yōu)秀的GIS應用軟件。

目前GIS的發(fā)展有兩大趨勢:(1)與計算機及遙感技術結合,提供數據的采集、儲存、檢查、操作與分析。組合式GIS技術的發(fā)展還使之與其他計算機信息系統(tǒng)集成,跨語言使用,提供無限擴展的數據系統(tǒng);(2)最新的GIS技術已經發(fā)展到對地理空間信息進行可視化的動態(tài)分析,在三維圖形中對信息進行交互操作,并結合網絡、多媒體和立體視覺給人創(chuàng)造一個虛擬的數字地球和數字城市。

來自地理環(huán)境的信息大部分與位置和空間分布有關,所以GIS應用非常廣泛。GIS的廣泛應用創(chuàng)造了巨大的經濟效益和社會效益。現代地理信息技術正深刻改變著人們的生活和工作,同時也沖擊著傳統(tǒng)的思維方式和教育觀念。

二、中學地理教育滲透GIS的必要性

今天,推廣GIS的基礎教育任務,責無旁貸地要由地理教育擔負起來,這就要求中學地理教育從基礎知識的角度進行重新審視、整合,把最前沿的GIS知識滲透到教材之中,要求地理教師緊跟時代發(fā)展的步伐,樹立新的教學理念,傳授GIS的基礎知識和基本技能,提高學生的地理信息素養(yǎng),使他們能用GIS手段解決信息時代的基本問題。新一輪高中地理課程改革即將實施,其中把培養(yǎng)未來公民所必備的地理素養(yǎng)作為首要目標,強調信息技術在地理學習中的應用,只有把GIS納入教學系統(tǒng),地理教育才能適應知識經濟和信息時代的要求。

新課程在地理“必修3”的第三節(jié)介紹了地理信息技術的應用,在選修模塊7中專門安排了GIS的有關知識。但是,目前GIS在中學地理教學中的推廣非常緩慢,面臨的困難很多。只有教師轉變觀念,積極適應信息時代的要求,主動學習,選擇有效的方法和途徑,GIS教育就一定能受到學生的普遍歡迎,產生良好的效果。

三、中學地理教學中進行GIS教育的方法和途徑

1.在課堂教學中滲透GIS教育

GIS的發(fā)展使地理制圖手段發(fā)生了根本的變革,過去通過素描繪制的景觀圖和通過等高線分層設色繪制的地形圖已經逐漸被遙感衛(wèi)星圖片所取代,這些圖片經過技術處理呈現的真彩色便于判讀。

在初中地理新教材中已經多處應用到這些圖片,教師在講述相關知識時可以結合教學內容介紹給學生。重點教會學生根據圖片的形態(tài)、色彩和標志性建筑判斷地表景觀和地形起伏。例如:講解西南地區(qū)的地形時,運用遙感圖片,首先根據色彩判斷雪峰和地表植被,然后觀察山脈走向,判斷山嶺、山脊、山谷、鞍部等基本地形單元。其次,在課堂教學中教師可以利用GIS來輔助教學,在國家基礎地理信息系統(tǒng)網上,可以隨時調用各區(qū)域的地圖并可以任意縮放,查閱各種地理事物的數據。該網站還有三峽、雅魯藏布江大峽谷等地區(qū)的虛擬三維動態(tài)景觀,教師可以充分利用這些網絡資源,為學生展示豐富多彩的地理畫面。

GIS輔助教學不但使地理課堂的信息容量增加,而且使學生對地理事物的空間關系認識得更加直觀、具體。另外,教師可以結合教學內容穿插一些GIS的有趣故事和GIS的最新應用來調動學生的興趣。例如:在重慶,小偷偷了帶有定位跟蹤系統(tǒng)的小汽車膽戰(zhàn)心驚,把汽車藏在草堆里,過了幾天,當他們拆除了報警鈴把汽車開出來,還是被定位跟蹤系統(tǒng)捕獲而被警察抓住。

2.在地理活動課程中培養(yǎng)學生的GIS應用能力

在地理活動課程中,教師可以有計劃、有步驟地培養(yǎng)學生的GIS應用能力。目前北京、上海、廣州、深圳等發(fā)達城市都已經建立復雜的城市信息系統(tǒng),可以讓學生上網瀏覽這些城市的電子地圖,通過GIS的任意縮放、漫游、查詢等功能研究各相關城市的氣候、水文、交通、建筑、旅游等問題。通過GIS還可以獲得各地區(qū)地形、土壤、氣候、植被、土地利用等的信息,再通過某些GIS軟件進行動態(tài)分析,了解人類生產活動對環(huán)境的影響,讓學生根據所學的知識制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3.在研究性學習中激發(fā)學生的GIS創(chuàng)新能力

地理研究性學習要指導學生運用地圖來分析問題,繪制地圖來說明問題,所以在研究性學習中可以指導學生創(chuàng)造性地編制GIS。例如,學生選擇的研究性課題是“廣州市公廁的衛(wèi)生、布局及設計現狀調查”、“廣州市人行道交通安全的調查”等,在這些問題的研究過程中,筆者首先指導學生利用GIS檢索相關知識,查詢地理信息,再通過調查、訪問分析存在的問題,然后經過集體討論和深入研究提出解決問題的途徑。最后指導學生把相關知識制作成簡易的電子地圖,如“廣州市公廁布局示意圖”等。這樣,在地理研究性學習的過程中,學生不僅掌握了GIS的檢索功能、編程功能,而且創(chuàng)造性地學會了用GIS展示他們的研究成果,對于學生綜合素質和創(chuàng)新能力的發(fā)展有很大的作用。

總之,GIS在信息社會具有舉足輕重的地位,在中學地理教育中滲透GIS知識,培養(yǎng)學生的地理信息素養(yǎng)已經成為中學地理教師的當務之急。