地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用論文
摘要：
地理信息系統(tǒng)（GIS）是集計算機科學(xué)、地理科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)等為一體的新興邊緣科學(xué)。GIS如今已經(jīng)滲透到了社會的各個領(lǐng)域。本文的寫作目的在于加強人們對GIS技術(shù)的認識，尤其是在地理教學(xué)領(lǐng)域中的認識。本文主要介紹了GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用，詳述了GIS在地理教學(xué)中運用的功能和特點及其應(yīng)用方式，最后介紹了多種GIS技術(shù)與地理教學(xué)的結(jié)合。
關(guān)鍵詞：GIS；虛擬GIS；多媒體GIS；三維GIS；地理教學(xué)
一、引言。
21世紀(jì)，信息作為一種重要的社會資源和社會動力，已經(jīng)對人們的生活產(chǎn)生了深遠的影響。作為信息技術(shù)重要組成部分的GIS技術(shù)，已經(jīng)在社會各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。其廣泛應(yīng)用于社會生活的諸多部門，對傳統(tǒng)的地理教學(xué)也提出了挑戰(zhàn)。
對地理學(xué)科而言，學(xué)科的學(xué)習(xí)對象是地理環(huán)境、地理事物以及事物之間的規(guī)律，其具有時空范圍的廣泛性、多樣性、差異性、各要素間的聯(lián)系性、綜合性和可變性。學(xué)習(xí)對象的諸多特性和學(xué)習(xí)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(tǒng)教學(xué)方式已遠遠不能滿足需求。因此，在現(xiàn)代教學(xué)中，電化教學(xué)越來越受到重視，并以其直觀、形象、生動等優(yōu)勢，最大程度的激發(fā)了學(xué)生的求知欲，誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。GIS技術(shù)作為電教手段之一，目前已經(jīng)滲透到電化教學(xué)的隊伍中，并開始發(fā)揮其重要的作用。著名的地圖與信息系統(tǒng)專家陳述彭院士曾指出：“定性描述是地理學(xué)的第一代語言，地圖是地理學(xué)的第二代語言，地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)的第三代語言。”這充分體現(xiàn)了GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的重要性與價值所在。
二、地理信息系統(tǒng)（GIS）簡介。
GIS是一個用于管理、分析和顯示地理信息的系統(tǒng)。它通過采集、管理、處理、分析、顯示地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)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(guān)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(xiàn)方式可以被構(gòu)建成“數(shù)據(jù)庫的窗口”，來支持查詢、分析和信息編輯。
2。從空間數(shù)據(jù)庫的角度看，GIS是一個包含了用于表達通用GIS數(shù)據(jù)模型（要素、柵格、拓撲、網(wǎng)絡(luò)等等）的數(shù)據(jù)集的空間數(shù)據(jù)庫。
三、GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用。
1、GIS在地理教學(xué)中的功能分析。
第一，GIS的空間可視化特征，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)空間想象能力、建立空間概念。第二，GIS技術(shù)將空間信息和屬性信息集成在一起的特點，使學(xué)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(shù)據(jù)關(guān)系特征可以提高學(xué)生的地理空間思維能力。GIS空間數(shù)據(jù)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(guān)系，也就是我們常說的拓撲關(guān)系。通過這種拓撲關(guān)系，學(xué)生可以清晰的認識到地理事物之間的空間位置關(guān)系，從而培養(yǎng)其空間思維能力。
2、GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用特點。
第一，信息表現(xiàn)力強、數(shù)據(jù)更新速度快。GIS地圖一般都是矢量地圖，即節(jié)省空間，又能實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(xué)生通過對GIS相關(guān)軟件功能的認識，有助于學(xué)生認識地理空間分析的實用價值。第三，實踐性強，有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。GIS在地理教學(xué)中還有一個重要的應(yīng)用，就是專題地圖的繪制。通過這一過程，就可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力以及審美情趣。這一過程即有助于學(xué)生能力的培養(yǎng)，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
3、GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用方式。
�。�1）地圖操作顯示應(yīng)用。
GIS的相關(guān)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(xué)過程中，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)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(jié)的講述有很高的實用價值。
�。�2）查詢功能。
GIS技術(shù)的查詢功能可以實現(xiàn)對各種方式的空間信息及其屬性信息的查詢檢索與統(tǒng)計。其中定點查詢，可以幫助學(xué)生在地圖上實現(xiàn)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(xué)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(xué)生對地理事物相應(yīng)的屬性信息進行查詢與統(tǒng)計。而比較查詢則可以快速實現(xiàn)對相應(yīng)的指標(biāo)進行比較，并把比較結(jié)果用圖表的形式顯示。
（3）繪圖功能。
學(xué)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(shè)置與管理，學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新能力將得到鍛煉與提高。
四、多種類型GIS與地理教學(xué)的結(jié)合。
1、多媒體GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用。
多媒體GIS是指將文字、聲音、動畫、圖像與GIS技術(shù)相結(jié)合，極大的增強了GIS的信息表現(xiàn)力。多媒體GIS與地理教學(xué)的結(jié)合，將在很大程度上提高教學(xué)質(zhì)量與效率。
2、虛擬GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用。
虛擬GIS（VGIS）應(yīng)用于地理教學(xué)，其最大的特點就是展現(xiàn)一些現(xiàn)實中無法再現(xiàn)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(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，把軟件和虛擬現(xiàn)實集于一體，對輔助教學(xué)具有重要意義。
3、三維GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用。
三維GIS是在二維空間的基礎(chǔ)上，疊加水文、生態(tài)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(xué)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(jié)果將更加真實。
五、結(jié)論。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代教學(xué)需求，現(xiàn)代教學(xué)需要更多新興技術(shù)的加入。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的GIS技術(shù)將會應(yīng)用于地理教學(xué)中，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)方式在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上得到徹底的改觀。但就目前實際的教學(xué)狀況來看，筆者認為，由于硬件條件、教師素質(zhì)等多方面的因素，GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的普遍應(yīng)用，還需要長期的努力。另外，為了使多媒體GIS技術(shù)、虛擬GIS技術(shù)、三維GIS技術(shù)和地理教學(xué)更好的結(jié)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(xué)的開展。
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