地理師范專業(yè)GIS技能培養(yǎng)滲透專業(yè)課程教學(xué)探究——以GIS在《自然地理學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用為例

文/方炫

地理師范專業(yè)GIS技能培養(yǎng)滲透專業(yè)課程教學(xué)探究——以GIS在《自然地理學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用為例

文/方炫

摘要:本文分析了地理師范專業(yè)加強GIS技能培養(yǎng)的重要性，基于當(dāng)前地方高校地理師范專業(yè)在GIS技能培養(yǎng)上的不足，提出將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的觀點，以GIS在《自然地理學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用為例，討論了GIS在自然地理學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用對象和應(yīng)用模式。

關(guān)鍵詞:GIS; GIS技能培養(yǎng);自然地理學(xué);地理師范專業(yè)

在現(xiàn)今大數(shù)據(jù)信息時代，GIS作為對空間信息進(jìn)行采集、存儲、管理、分析和顯示功能的信息系統(tǒng)，被越來越多行業(yè)與人群熟知應(yīng)用［1］，于此同時對GIS知識與技能普及提出迫切要求。GIS的廣泛普及從長遠(yuǎn)來看需要從基礎(chǔ)教育抓起，進(jìn)而要求中小學(xué)地理教師能夠掌握GIS技能。而在現(xiàn)實中學(xué)教學(xué)系統(tǒng)中能夠?qū)IS應(yīng)用于教學(xué)的教師極為缺乏。雖有大量文獻(xiàn)探討GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用［2－4］，然而多數(shù)文獻(xiàn)來自高校(在中國知網(wǎng)中以“GIS”、“地理”、“中學(xué)”為主題檢索得到163篇文獻(xiàn)，其中60%以上來自高校)，反映了中學(xué)地理教學(xué)中GIS技術(shù)的應(yīng)用還處于探索階段，中學(xué)地理教師的GIS技術(shù)亟待于普及和提高。

承擔(dān)培養(yǎng)中小學(xué)教師責(zé)任的地理師范專業(yè)，首當(dāng)其沖應(yīng)該加強地理師范生的GIS技能。而目前地方高校的地理師范專業(yè)的GIS技能培養(yǎng)基本上依賴于單一的地理信息系統(tǒng)課程，GIS技能的學(xué)習(xí)鍛煉基本上始于上課、止于下課，學(xué)生缺乏GIS技能的實踐鍛煉機會，以致多數(shù)學(xué)生對GIS技能掌握膚淺?；诘乩砜茖W(xué)師范專業(yè)的GIS教學(xué)現(xiàn)狀、中學(xué)地理教育對地理教師掌握GIS技能的渴望乃至社會對于GIS普及的現(xiàn)實需求，本文提出將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)中的觀點，并通過以GIS在《自然地理學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用為例，探討將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課課程教學(xué)的重要性、應(yīng)用對象和應(yīng)用模式，以期為提高地理師范生GIS技能的提供思路和參考。

一、GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的提出

(一)地理師范專業(yè)的GIS教學(xué)目標(biāo)

GIS學(xué)習(xí)的目標(biāo)應(yīng)是知識、方法與思維的多層面，而不是單一的知識層面。在整個教學(xué)目標(biāo)系統(tǒng)中，掌握GIS的基本概念和原理是基礎(chǔ)，學(xué)會GIS空間查詢、編輯、分析與可視化等方法分析與解決地理問題是核心，而通過知識與方法的訓(xùn)練實現(xiàn)地理空間思維與能力的培養(yǎng)是根本目的。GIS教學(xué)目標(biāo)應(yīng)突出地理師范專業(yè)的要求與特色，熟練應(yīng)用GIS技術(shù)于中小學(xué)地理課堂教學(xué)，是地理師范專業(yè)GIS學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)。

