時間:2023-09-06 16:52:32
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【關鍵詞】GIS 虛擬GIS 多媒體GIS 三維GIS 地理教學
一、引言
21世紀,信息作為一種重要的社會資源和社會動力,已經對人們的生活產生了深遠的影響。作為信息技術重要組成部分的GIS技術,已經在社會各個領域發揮了重要的作用。其廣泛應用于社會生活的諸多部門,對傳統的地理教學也提出了挑戰。
對地理學科而言,學科的學習對象是地理環境、地理事物以及事物之間的規律,其具有時空范圍的廣泛性、多樣性、差異性、各要素間的聯系性、綜合性和可變性。學習對象的諸多特性和學習者的時空局限、認知極限之間不可避免地存在著矛盾。而教師僅憑一張嘴、一支筆、一幅掛圖的傳統教學方式已遠遠不能滿足需求。因此,在現代教學中,電化教學越來越受到重視,并以其直觀、形象、生動等優勢,最大程度的激發了學生的求知欲,誘發了學生的學習動機,調動了學生的學習積極性。GIS技術作為電教手段之一,目前已經滲透到電化教學的隊伍中,并開始發揮其重要的作用。著名的地圖與信息系統專家陳述彭院士曾指出:“定性描述是地理學的第一代語言,地圖是地理學的第二代語言,地理信息系統是地理學的第三代語言?!边@充分體現了GIS技術在地理教學中的重要性與價值所在。
二、地理信息系統(GIS)簡介
GIS是一個用于管理、分析和顯示地理信息的系統。它通過采集、管理、處理、分析、顯示地理空間數據和屬性數據來表達地理信息。
1.從空間可視化的角度來看,GIS是一套智能地圖,用于顯示地表上要素及要素間關系。底層的地理信息可以各種視圖的方式進行表達,而這些表現方式可以被構建成“數據庫的窗口”,來支持查詢、分析和信息編輯。
2.從空間數據庫的角度看,GIS是一個包含了用于表達通用GIS數據模型(要素、柵格、拓撲、網絡等等)的數據集的空間數據庫。
三、GIS技術在地理教學中的應用
1.GIS在地理教學中的功能分析
第一,GIS的空間可視化特征,可以幫助學生培養空間想象能力、建立空間概念。第二,GIS技術將空間信息和屬性信息集成在一起的特點,使學生在了解地理事物的空間信息的同時掌握了其屬性信息。第三,GIS的數據關系特征可以提高學生的地理空間思維能力。GIS空間數據庫在存儲各地物空間信息的同時,還存儲了地物之間的空間關系,也就是我們常說的拓撲關系。通過這種拓撲關系,學生可以清晰的認識到地理事物之間的空間位置關系,從而培養其空間思維能力。
2.GIS在地理教學中的應用特點
第一,信息表現力強、數據更新速度快。GIS地圖一般都是矢量地圖,即節省空間,又能實現精確顯示。同時GIS地圖多是分層存儲,為人們的操作和使用帶來了極大的方便。另外數據庫的時時更新又促使了圖形信息的更新。第二, 空間性強,具有豐富的空間分析功能。學生通過對GIS相關軟件功能的認識,有助于學生認識地理空間分析的實用價值。第三,實踐性強,有助于學生綜合素質的培養。GIS在地理教學中還有一個重要的應用,就是專題地圖的繪制。通過這一過程,就可以培養學生的動手能力、創新能力以及審美情趣。這一過程即有助于學生能力的培養,又提高了學生學習的興趣。
3.GIS在地理教學中的應用方式
(1)地圖操作顯示應用
GIS的相關軟件提供了對地圖的放大、縮小、漫游和測距等基本操作功能。在地理教學過程中,可以根據教學內容的需要對地圖局部進行適時的縮放、漫游。尤其測距的功能對初中地理地圖一節的講述有很高的實用價值。
