[3sNews按]近年來，國內(nèi)對GIS已經(jīng)日漸重視。據(jù)不完全統(tǒng)計全國開設(shè)的GIS及相關(guān)專業(yè)的高等院校已超過500所，受此影響，越來越多的中學(xué)也已經(jīng)認(rèn)識到GIS在未來社會中的重要地位和影響，部分中學(xué)已經(jīng)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(xué)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(shù)及遙感、衛(wèi)星技術(shù)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(yīng)用技術(shù),發(fā)展非常迅速,對地理學(xué)界乃至整個社會產(chǎn)生深刻的影響,利用GIS培養(yǎng)學(xué)生的地理信息素養(yǎng),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),已經(jīng)成為中學(xué)地理教學(xué)的一項新任務(wù)。

一、現(xiàn)代地理信息技術(shù)概況

1963年加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson首先提出GIS這一術(shù)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(shù)的發(fā)展,GIS迅速發(fā)展,逐步成為國土資源、農(nóng)業(yè)、氣象、環(huán)境和城市規(guī)劃等領(lǐng)域的常備工作系統(tǒng)。我國GIS起源于1980年,經(jīng)過十多年的發(fā)展,在1996年以后進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段,國內(nèi)不少IT企業(yè)都制造出優(yōu)秀的GIS應(yīng)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(shù)結(jié)合,提供數(shù)據(jù)的采集、儲存、檢查、操作與分析。組合式GIS技術(shù)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(shù)據(jù)系統(tǒng);(2)最新的GIS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到對地理空間信息進(jìn)行可視化的動態(tài)分析,在三維圖形中對信息進(jìn)行交互操作,并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)、多媒體和立體視覺給人創(chuàng)造一個虛擬的數(shù)字地球和數(shù)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(guān),所以GIS應(yīng)用非常廣泛。GIS的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。現(xiàn)代地理信息技術(shù)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(xué)地理教育滲透GIS的必要性

今天,推廣GIS的基礎(chǔ)教育任務(wù),責(zé)無旁貸地要由地理教育擔(dān)負(fù)起來,這就要求中學(xué)地理教育從基礎(chǔ)知識的角度進(jìn)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(xué)理念,傳授GIS的基礎(chǔ)知識和基本技能,提高學(xué)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(biāo),強調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,只有把GIS納入教學(xué)系統(tǒng),地理教育才能適應(yīng)知識經(jīng)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(shù)的應(yīng)用,在選修模塊7中專門安排了GIS的有關(guān)知識。但是,目前GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的推廣非常緩慢,面臨的困難很多。只有教師轉(zhuǎn)變觀念,積極適應(yīng)信息時代的要求,主動學(xué)習(xí),選擇有效的方法和途徑,GIS教育就一定能受到學(xué)生的普遍歡迎,產(chǎn)生良好的效果。

三、中學(xué)地理教學(xué)中進(jìn)行GIS教育的方法和途徑

1.在課堂教學(xué)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(shè)色繪制的地形圖已經(jīng)逐漸被遙感衛(wèi)星圖片所取代,這些圖片經(jīng)過技術(shù)處理呈現(xiàn)的真彩色便于判讀。

在初中地理新教材中已經(jīng)多處應(yīng)用到這些圖片,教師在講述相關(guān)知識時可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹給學(xué)生。重點教會學(xué)生根據(jù)圖片的形態(tài)、色彩和標(biāo)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(jù)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(xué)中教師可以利用GIS來輔助教學(xué),在國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)網(wǎng)上,可以隨時調(diào)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(shù)據(jù)。該網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)資源,為學(xué)生展示豐富多彩的地理畫面。

GIS輔助教學(xué)不但使地理課堂的信息容量增加,而且使學(xué)生對地理事物的空間關(guān)系認(rèn)識得更加直觀、具體。另外,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容穿插一些GIS的有趣故事和GIS的最新應(yīng)用來調(diào)動學(xué)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(dāng)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(xué)生的GIS應(yīng)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(xué)生的GIS應(yīng)用能力。目前北京、上海、廣州、深圳等發(fā)達(dá)城市都已經(jīng)建立復(fù)雜的城市信息系統(tǒng),可以讓學(xué)生上網(wǎng)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(guān)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(jìn)行動態(tài)分析,了解人類生產(chǎn)活動對環(huán)境的影響,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3.在研究性學(xué)習(xí)中激發(fā)學(xué)生的GIS創(chuàng)新能力

地理研究性學(xué)習(xí)要指導(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)中可以指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地編制GIS。例如,學(xué)生選擇的研究性課題是“廣州市公廁的衛(wèi)生、布局及設(shè)計現(xiàn)狀調(diào)查”、“廣州市人行道交通安全的調(diào)查”等,在這些問題的研究過程中,筆者首先指導(dǎo)學(xué)生利用GIS檢索相關(guān)知識,查詢地理信息,再通過調(diào)查、訪問分析存在的問題,然后經(jīng)過集體討論和深入研究提出解決問題的途徑。最后指導(dǎo)學(xué)生把相關(guān)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(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生不僅掌握了GIS的檢索功能、編程功能,而且創(chuàng)造性地學(xué)會了用GIS展示他們的研究成果,對于學(xué)生綜合素質(zhì)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(xué)地理教育中滲透GIS知識,培養(yǎng)學(xué)生的地理信息素養(yǎng)已經(jīng)成為中學(xué)地理教師的當(dāng)務(wù)之急。