借助GIS輔助手段的區(qū)域地理教學(xué)新探

陳霞

摘 要： 伴隨著信息技術(shù)的興起，中學(xué)地理教學(xué)迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）強(qiáng)大的信息處理功能和可視化特征，可以作為中學(xué)地理教學(xué)的輔助工具，為地理教學(xué)提供技術(shù)支持。本文以高二復(fù)習(xí)課《福建區(qū)域地理》的一節(jié)課為例，探討GIS手段與區(qū)域地理教學(xué)結(jié)合的新教學(xué)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，尋求新的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞： 高中地理 GIS 區(qū)域地理

計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，教學(xué)理論的更新，加速了中學(xué)地理教學(xué)改革的步伐，客觀上對(duì)傳統(tǒng)地理教學(xué)方式造成了一定的沖擊，但同時(shí)也帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。地理信息技術(shù)是一種具有采集、存儲(chǔ)、查詢、分析、顯示和輸出地理數(shù)據(jù)等功能，能為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。將它特有的功能運(yùn)用到地理教學(xué)，不僅能改變我們認(rèn)識(shí)區(qū)域地理的視角，為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)地理的良好平臺(tái)，而且能為地理學(xué)科注入新的活力，成為輔助教師教學(xué)、提高地理教學(xué)效率的重要手段和方法。

一、問(wèn)題的提出

區(qū)域地理因其知識(shí)點(diǎn)多信息量大、圖文結(jié)合綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)之一。它需要了解空間定位，明確區(qū)域內(nèi)部各要素的特征及要素之間的相互聯(lián)系，判斷區(qū)域之間的差異，分析某一要素發(fā)展而引起的整體變化。傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)地圖的應(yīng)用、內(nèi)部區(qū)域要素的掌握和整體知識(shí)體系的形成有獨(dú)特的教育方式，但使用手段存在些許的不足之處。

1.比例尺、內(nèi)容固定。普通紙質(zhì)地圖在同一幅圖上，圖幅大小和所示的范圍都是確定的，即比例尺都是固定，無(wú)法進(jìn)行地圖任意放大、縮小，不能突出某個(gè)地點(diǎn)，做到點(diǎn)面結(jié)合。即使是電子版的地圖也只能改變圖幅，對(duì)圖上內(nèi)容的詳略無(wú)法更改。這就使得在講授區(qū)域外部輪廓和內(nèi)部特征時(shí)需要多幅地圖地展現(xiàn)，進(jìn)行圖片切換，增加教師素材尋找的時(shí)間，對(duì)部分學(xué)生的信息獲取和對(duì)比上有所不便。

2.地圖要素交互能力不足。傳統(tǒng)地圖資料所顯示的專題要素是固定不變的，無(wú)法對(duì)地圖內(nèi)容進(jìn)行增減或組合拼接，形成靈活多變符合當(dāng)下教學(xué)所需的地圖。比如要展現(xiàn)商品谷物農(nóng)業(yè)分布和美國(guó)溫帶大陸性氣候的關(guān)系，假如教師手頭上只有美國(guó)農(nóng)業(yè)類型分布圖和世界氣候類型圖，就會(huì)使得圖中的干擾信息過(guò)多，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。

二、GIS輔助手段與地理課堂教學(xué)結(jié)合的意義

區(qū)域地理教學(xué)的要素分析和整體聯(lián)系是其核心，借助GIS的圖層屬性和空間分析的優(yōu)勢(shì)，既符合學(xué)生認(rèn)知過(guò)程的需要，又可以解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，從而充分增強(qiáng)地理教學(xué)效果。

1.有利于發(fā)揮GIS本身強(qiáng)大的功能。GIS對(duì)地理數(shù)據(jù)的管理采用了圖層的概念，根據(jù)教學(xué)目的的不同可將不同的圖層進(jìn)行疊加分析，對(duì)獨(dú)立的區(qū)域要素起到關(guān)聯(lián)的作用。同時(shí)圖層數(shù)據(jù)簡(jiǎn)潔明了，可控性強(qiáng)，明顯提高了學(xué)生對(duì)抽象地理數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)的能力，做到了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，達(dá)到了好的教學(xué)效果，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