(2)查詢功能
GIS技術的查詢功能可以實現對各種方式的空間信息及其屬性信息的查詢檢索與統計。其中定點查詢,可以幫助學生在地圖上實現對地理事物的快速定位,使其對地理事物的直觀分布有深入的了解。在學生對地理事物的空間定位有了一定了解的同時,也可以幫助學生對地理事物相應的屬性信息進行查詢與統計。而比較查詢則可以快速實現對相應的指標進行比較,并把比較結果用圖表的形式顯示。
(3)繪圖功能
學生可以運用GIS軟件來完成專題圖的繪制。通過完成對各種空間對象的顯示方式、符號顏色和大小等的設置與管理,學生的動手能力及創新能力將得到鍛煉與提高。
四、多種類型GIS與地理教學的結合
1.多媒體GIS在地理教學中的應用
多媒體GIS是指將文字、聲音、動畫、圖像與GIS技術相結合,極大的增強了GIS的信息表現力。多媒體GIS與地理教學的結合,將在很大程度上提高教學質量與效率。
2.虛擬GIS在地理教學中的應用
虛擬GIS(VGIS)應用于地理教學,其最大的特點就是展現一些現實中無法再現的景象。例如,模擬高原、盆地等的形成過程、地球板塊的運動等等。VGIS采用了多媒體、動畫等方式展現教學內容,把軟件和虛擬現實集于一體,對輔助教學具有重要意義。
3.三維GIS在地理教學中的應用
三維GIS是在二維空間的基礎上,疊加水文、生態因素,并整合遙感影像等,最終形成三維可視化的模型。對空間對象的三維空間分析和操作是其特有的功能。例如,在講地形圖的判讀時就可以通過三維GIS來完成各種地形的三維視圖,并通過漫游功能讓學生從不同的角度來觀察地形特點。運用三維GIS來對客觀世界進行表達,其結果將更加真實。
五、結論
傳統的教學方式已經遠遠不能滿足現代教學需求,現代教學需要更多新興技術的加入。隨著GIS技術的不斷發展,越來越多的GIS技術將會應用于地理教學中,不斷豐富教學內容,活躍課堂氣氛、提高學生的學習興趣,使教學方式在傳統教學的基礎上得到徹底的改觀。但就目前實際的教學狀況來看,筆者認為,由于硬件條件、教師素質等多方面的因素,GIS技術在地理教學中的普遍應用,還需要長期的努力。另外,為了使多媒體GIS技術、虛擬GIS技術、三維GIS技術和地理教學更好的結合,我們還需要對其進行更加深入的研究,以使其更有助于地理教學的開展。
參考文獻:
[1]黃杏元,馬勁松,湯勤.地理信息系統概論[M].高等教育出版社.
[2]孫利平,徐曉寰,王子君.以地理教學為例談現代教育技術與課堂教學內容的整合[J].遼寧教育研究,2002.
[3]段玉山.信息技術輔助地理教學[M].高等教育出版社,2003.
關鍵詞:中學教學;地理信息系統;應用
傳統意義上,中學的地理教學,教師一般更加側注重對學生記憶能力的訓練,而這對中學生的學習興趣與能力的鍛煉與培養并不能起到預期的推動作用,那么如何有效地幫助學生進行地理學科的學習,逐漸成為地理教學中面臨的重要課題。
一、地理信息系統的基本特征
地理信息系統是一種空間與屬性信息的有效結合,可以通過空間或者屬性兩個分屬方面進行相應的檢索查詢和分析,并且可以對分析的結果進行高效準確的表達,實現地理數據的可視化效果。地理信息系統在管理數據時采取層的概念組織,可以對一張圖進行多方面的應用。除此之外,地理信息系統可以根據不同的情況對層次進行劃分和疊加分析,選擇特定的區域部分進行緩沖區分析,實現地理空間的分析職能。