(二)地理師范專業(yè)GIS教學(xué)實施的現(xiàn)狀

地理師范專業(yè)GIS教學(xué)實施的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。地理科學(xué)師范專業(yè)的GIS教學(xué)，課程設(shè)置上依賴于一門地理信息系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，如《地理信息系統(tǒng)概論》;教學(xué)方式上以理論課為主、實踐課為輔助，GIS技能鍛煉機會很少;從教學(xué)效果來看，其實質(zhì)上尚處于知識層面的學(xué)習(xí)和了解層面。很多學(xué)生到了高年級畢業(yè)論文階段，仍然對GIS望而生畏，論文中涉及到GIS技術(shù)則盡量避開。其原因表面上是由于GIS原理的抽象性和復(fù)雜性、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、GIS實踐有限等，而究其根本則在于，地理師范專業(yè)的GIS教學(xué)目標(biāo)不夠準(zhǔn)確到位，從而導(dǎo)致對地理師范專業(yè)的GIS教學(xué)重視程度不夠，沒有形成一套科學(xué)、系統(tǒng)的GIS技能培養(yǎng)教學(xué)方案。

(三) GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的意義

當(dāng)前地方性本科高校的地理師范專業(yè)GIS教學(xué)，依賴于單一的地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)，加上教學(xué)目標(biāo)的不明確或無專業(yè)針對性，學(xué)生無法領(lǐng)會地理信息技術(shù)與各門專業(yè)課程之間的關(guān)系、GIS學(xué)習(xí)對于本專業(yè)學(xué)習(xí)的意義，及其對于未來所要從事工作的意義。為此本文提出GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的觀點。通過將GIS滲透到專業(yè)課教學(xué)，搭建GIS與各專業(yè)課之間聯(lián)系，一方面通過GIS的可視化和空間分析等優(yōu)勢，提高各專業(yè)課程教學(xué)的效率;另一方面通過GIS在各專業(yè)課中的應(yīng)用，強化GIS方法理解和實踐訓(xùn)練，從而達(dá)到不同專業(yè)課之間相輔相成。

這里需要強調(diào)幾點: 1)將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)，并非要在各門專業(yè)課教學(xué)中將GIS培養(yǎng)作為主要目標(biāo)，而是要在各門專業(yè)課教學(xué)中靈活應(yīng)用GIS技術(shù)，使之成為專業(yè)課程教學(xué)的一項平常手段，在“無形”中發(fā)揮GIS價值，給學(xué)生以廣泛的與GIS接觸的機會，讓學(xué)生在更為高效的學(xué)習(xí)過程中達(dá)成專業(yè)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。2)將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)，并非否定地理信息系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)的價值與重要性。地理信息系統(tǒng)課程仍然是地理師范專業(yè)GIS學(xué)習(xí)的首先途徑與核心課程。將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)，是要體現(xiàn)GIS技術(shù)普及的理念，將GIS技術(shù)作為師生教學(xué)的常態(tài)化手段，在不同科目中體現(xiàn)GIS的不同價值。3) GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)，不是單方面教師行為，而是通過教師的示范、引導(dǎo)和要求等多元途徑，使得學(xué)生參與進(jìn)來，讓學(xué)生自然而然地或主動地認(rèn)識和使用GIS技術(shù)，從而在專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)GIS技術(shù)的提升。

二、GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的實施——以《自然地理學(xué)》課程為例

(一)意義

《自然地理學(xué)》在地理師范專業(yè)課程中，屬于一門知識體系龐大、理論性與實踐性均較強的課程，囊括了分別針對地質(zhì)、地貌、氣候、水文、土壤、生物這六大要素的部門自然地理和自然地理綜合研究［5］。有限的學(xué)時完成如此龐大的教學(xué)任務(wù)，容易造成對自然地理知識介紹輕描淡寫、研究與實踐方法學(xué)生難以領(lǐng)會、教學(xué)氣氛與過程平淡、教學(xué)目標(biāo)不能有效達(dá)成的局面。將GIS應(yīng)用到《自然地理學(xué)》課程教學(xué)中對于自然地理學(xué)的教學(xué)有重要意義。強大的GIS數(shù)據(jù)庫、空間分析、可視化功能，將理論性和抽象性較強的、傳統(tǒng)教學(xué)方法難以闡釋的內(nèi)容較為直觀的展示給學(xué)生，展示不同自然地理要素的空間分布特征;以空間分析解釋不同地理要素之間的關(guān)系理解自然地理環(huán)境的整體性;借助于多維、多尺度、多色彩等多種手段的空間表達(dá)，增強學(xué)生興趣。

