本站原创摘 要：地理信息系统是20世纪60年代中期开始逐渐发展起来的一门新技术,它是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统.目前,地理信息系统无论是在理论上还是在应用上都处于飞速发展的阶段,它已被广泛应用于如城市规划、管理以及灾害监测和损失评估等多个领域.随着地理信息产业的建立和数字化信息产品的普及,GIS将逐渐深入到各行各业,成为人们生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手.
关 键 词：地理教育
[中图分类号]：G633.55[文献标识码]：A
[文章编号]：1002-213（2013）-13-0-01
随着全球环境问题的日益严重,环境问题诸如生态环境恶化、自然资源短缺、人口迅速膨胀等越来越受到人类的关注和重视.因此,近些年来在实施可持续发展战略的过程中,环境教育日益引起国内外各界人士的高度关注.环境教育的目标也已由单纯的传授环境知识向培养学生善待环境的道德观、可持续发展的价值观和更具环境相容性的行为观转变.GIS作为一种现代技术,它空间性、多维性和动态性的特征决定了它将在环境教育中发挥不可替代的作用.
一、GIS应用于中学地理环境教育的必要性
环境教育是中学地理教学中的重要组成部分,教材内容包含有丰富的生态环境、资源环境、人口环境以及可持续发展等方面的知识.它的教育目标在于引导学生关注环境问题,增强环保意识,提高环境素质,培养学生作为一个现代公民应有的环境素养.但是只靠传统的地理教学方法已经很难适应现代社会地理环境教育的发展和要求.
1.传统地理教学方法存在的问题
目前,中学生普遍不喜欢地理,《普通高中新课程试验监测报告》显示：在九门学科中,地理仅排在物理之后,居于第二难学课程.除地理课程本身难度较大外,目前地理教学方法手段落后也是一个重要的原因.随着社会的飞速发展,在我们的日常地理教学当中,我们经常会面临着地理信息数据老化、数据缺乏的问题,尤其是作为基本地理语言的地图一直是地理教学当中一个很难处理的问题,包括世界地图的及时更新、专题地图的制作、学生地图作业的重复使用、地理考试中对地图的使用等,而这些问题如果依靠传统地理教学方法则很难
解决.
2.GIS在中学地理环境教育应用中的必要性
随着GIS应用逐步产业化和社会化,它已经广泛地应用于国民经济的各个领域和社会生活的诸多方面.而GIS数据来源多、空间层次多、更新速度快、信息加工深、信息多源头、产品多形式的应用特点,则使得它在中学地理教学中的应用成为必然.
（1）是时展的必然要求
在当今信息时代,地理信息更加趋向多样化,地理科学的发展,地理知识的更新异常迅速,地理教育目标不再是掌握和占有地理知识,而是培养地理观念和地理信息的收集与筛选能力,而GIS恰好符合这一变化.
（2）是教学工作的实际要求
由于社会的飞速发展,自然和社会环境也在加速变化,而我们在进行环境教育时所用的地理数据很多是已经过时,与现实状况不相符的.但GIS具有数据更新快的特点,在教学过程中我们可以借助GIS软件工具很好地解决这一难题.
二、GIS在中学地理环境教育中的应用实践
土地沙漠化是人类所面临的最严重的环境危害之一,它直接破坏着人类社会生存和发展的基础.全球荒漠化土地的面积约3600万平方千米,约占地球陆地总面积的24%.我国是世界上荒漠化最严重的国家之一,全国荒漠化面积267万平方千米,约占国土面积的28%.由于各种自然因素和人为因素的影响,西北地区则成为我国荒漠化最严重的地区.
在区域地理“西北地区荒漠化”这一节的学习中,荒漠化形成的原因是一个重点内容,同时也是一个比较难把握的问题.它的成因分别为自然因素和人为因素,尤其是自然因素的学习,利用传统的教学方法,学生很难理解掌握.因此在这一节的学习中,教师可以先利用MAPGIS或ARCGIS等GIS软件制作一幅“西北地区荒漠化分布示意”图,然后利用示意图讲解形成因素.
西北地区荒漠化形成的自然因素包括土质疏松、土壤沙化,大风天数多和干旱持续时间长等.由于基础数据缺乏,这里只就土壤这一因素进行分析.步骤如下：
（1）收集数据.可以根据所需地图的精度直接在网络中寻找“西北地区荒漠化分布”图和“中国土壤”图.
（2）把“西北地区荒漠化分布”图和“中国土壤”图分布作为两个图层.
（3）将两个图层分别矢量化.提取“西北地区荒漠化分布”图中西北地区荒漠化分布的边界作为线文件,对“中国土壤”图也进行处理；提取不同类型土壤的分布区作为区文件并建立起属性数据表,包括土壤类型名称和图例号等.
（4）最后,将两个图层叠置,得到西北地区荒漠化示意图
三、启示与展望
早在1994年,美国就召开了首届GIS在教育上的应用会议.会后便开始了MappingOurCity计划,该计划试图利用GIS技术使美国城市的中学生将地理教学内容与所在城市的社会、环境等问题联系起来,引导学生关注当地热点问题,借助GIS技术将这些问题可视化并寻找解决方案,最终达到学生GIS技能的提高.
相对于美国,我国中学地理教育中GIS这一新的地理信息工具的应用才刚刚起步,教师和学生的信息技术水平普遍较低,尤其是教师的地理信息技术素养更是直接影响到GIS教学的效果.因此,无论是国家、学校还是教师都应该为GIS在教学中的普及努力.
其次,GIS在中学地理环境教育中的应用更是少之又少.从目前大量的有关GIS在中学地理教学中应用的论文来看,大都是应用了GIS的空间性、可视化、动态性以及多维特征辅助演示地理教学中较为抽象的基本概念、基本理论以及自然地理的演化过程,而涉及到与学生生活实际密切相关的环境问题的实例却很少,甚至没有.反观国外的GIS教学,则有很多GIS与学生实践生活尤其是与社会普遍关注的环境问题结合的实例.
不过随着新的国家基础教育的课程改革,这一状况将会逐步得到改观.本次新的课程改革充分借鉴了世界上先进的教育理念,其中地理课程标准对中学地理教育提出了适合未来人才竞争和发展变革的要求,特别是提出了要构建基于现代信息技术的地理课程的理念.这为GIS在中学地理教学中的应用提供了依据,更为加强GIS在中学地理环境教育中应用的提供了有利条件.
总之,随着我国现代教育技术的快速发展,越来越多的教学手段和教学工具将被引入到中学的教学中.随着环境教育意识的增强,环境教育的内容和方法手段也逐渐增多,GIS这一以前只有专家和专业人士才能使用的现代信息技术也将为我们的中学地理环境教育所采用,并发挥其应有作用.