二、將地理信息系統應用到中學地理教學中的必要性
1.地理信息系統的優越性
首先,地理信息系統由其自身技術特點決定,具有直觀的數據可視化功能與效果,此外能夠與互聯網或者一些虛擬現實技術進行結合,從而發揮更好的技術作用,形成空間數據的高度表現力。其次,地理信息系統通過疊加分析和緩沖分析以及數值統計等,可以讓學生對地理空間擁有更為明確的認識,培養學生自主分析的能力。最后,地理信息系統具有較好的制圖能力,在進行教學時可以自主地進行地圖的繪制,具有多維化和共享性等優勢,遠非傳統的地理掛圖可比。
2.有利于培養學生的創新思維
我國的《中學地理教學大綱》對培養中學生的創新思維給予了明確的規定與要求,這對地理教學質量的優化與提升具有關鍵性的意義,使培養中學生的創新意識與思維成為中學地理課堂教學中首要的任務和目標,在課堂教學中,教師應對此引起高度的重視。地理信息系統可以通過與多媒體技術的結合形成一定的視覺和聽覺效果,同時,地理信息系統以其特有的運動圖像可以有效地幫助學生進行思維的擴散,自主進行思考和分析,使學生自己動手動腦進行地理課程的學習,有利于學生創新思維的培養和教學質量的提高。
3.數字化時展需要
隨著科學技術的進步和信息技術的發展,人類已經逐漸進入數字化時代,許多新生代詞匯也相繼產生。在信息技術飛速發展的今天,世界各個國家和地區都在不斷地增加數字化系統工程建設的投入,作為最具發展前景的信息技術之一,地理信息系統的應用成為一項重要的研究課題。隨著數字化時代的發展,網絡地圖和電子地圖等逐漸成為人們日常生活中重要的部分,將地理信息系統應用到中學地理教學中,可以使學生更為方便快捷地獲取學習資料,有利于教學質量的提升。
三、中學地理教學中地理信息系統的應用
1.實現自主制圖和空間查詢
相對于傳統的地理教學掛圖,地理信息系統能夠更加清晰地反映教師提出的問題,而且不會像掛圖一樣輕易損壞,教師在教學時可以通過地理信息系統進行自主制圖,更清晰地現實教學的內容和主題融入多媒體教學中。同時,地理信息系統可以實現雙向查詢,比如,在教學我國的省級規劃時可以將每個省份用動態閃爍的方式顯示出來,并對各個省份的屬性進行相應的設置,可以幫助學生加深印象,提高學習的感性認識和學習興趣。
2.豐富知識教學
地理信息系統可以使教師和學生改變傳統的觀念認識,以全新的心態進行探索和學習,培養學生全面的、高層次的思維理念。地理信息系統的應用,使得個性化學習的開展大大增加,教師在確定研究課題之后,學生就可以通過地理信息系統數據庫進行相應的研究性學習,從更多的方面了解研究內容,有利于豐富知識教學,提高學生的學習能力以及教學質量和水平。
3.教學組織的變化
在傳統的中學地理教學中,進行課堂教學都是以教師言傳身教為主,地理信息系統的應用,使教學的組織方式發生了重大的變化。相對于傳統的地理教學,地理信息系統可以使學生通過互聯網的方式進行自主學習和研究,使學習的環境不再僅僅局限于課堂,即便是在家里也可以通過地理信息系統進行資料的收集和分析,使教學組織方式取得了重大的突破和創新。
隨著科技的進步,地理信息技術也得到不斷發展。這也直接導致地理信息系統在地理課堂中發揮的作用越來越明顯,將地理信息系統巧妙地應用到中學地理教學中,可以更有效地提高地理課堂教學的質量和水平,更有利于學生創新思維的養成,使得教學緊緊跟隨時代的步伐,不斷提高教學質量。
參考文獻:
[1]李娟.地理信息系統在中學地理教學中的應用[J].新課程(教研),2011(6).