(二)應(yīng)用對象

根據(jù)地理信息系統(tǒng)的功能以及自然地理學(xué)課程內(nèi)容，以伍光和主編的《自然地理學(xué)》為例，應(yīng)用對象內(nèi)容如下:第一章中地球表面的地形起伏、海陸分布;第二章中礦物、世界地質(zhì)構(gòu)造、地震帶的分布;第三章中世界氣溫和降水分布、氣團(tuán)和峰的地理分類、氣候帶分布成因;第四章中河流對地理環(huán)境的作用、洋流分布、地球河流與冰川分布;第五章中地貌在地理環(huán)境中的作用、典型地貌分布;第六章中世界土壤分布、土壤質(zhì)量評價;第七章中世界植被帶分布;第八章中自然地理要素之間的聯(lián)系、自然帶分異規(guī)律、自然區(qū)劃、土地評價、人地關(guān)系案例分析。

(三)應(yīng)用模式

建立地球表面(世界)地形、氣溫、降水、水文、地貌、土壤、植被類型等自然地理要素的矢量或柵格數(shù)據(jù)圖形與屬性數(shù)據(jù)庫，是GIS在《自然地理學(xué)》課程中應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。此外，了解人類活動與自然地理環(huán)境之間的關(guān)系，還需在數(shù)據(jù)庫中補充人文地理信息。

通過可視化，直觀表達(dá)地理對象(如山脈、島嶼等)或要素(如氣溫、降水等)的空間分布特征與規(guī)律;通過屬性條件查詢，了解不同情境下不同地理對象的分布特征;通過空間定點查詢，獲得不同地理對象或要素之間可能存在的相互關(guān)系。

通過對特定空間數(shù)據(jù)的地統(tǒng)計分析，分析該地理要素的空間分異特征;在統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)下，對不同數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)不同地理要素之間的相關(guān)關(guān)系;對多個圖層進(jìn)行運算，可以進(jìn)行考慮多地理要素的地理環(huán)境綜合評價或地理問題的綜合判定。

通過建立網(wǎng)絡(luò)一體化的室內(nèi)、外地理教學(xué)系統(tǒng)，將引導(dǎo)探究式教學(xué)模式付諸其中，可以充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，給予學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性的機會，提高教學(xué)效果。

三、結(jié)語

將GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的教學(xué)觀點，是在地方高校地理師范專業(yè)在GIS技能培養(yǎng)上的普遍存在的教學(xué)目標(biāo)不到位、教學(xué)方案不成體系、教學(xué)效果不佳的現(xiàn)狀下提出的，將GIS技能靈活運用到各門專業(yè)課的課程教學(xué)中，試圖將GIS發(fā)展為地理師范專業(yè)課教學(xué)的一項常態(tài)化手段，使得學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)GIS技能培養(yǎng)的一種教學(xué)思想。GIS在《自然地理學(xué)》課程教學(xué)中應(yīng)用對象和模式的探討，說明了GIS技能培養(yǎng)滲透到專業(yè)課程教學(xué)的重要性和可行性，而該教學(xué)思想的系統(tǒng)實踐方案還需要進(jìn)一步實踐與研究，需要構(gòu)建適應(yīng)的GIS技能提升的地理師范專業(yè)課程體系與培養(yǎng)方案、全面升地理師范專業(yè)教師的GIS技能、探討GIS與其他教學(xué)手段之間的關(guān)系、完善地理信息系統(tǒng)實驗室硬件條件等多方面的共同努力。

(作者單位:南京曉莊學(xué)院)

參考文獻(xiàn):

［1］黃杏元，馬勁松．地理信息系統(tǒng)概論［M］．高等教育出版社(第三版)，2008．

［2］段玉山，王家偉．運用“中學(xué)GIS教學(xué)平臺”培養(yǎng)中學(xué)生地理空間比較分析能力的研究［J］．地理教學(xué)，2012 (10) : 43 －47．

中圖分類號:G63

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號:2095－9214 (2015) 02－0003－02