2.有利于發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。教學(xué)的核心不是簡(jiǎn)單地傳授知識(shí)，而應(yīng)該是傳授學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生知道怎樣學(xué)習(xí)，怎樣提高學(xué)習(xí)能力進(jìn)而善于學(xué)習(xí)。本節(jié)課教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，做到啟發(fā)引導(dǎo)。教學(xué)過(guò)程注重地理表述的規(guī)范化，地理觀察多角度化、地理思維多維化的引導(dǎo)。在歸納提煉過(guò)程中，老師要對(duì)學(xué)生的回答有反饋，不正確的給予修正，不完整的給予補(bǔ)充，零散的意見(jiàn)給予綜合，在學(xué)生知識(shí)構(gòu)建中起到引導(dǎo)的作用。

3.有利于彰顯學(xué)生的主體性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。借助GIS應(yīng)用于區(qū)域地理的教學(xué)方式，能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，將獲取知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，達(dá)到新課程背景下教學(xué)的目的。美國(guó)有句諺語(yǔ)：“只是告訴我我會(huì)忘記，要是演示給我我會(huì)記住，如果還讓我參與其中我就會(huì)明白?！闭f(shuō)明課堂參與性的活動(dòng)在學(xué)生個(gè)體認(rèn)識(shí)發(fā)展中有重要的作用。本課借用預(yù)習(xí)案讓學(xué)生知道老師的授課目的和意圖，并在自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)中主動(dòng)地探索解決問(wèn)題的思路、方法和途徑，借助GIS手段幫助學(xué)生形成地理學(xué)科思維，讓每一位學(xué)生實(shí)時(shí)體驗(yàn)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和“創(chuàng)造”過(guò)程，讓學(xué)生更好地構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)。同時(shí)，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)改變教學(xué)方式，由老師為課堂的中心向以學(xué)生為核心轉(zhuǎn)變，由學(xué)生被動(dòng)奪取知識(shí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的轉(zhuǎn)化，這就要求老師構(gòu)建開(kāi)放的地理課堂。借助GIS圖層空間分析手段教師在可行的硬件條件下組織協(xié)作學(xué)習(xí)，通過(guò)提出適當(dāng)?shù)膯?wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，并在討論、動(dòng)手實(shí)踐中抽絲剝繭，將問(wèn)題層層深入，加深學(xué)生對(duì)地理聯(lián)系的理解，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

4.有利于知識(shí)與實(shí)踐密切結(jié)合。區(qū)域地理的難度在于要素之間的整體聯(lián)系，借助GIS的圖層空間分析在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中交互性的不足。借助多媒體手段，學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐、具體操作、探究，理解當(dāng)前新課程的教學(xué)理念，掌握解決問(wèn)題的方法，提高學(xué)習(xí)能力。

三、借助GIS輔助手段的區(qū)域地理教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

教師基于“先學(xué)后教”的理念，提供鄉(xiāng)土案例，呈現(xiàn)引發(fā)認(rèn)知沖突的學(xué)習(xí)問(wèn)題，借助GIS圖層疊置功能，用新的手段引發(fā)學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)小組互助完成學(xué)習(xí)任務(wù)，爭(zhēng)取將碎片化的知識(shí)進(jìn)行整合，學(xué)習(xí)多角度、多層次的思維方法。以下將以高二地理《福建區(qū)域地理》為例分析探討。

1.課前準(zhǔn)備：（1）教師在課前制作預(yù)學(xué)案（要求學(xué)生明確對(duì)福建范圍、位置；福建自然地理特征的描述）。（2）班級(jí)同學(xué)分組，每組提供一臺(tái)電腦。（3）學(xué)生課前完成預(yù)學(xué)案，小組長(zhǎng)對(duì)組員作業(yè)答案進(jìn)行分類匯總，挑出小組最完整的成果，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂。（4）電腦安裝mapinfo軟件，并提供“福建輪廓”圖層、“福建年降水量”圖層、“福建鐵路”圖層、“福建山脈”圖層、“福建主要河流”圖層、“臺(tái)灣島部分輪廓”圖層、“福建省九地市分布”圖層。（5）教會(huì)學(xué)生mapinfo軟件的基本應(yīng)用。