(一)地理信息系統具備多重功能
地理信息系統的基本功能為直觀的反映地理事物,展現事物的空間分布,完成地理數據的可視化操作。地理信息系統也能直接連接計算機等設備,實現技術上的整合。這種功能使得信息系統能夠在課堂教學中發揮極大的作用,提高空間數據的表現力。除基本功能外,地理信息系統還具備對空間數據進行組織和管理的能力。在教學中,教師只需點擊其中的一個區域便可獲得其具體信息,了解其空間分布。地理信息系統所具備的該項功能能夠提高信息查詢的效率,保證教學效果。
(二)地理信息系統滿足數字化時代的要求
隨著數字化時代的到來,各地在信息化系統的投資上也在不斷擴大。地理信息系統作為高端數字技術,其開發與應用對信息化建設的完善起到了重要作用。從當前的情況來看,電子地圖等數字化信息技術已經逐漸為人們所熟知。將電子地圖等數字化信息技術應用于課堂教學中,能夠使學生掌握現代化的數字技術,學會分析和應用信息系統,從而適應數字時代對人才的要求。
二、地理信息系統在中學地理教學中的應用方法
(一)完成地理數據的呈現
在地理教學中會涉及到大量的數據信息,對于這些信息的表現,以往通常使用投影儀等設備,將數據信息以柱形圖或折線圖的形式呈現出來。這種方式雖然能夠實現數據的呈現,但呈現的形式過于單一,無法提高學生的學習興趣。使用地理信息系統完成數據的處理,能夠使數據信息以多樣化的形式展現出來,提高了信息的可視性。地理信息系統不僅能夠完成柱形圖等具體圖樣的展示,還能將信息以三維立體圖的形式展現出來,完成圖形間的任意轉化。另外,使用地理信息系統也能夠減輕教師的負擔,提高數據的準確性,完整的呈現各種地理分布圖。
(二)完成地理圖像的解析
地理教學的主要任務是培養學生的空間意識,使學生具備分析各種圖形的能力。將地理信息系統運用于地理教學中,能夠調動學生的各項感官,使學生掌握分析圖形的能力。地理信息系統具有投影清晰、規范等優點,在完成數據展示的同時,能夠實現數據的疊加呈現,將原本處于復合狀態的圖像分別展現出來。且地理信息系統易于存儲信息,相關數據信息能夠長期存儲在系統中,不易造成損壞。另外,地理信息系統能夠實現圖形與數據的完美結合,使學生獲得更好的學習體驗。例如在講解世界海洋分布時,教師可以將海洋中的暖流和寒流用不同顏色的線條標注出來,同時完成信息的動態演示,使數據信息形象的呈現出來。
(三)完成課堂習題的編制
除信息的存儲與展示外,地理信息系統還能完成課堂習題的編制,使學生能夠及時鞏固所學知識,達到隨學隨練的目的。運用地理信息系統進行習題的編制,能夠提高習題的針對性,保證評價的公平,從而提高學生的學習效率。如在學習氣候類型時,教師通過地理信息系統為學生設置課堂習題,讓學生填寫各地的氣候類型,降雨特點等,達到鞏固教學內容的目的。與此同時,教師也可以運用計算機設備對學生的成績進行評定,提高評價的準確性。運用地理信息系統進行習題的編制,有利于教師及時掌握學生的學習現狀,以便于制定出具有針對性的教學方案。
(四)完成教學內容的擴展
利用地理信息系統進行教學,能夠深化教學內容,擴大學生的視野,使學生接觸到更多的地理知識。如在學習我國臨近國家現狀時,教師可以利用地理信息系統為學生展現日本、印度、俄羅斯等地的氣候特點和風土人情,并配以相關的解說,使學生能夠身臨其境的感受別國的風情。地理信息系統是一種較為直觀的教學工具,具有良好的教學輔助功能。將其與計算機設備共同應用于教學中,不僅能夠實現數據的精確呈現,也能擴展教學內容,使學生學習到更多的地理知識。
三、結語
(1)代替傳統教學用圖。
對于中學地理教學來說,地圖的作用是至關重要的,它是最為經常用到的教學工具,信息量比較大,且形象直觀。為了培養學生的地理能力,首要的就是要培養其學習地圖的能力,也就是說,要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中,一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授,雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學,可是在使用過程中會占用空間,容易損壞,而利用GIS技術自主制圖,能夠將教師的問題清晰反應出來,也不容易損壞。這樣制作出來的地圖,信息容量比較大,且精度比較高,表現形式具有豐富性,能夠進行動態顯示,容易對內容進行修改以及擴充,也能夠結合具體需求提供信息,另外,它還可以將分布圖以及信息數字進行結合,使學生具有量的概念。
(2)可以進行空間查詢。
