ArcGIS在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用

劉方

【摘 要】隨著信息技術(shù)發(fā)展和教育改革的不斷推進(jìn)，運(yùn)用GIS技術(shù)結(jié)合高中地理課堂知識(shí)進(jìn)行授課已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。文章通過(guò)對(duì)ArcGIS技術(shù)特點(diǎn)、教育功能以及在教學(xué)中應(yīng)用的事例，展現(xiàn)ArcGIS在高中地理教學(xué)中的有效性和應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】高中地理；ArcGIS；教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）22-0049-01

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS）又稱(chēng)為“地學(xué)信息系統(tǒng)”，是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的大數(shù)據(jù)支撐學(xué)科，在結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感知識(shí)和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局、環(huán)境資源、空間分析等眾多領(lǐng)域[1]。ArcGIS作為地理信息系統(tǒng)的特色軟件，成為現(xiàn)代地理科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)和空間查看分析的核心系統(tǒng)，將其應(yīng)用于高中地理知識(shí)教學(xué)當(dāng)中，可以有效地提高高中地理教師在課堂教學(xué)中的知識(shí)引導(dǎo)性，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象知識(shí)、空間幾何分析、多要素疊加信息查看等有著重要的作用。在日常教學(xué)過(guò)程中，地理教師可以通過(guò)ArcGIS 中ArcMap的圖層管理方法進(jìn)行不同要素組合操作，讓同學(xué)們對(duì)地理知識(shí)中的空間概念有更直觀的認(rèn)識(shí)，更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)高中地理知識(shí)的掌握。

一、ArcGIS技術(shù)的特點(diǎn)

1.ArcGIS技術(shù)具有的地圖圖層，在數(shù)據(jù)框內(nèi)部，地理數(shù)據(jù)集以圖層形式顯示，而每個(gè)圖層都表示在地圖中疊加的特定數(shù)據(jù)集（湖泊、地形、道路、行政邊界等）。通過(guò)與各數(shù)據(jù)框中顯示的圖層交互，可以對(duì)各要素進(jìn)行查詢(xún)和查看其屬性、執(zhí)行分析操作。

2.ArcGIS為用戶(hù)提供許多地理數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式?？赏ㄟ^(guò)人機(jī)交互方式選擇性的顯示對(duì)象的形式[2]，可以根據(jù)課堂教學(xué)的需要，組織不同要素（人口信息、地形信息、資源信息等），便于更加直觀講解地理概念。

二、ArcGIS現(xiàn)實(shí)教育功能

1.優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。

多媒體的教學(xué)形式帶來(lái)的信息量增加，使學(xué)生可以在課堂上接收更多的知識(shí)，但跟ArcGIS相比，缺少空間上的直觀查看和分析能力。運(yùn)用ArcGIS可以幫助高中地理老師用簡(jiǎn)捷易懂的方法形象的展示多要素集合的思維組合，將學(xué)生從二維空間的知識(shí)吸收上升到三維空間[3]，通過(guò)ArcGIS的3D空間視圖模式，讓學(xué)生在腦海中更好以空間幾何的形式更直觀、形象的記憶概念。

2.培養(yǎng)學(xué)生地理素養(yǎng)能力。

運(yùn)用ArcGIS可提供豐富的學(xué)習(xí)信息和學(xué)習(xí)素材，對(duì)學(xué)生地理素養(yǎng)的形成起引導(dǎo)作用，讓學(xué)生利用已開(kāi)發(fā)好的數(shù)據(jù)庫(kù)中的要素屬性，進(jìn)行自我探索學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生自主進(jìn)行地理知識(shí)的預(yù)習(xí)，學(xué)習(xí)后又能對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)及深入理解發(fā)揮重要作用。讓學(xué)生在教材和ArcGIS學(xué)習(xí)軟件之間構(gòu)成學(xué)習(xí)過(guò)程的主體和客體，而教師只需要在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)主客體之間的信息交流加以指導(dǎo)和幫助，學(xué)生在這過(guò)程中享有充分的自主權(quán)。

三、ArcGIS現(xiàn)實(shí)教學(xué)中的應(yīng)用

在高中地理教學(xué)中，ArcGIS技術(shù)將復(fù)雜的自然景觀、地理事物和現(xiàn)象的空間分布甚至抽象的概念用三維的、動(dòng)態(tài)的、直觀的方式表現(xiàn)出來(lái)，將高中地理教學(xué)中的抽象和不易掌握的內(nèi)容通過(guò)人機(jī)交互的虛擬場(chǎng)景展現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)的虛擬空間幾何里更直觀學(xué)習(xí)知識(shí)[4]。探討ArcGIS在高中地理教學(xué)實(shí)踐中的一些應(yīng)用思路，以期能對(duì)高中地理的課堂教學(xué)提供借鑒或啟發(fā)作用。

以美國(guó)中部為例講授高中地理必修Ⅱ中第二章第一節(jié)城市空間結(jié)構(gòu)（本文所用圖形數(shù)據(jù)均為ArcMap提供的例圖）。結(jié)合地理知識(shí)我們知道，鄰近港口或邊境，有利于形成口岸城市。鐵路交會(huì)處，有利于形成鐵路樞紐城市等。利用ArcMap圖形對(duì)話框中，數(shù)據(jù)信息Layout圖層中包含的洲界線、河流、湖泊等圖層信息，通過(guò)顯示/隱藏不同圖層，呈現(xiàn)不同的要素，幫助學(xué)生思考城市的形成和發(fā)展與自然地理區(qū)位間的關(guān)系，以及城市的形成和發(fā)展與經(jīng)濟(jì)地理區(qū)位的關(guān)系。

四、結(jié)論

ArcGIS可提供的圖形處理方式是多樣的，對(duì)于不同的專(zhuān)題，可以采取不同的方式去呈現(xiàn)，如人口問(wèn)題、資源問(wèn)題、地理區(qū)位等。實(shí)踐證明，在高中地理教學(xué)課程中引入ArcGIS效果非常明顯，既豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，又將抽象的知識(shí)以直觀的視覺(jué)展現(xiàn)到學(xué)生面前，實(shí)現(xiàn)了高中地理教學(xué)從黑板、粉筆、課本等傳統(tǒng)授課方式向多媒體、多元化方式轉(zhuǎn)變。隨著教學(xué)課程的標(biāo)準(zhǔn)不斷改進(jìn)，素質(zhì)教育的不斷提升，在高中地理學(xué)科教學(xué)課程中使用大數(shù)據(jù)分析軟件非常有效，使學(xué)生自主分析和解決問(wèn)題的積極性得到極大的提高。作為地理教師應(yīng)該能將掌握的最新技術(shù)融會(huì)貫通在日常教學(xué)課堂中，不僅用來(lái)教學(xué)，幫助學(xué)生解決和分析實(shí)際問(wèn)題的能力，更為祖國(guó)培養(yǎng)人才打基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]湯國(guó)安，等.ARCGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2006：1.

[2]楊恒喜，等.GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2010，18（92）.

[3]岳秀云.GIS技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].太原大學(xué)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，12（30）.

[4]李佩武，等.GIS技術(shù)及其在地理教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].天津師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，2005，6.