2.教學(xué)過(guò)程：（1）小組展示預(yù)習(xí)成果（通過(guò)投影儀）。（2）小組互評(píng)，教師小結(jié)。其他小組的組員對(duì)展示出的作業(yè)（描述福建范圍、位置；福建地形特征）進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、補(bǔ)充、歸類整合不同觀點(diǎn)。在上述解答問(wèn)題的過(guò)程中，答案不是直接給學(xué)生的，而是讓學(xué)生在挑毛病的過(guò)程中完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，既活躍課堂氣氛又做到知識(shí)體系的自我構(gòu)建。（3）小組合作探究完成學(xué)習(xí)任務(wù)。呈現(xiàn)“距海近的廈門降水少于距海遠(yuǎn)的武夷山市”這個(gè)引發(fā)認(rèn)知沖突的鄉(xiāng)土現(xiàn)象，要求學(xué)生借助軟件，調(diào)用地形、降水圖層，小組合作完成原因的分析。學(xué)生帶著問(wèn)題探索，目標(biāo)明確。這個(gè)過(guò)程設(shè)置的目的是讓學(xué)生自己尋找福建省降水分布的特征并分析原因，引出本節(jié)課的重點(diǎn)“地形對(duì)降水的影響”，借用尋找圖層明確影響的主導(dǎo)因素。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上小組合作，揚(yáng)長(zhǎng)避短、查漏補(bǔ)缺，用整體性的思維考慮地理問(wèn)題。（4）課堂練習(xí)，鞏固提升。在分析完地形對(duì)氣候影響的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)問(wèn)題的難度，擴(kuò)大探究的廣度和梯度，追問(wèn)“福建省農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)發(fā)展方向”，調(diào)用自己認(rèn)為可用的圖層完成答案。每一圖層對(duì)應(yīng)一個(gè)要素，借用GIS的面狀要素分類、疊加分析，旨在讓學(xué)生分析農(nóng)業(yè)區(qū)位因素，通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作探究，在收集信息、分析信息的基礎(chǔ)上培養(yǎng)提煉、發(fā)散性思維能力，達(dá)到構(gòu)建農(nóng)業(yè)區(qū)位分析的知識(shí)體系的目的。

四、教學(xué)實(shí)踐后的思考

1.學(xué)生平時(shí)較少使用地理信息技術(shù)，學(xué)生對(duì)于地理信息技術(shù)的了解主要是在學(xué)習(xí)地理（必修3）的過(guò)程中獲得的，但內(nèi)容偏于理論化，能夠?qū)W以致用的東西不多，學(xué)生也沒(méi)有什么機(jī)會(huì)真正用到。本節(jié)課的學(xué)習(xí)通過(guò)課后的問(wèn)卷調(diào)查，近一半的學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下完成，三分之一的學(xué)生能夠獨(dú)立完成，并且絕大部分的學(xué)生基本掌握本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，說(shuō)明本節(jié)課的教學(xué)效果還是挺好的。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，絕大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為地理信息技術(shù)對(duì)于學(xué)習(xí)區(qū)域地理有所幫助，并且接受這樣技能培養(yǎng)課的授課方式，而且愿意了解更多的地理信息技術(shù)知識(shí)和練習(xí)技能。但是對(duì)于mapinfo軟件在區(qū)域地理要素之間聯(lián)系的分析的應(yīng)用上比較陌生，說(shuō)明如何將抽象知識(shí)表象化是這種教學(xué)模式還需研討的地方。

2.教學(xué)準(zhǔn)備方面，教師在前期做了大量的數(shù)據(jù)數(shù)字化工作，從教學(xué)的投入產(chǎn)出而言沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)，以一人之力完成多數(shù)區(qū)域的要素準(zhǔn)備是不現(xiàn)實(shí)的。如何建立區(qū)域地理教學(xué)GIS資源庫(kù)或是搭建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享教學(xué)資源放能從技術(shù)上對(duì)GIS輔助區(qū)域地理教學(xué)提供支持。

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