利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如,在對我國省級行政區進行教學的過程中,教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等,同時還要賦予其屬性,能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外,這種可視化能夠提升學生自身的感性認識,將其學習興趣充分調動起來。
(3)使知識教學更加豐富。
GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變,使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習,對學生思維理念加以培養,增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后,學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習,從多個方面對研究內容加以了解,對知識教學加以豐富,使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
二、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
(1)對相關教育資源進行建設。
從當前情況看,GIS技術成果一般都被用在商業中,在教學中的應用比較少,因此,要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發,對教師進行GIS知識培訓,是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候,一定要和中學教學進行銜接,多開設GIS課程,對相關教材以及案例數據進行編寫與制作,使教師對學生的學習進行指導,教師要改變傳統單純教授知識的模式,而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前,由于計算機技術不斷發展,教師要對免費資源進行科學利用,利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流,使GIS技術和資源實現共享。
(2)對GIS教育加以普及。
在中學地理教學過程中,應用GIS技術,就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后,可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理,之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中,GIS技術的作用越來越重要,因此,要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看,我國很多地區的中學都設置了微機室,雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求,可是學校只要進行認真規劃,合理進行利用,就能確保學生上機機會,使學生對GIS的基礎知識進行操作應用,保證GIS技術的普及。
(3)對相關教育體系進行構建。
不能在大學才開始進行GIS教育,要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學,也可以根據課程設置的相關結構,將其分成必修課程和選修課程,構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術,能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度,和地理的前沿科技動態進行接觸,堅持與時俱進的原則,為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
三、結語
一、在教學中盡可能地利用掛圖
在進行地理教學中,使用地理掛圖是主要的教學手段。使用掛圖可以吸引學生的注意力,更有利于教師掌握教學進度,方便對學生學習地理知識進行指導教學。學生看到掛圖可以快速在腦海里構建相關地理知識的空間概念,促進學生學習和掌握課本
知識。
二、勾畫出簡略地圖使講課內容更直觀化
采用簡略地圖是高中地理教學中的一大特色。教師依據地理書本內容自行繪制簡略地圖進行教學,使地理知識直觀地落實在地圖上,可以提高學生識圖的基本技能。使用簡略地圖,簡化了正規地理掛圖的內容,教師可以在繪制的簡略地圖上突出課堂的講課重點,從一定意義上來說,簡略地圖起到了補充地理教學掛圖的作用,它將重點課堂內容賦予鮮明醒目的表現效果,可以有效提升學生的認知能力。教師依據課本知識邊畫邊講,學生則是邊聽邊記,他們的注意力集中在教師的板書和語言上,對知識的印象會非常深刻。
三、文字與地圖相結合,加深學生的印象,提升講課效率
想要使課堂教學更加合理化,可利用現代的構建學習理論,教師可以虛擬情境,然后設置相關問題,先讓學生自己去討論和探索答案,教師可以從旁指導,最終教師和學生共同找到問題答案。在進行“討論”的時候,可設立學習小組,在小組內相互合作,增強學生的集體感。學生從被動學習變成主動學習。地圖可以看成地理課堂上的特殊語言,承載著很多的地理知識。采用一些先進的教學手法,可使用多媒體播放一些影像類的地理資料,使地理知識可視化、可聽化。利用這樣的手段不但可以適當地構建學習情景,還加深了學生對知識的印象,提高了學生的想象力,從而實現教師預設的教學目的。
四、利用好書本里的插圖
關鍵詞:地理信息系統;中學地理;輔助教學
中圖分類號:G633.55 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)30-0154-03
地理信息系統(Geographic information system,簡稱GIS),是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統,是分析和處理海量地理數據的通用技術[1]。
GIS是計算機技術與地理學相結合的產物,是計算機技術在地理學中的應用,它的出現對地理學產生了巨大的影響。地理學本身又是一門理論聯系實際的應用科學,在地理教學中重視地理理論教學的同時對地理技能也要有足夠的重視。如果說定性描述是地理學的第一代語言,地圖是地理學的第二代語言的話,無疑GIS就是當之無愧的地理學第三代語言。地圖一直以來都是中學地理課堂的核心,而作為地理學第三代語言——GIS就面臨著如何發揮自己的強大功能更好地服務于輔助中學地理教學的挑戰。GIS與中學教育的結合在我國也不過數十年的歷史,在取得一定成績的同時也暴露出了很多亟待解決的問題,引人思考。
一、GIS輔助中學地理教學的意義
1.新課程標準的要求。新課標下地理教學改革的一個重要課題是使課堂教學效果整體化,其解決途徑就應以更好地激發學生學習的地理興趣與培養學生的學習能力和技能入手,盡量使用多種電教媒體輔助教學。基于GIS的快速空間定位搜索和復雜的查詢功能,獨立的地理空間分析能力,強大的圖形創建和可視化表達手段,及通過地理學信息組成的現實空間模型與程序,實現對地理過程動態模擬和空間決策支持等功能,將其與傳統教育方法結合,使抽象的理論知識或地理現象直觀、具體地呈現給學生。達到引發學生學習熱情、增強學生理解力、開發學生創造性思維能力的效果。
2.地理教學本身與現代化技術整合的要求。地理科學具有綜合性、區域性,地理數據具有時空性等特點,隨著多媒體技術、網絡技術、三維技術、虛擬技術、GIS、RS與GIS的進一步結合,GIS輔助地理教學的功能也愈顯強大,將所學的地理知識與高科技很好地結合。反過來,學生在掌握技術的同時也適應了現代信息社會的高速度與高質量,學會了如何獲取最新的信息與資料;教師也加強了地理教學的廣度和深度,提高了教學效率。可見,GIS輔助地理教學不僅拓展了研究者和學習者的視角,為提高學生的實際操作提供了一種新的嘗試,也對傳統地理教育的目標、教材、教法、學法、學生素質和能力的培養等方面提出了挑戰[2]。
二、GIS輔助地理教學的現狀分析及面臨的問題
1.GIS技術落后。GIS最早出現在20世紀六十年代的加拿大,發展于歐美等發達國家。因此GIS與教育的結合也始于這些歐美發達國家,這些國家的GIS教育體系也相對完善,其專業水平也達到了相當的高度。GIS技術已經在中小學中廣泛應用,并且學生也普遍可以用GIS知識解決生活實際問題。我國從20世紀八十年代開始研究GIS,GIS教育也是近些年才得以重視,中學GIS輔助地理教學的研究更是處于剛剛起步階段,其研究也僅限于技術手段輔助教學的層面,應用的深度、廣度和歐美諸國都不可比擬,普及的道路還很漫長。
2.GIS教學資源建設不達標。在中學地理教學中獲得的相關GIS軟件和地理數據資料相當少,沒有專門符合中學師生水平的應用于GIS輔助地理教學的軟件,教師本身的專業知識不足,利用相關地圖數字化又要花費大量的時間,以至于應用GIS輔助中學地理教學大多數情況下變成了一句空的口號,失去了實際教學的意義。因此,很少有地理教師真正利用GIS進行輔助教學。雖然有一部分學校為了迎合GIS的發展和滿足新課標的要求,也正在探索和嘗試將GIS應用于中學地理教學中,但是不像歐美諸國一樣,已經培養了一批掌握了GIS技術的中學地理教師來駕馭于這門課程。教學設置上也沒有將這門課以必修課的形式呈現,相應的硬件設施還達不到要求。
3.沒形成科學的GIS教學方法和模式體系。GIS技術應用于中學地理教學并不是盲目地對計算機輔助教學的附和。飛速發展的信息時代對地理教學的要求也有了新的提高:掌握書本知識更重要的是幫助學生掌握獲得地理知識的能力和方法,即實現應試教育向素質教育的轉化。而GIS應用于中學地理教學是最優的信息技術與課程整合方案,其改變教學內容的呈現方式、引導學生主動探究學習、培養學生掌握和運用知識的能力,進而促進學生的個性發展,而衡量學校辦學標準的關鍵指標也正是學生發展水平。
三、GIS輔助中學地理教學的幾點思考
1.落實GIS教育的普及。GIS教育的目標則是教會學生在掌握了計算機基礎知識以后,應用GIS專業軟件對地理有關數據進行一系列的操作處理后,形成能夠解決實際問題、提供有關功能的教育過程[3]。在信息社會中,GIS的地位、作用日漸顯著,面對如此先進的GIS教育形式,率先成功地落實GIS教育的普及化的國家和地區無疑就占得了信息技術發展的某種程度上的先機。鑒于軟、硬件的建設問題確實和教育經費和經濟發展水平,但我國大部分地區的大多數中學也都建立了不同層次的微機室,即便數量和質量上不能滿足每一位學生,但只要用心規劃,也能夠合理地利用起來,在一定程度上能夠讓學生有充分的上機實踐機會,進行基礎層面的GIS實際操作應用。
2.加強GIS教育的資源建設。從我國現在取得的研究成果中不難發現,GIS技術真正用于教育教學的很少,其成果大都用于商業用途,近十年來的有關GIS應用于中學地理教學的論文也寥寥無幾[6]。這就需要給以GIS輔助中學地理教學更多的關注和研究,提高軟、硬件檔次,開發專門的應用于中學地理教育的免費或者價格低廉的軟件和地理數據資料,加大各類高等院校尤其是師范類院校的關于GIS的人才培養和在職老師的培訓工作,提高中學教師的計算機操作技能和地理專業技能。在培養和培訓GIS人才的內容中,強化與中學教學的銜接,增加關于GIS的相關課程,編寫和制作一些專門的教材和案例數據。使教師從地理知識的傳授者變為學生學習的指導者,使教師的教學過程從單純的傳授地理知識變為向學生提供和加工地理知識信息、解決和研究相關地理問題以及教法學法的過程。隨著計算機技術的快速發展,教師可以合理的利用一些免費的資源,運用自己的專業知識做出相應地修改然后加以利用[4]。也建議各級各類中學與當地的開設GIS課程的大專院校做好交流,實現GIS技術與資源的共享。
3.構建科學的GIS教育體系。GIS教育不能從大學階段開始,而GIS技術融入中小學基礎教育還需要社會的關注為其實現提供契機。根據實際教學環境分層次、分地區、分級別的設置基于基礎教育階段的GIS教育,有層次地、逐步地落實進行。把教學分為基本要求教學、拓展性教學、研究性教學等幾個層次或者按照當前課程改革的課程設置結構分為必修課程與選修課程。建立起從中小學到高等教育乃至進入社會的完整的GIS教育系統。GIS輔助中學地理教學則有利于中學生端正學習地理學科的態度,通過接觸現代地理科學的前沿科技動態,與時俱進,學以致用,也為培養高一級的GIS專業人才和地理學科專業人才乃至復合型的通才打下了堅實的基礎[5]。
四、案例——以《世界的海陸分布》為例
基于GIS輔助中學地理教學的教學過程設計:
通過比較可以得出:GIS輔助中學地理教學在教學過程中可以幫助教師做更多適合教學使用的各類地圖,為地理教師提供更多的選擇,節省了地理教師制作多媒體課件的時間,也使地圖的運用手段更加多樣化,同時簡化了教學過程。在實際操作中,學生不僅獲得了主動學習的機會,而且其地理能力和地理思維方式也得到了開發,適應了學生的個性發展,學習能力和技能也得以養成和提高。
參考文獻:
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[2]潘立新,黃成林.3S與中學地理教育探討[J].滁州學院報,2007,(6):116-119.
[3]林國銀.GIS在中學地理地圖教學中的應用研究[D].萬方碩博士論文全文數據庫,2005,(28).
[4]段玉山.信息技術輔助地理教學[M].北京:高等教育出版社,2003:88.
關鍵詞: 地理教學 思維導圖 教學反思
1.思維導圖的概念及內涵
思維導圖是為促進思維激發和思維整理的可視化、非線性思維工具,思維導圖是由一些知識點通過邏輯思維連接成的跳躍、發散的枝狀圖形。筆者將思維導圖的類型分為:串發式思維導圖、并發式思維導圖、串發―并發式思維導圖[1]。
2.初中地理教學應用思維導圖的可行性分析
2.1初中地理的學科知識體系特點分析。
地理學是一門研究地球表層自然要素、人文要素及其相互關系的科學,這就造成地理學本身具有較強綜合性與地域性,一方面是地理學科本身就包含自然和人文地理各個要素及它們之間的相互聯系,另一方面地理的知識體系與其他學科有交叉,進而造成地理的知識體系知識點較為零散,知識之間的邏輯關系錯綜復雜[1]。
2.2初中生的學習心理特征分析。
初中生的學習心理特征具有多樣性、層次性、不穩定性、多變性及可塑性等。部分學生認為地理就是“死記硬背”,部分教師對教材處理不當、教法呆板,更加重了學生對地理學科的厭倦心理,從而對地理學習缺乏興趣。由于初中生的抽象思維能力較弱和思維方法尚未成熟,因此他們往往對直觀的、形象的教學方法較容易接受。
2.3思維導圖在初中地理教學中的教學價值分析。
思維導圖在初中地理教學中主要應用在學生的自學或者課前預習、教師的課堂教學、復習課等。
3.思維導圖在初中地理教學中的應用
3.1思維導圖的繪制方法。
(1)確定主題,根據主題的特點確定思維導圖的類型,網絡結構較簡單的知識體系可用串發式思維導圖、并發式思維導圖,一般用在學生的自習或者初中地理新課講授中,而串發―并發式思維導圖較為復雜,一般用在復習課。
(2)從主題上根據邏輯關系繪制出二級和三級主題依次延伸,線條近粗遠細,向外延展。
(3)在各分支線條上標注表示邏輯關系的關鍵詞,關鍵詞應起到對思維的發散、聯想與想象有提示作用。
(4)繪制完成后檢查整個圖的完整性,邏輯性是否正確,及時完善和更正。
3.2思維導圖在新課和復習課中的應用。
在課前預習時,要求學生根據教材的內容歸納出自己自學得到的知識內容,先在紙上寫明該部分知識的主題,再羅列出該部分知識自學后都學到了什么,要求寫出知識點,最后鼓勵學生分析這些知識點是遞進關系還是并列關系,或者是二者均有,并嘗試繪制出思維導圖[2]。
在課堂上,經過運用思維導圖的預習后,教師可先對學生繪制的思維導圖做出鼓勵性評價,增強學生繪制思維導圖的信心,并選出相對較好的思維導圖進行展示,激發學生學習地理的熱情。然后,教師根據思維導圖的繪制方法,由淺入深,逐級展開課堂地理教學。
在復習課中的應用,由于新課的授課是分章節講解的,繪制的思維導圖是獨立的,每個章節都有自己的思維導圖,較分散,復習課的任務就是將各個章節的分散的思維導圖整合成完整的思維導圖,按照復習課的時間看,單元復習,就本單元的思維導圖指導學生進行整合,期中考復習,對半個學期以來的思維導圖進行整合,以此類推。
4.初中地理教學應用思維導圖的教學反思
4.1思維導圖的完整性與復雜性之間較難取舍。
繪制思維導圖時常常面臨這樣的問題,畫得分支太多,顯得過于復雜;畫得簡單,又體現不出知識的系統性與完整性,越到末級的分支,知識的聯系就越復雜,越到末級分支知識繪制出與其他分支邏輯關系線條或者箭頭往往會讓整張圖顯得凌亂。這類問題在復習課中用思維導圖教學時較為常見,尤其是在期末考復習中,整合整本書的思維到圖中更是難以兼顧知識體系的完整性,一方面是知識之間的聯系繪制成一張圖時信息量過于龐大和復雜,另一方面是板書的量較大,黑板或投影儀的板面有限,較難將大量信息同時展示出來。針對這個問題,筆者經過實踐認為,可以將思維導圖簡化,在復習課中教師只畫出各個章節二級分支以上的部分,然后引導學生復習回憶二級分支以下的知識,充分調動學生學習的主觀能動性,提高復習效率,緩解繪制思維導圖板書的壓力,使學生的書“越讀越薄”。
4.2過于側重理性思維的培養,情感態度與價值觀的培養較弱。
思維導圖在知識與技能,過程與方法的目標培養上具有較好效果,但在課堂教學中發現在這兩個目標的培養上占用的課堂時間較多,對學生的情感態度與價值觀略顯不足。因而在采用思維導圖教學時,不能一味追求知識與思維方式的培養,在設計思維導圖時應把培養學生的情感態度與價值觀考慮并融入思維導圖中。
參考文獻: