地理信息系统与中学课程整合研究

[摘 要]将地理信息系统与中学课程整合，可通俗地理解为把GIS技术较完美、较理想地融合到课程之中，一是建立利于GIS发挥作用的教学和学习环境，二是在教学方式上充分利用GIS辅助教学，真正发挥GIS的工具性作用，三是在教学内容中适当渗透GIS思想。

[关键词]地理信息系统 中学课程 整合

作者简介：张秀凤（1972-），女，汉族，云南曲靖人，曲靖师范学院生物资源与环境科学学院讲师，理学硕士，主要从事地理信息系统教学与研究。

一、整合的概念

整合就是指一个系统内各要素的整体协调，相互渗透，使系统各要素发挥最大效益。课程整合是使分化了的教学系统中的各要素及其各成分形成有机联系，并成为整体的过程。将GIS与中学课程整合，可通俗地理解为把GIS技术较完美、较理想地融合到课程之中，就像在教学中使用粉笔、黑板一样，把GIS当作真正的教学工具和学习工具。整合不等于混合，不等于替代，整合强调GIS要服务于课程，应用于教育；强调运用GIS的有效性，强调学生的自主探索、自主研究等学习能力的培养。一切都要符合学生学习的特征，注意学生的创新精神和解决问题能力的培养等。因此说，将GIS引入中学教育的切入点应是学生能力素质的提高。

二、整合的原则

将GIS与中学课程整合的基本原则是：第一，以学生为中心，关注学生的学习情感和情绪体验，使学生从情感、认知等方面积极投入到学习的全过程中。学生的好奇心、想象力和求知欲得到充分的尊重、保护和发展，整个学习过程成为学生在教师的指导、帮助、促进下获得最需要的学习指导建议、学习信息和学习资源，采用最有效的学习模式实现学习目标，培养能力的学习过程；第二，学习过程、学习内容、学习时间、学习空间的开放性。学生在学习活动中的心态是开放的、自由的、不受压抑的。打破“感知理解结论”的以掌握结论为目标的封闭式过程，建构“问题探究理解问题探究……”的开放式学习过程[1]。在搜集信息、处理信息、探究发现、创造实践和自我评价反馈等基本形式的学习活动中，训练创新思维和创新能力。教师引导学生冲破时空限制，不拘泥于教材，不局限于教师的知识视野，善于利用多样化的信息资源，来丰富静止的孤立的学科课堂教学。

三、整合的方法

GIS是在地理学、地图学和计算科学等学科基础上发展起来的一门学科，它是解决空间问题的工具、方法和技术。将这样一个工具拿到中学去，怎么用呢？我认为，可以从三个方面来进行整合，充分利用GIS的工具性作用。

（一）建立利于GIS发挥作用的教学和学习环境。就是建立信息化的教育、学习环境，也就是以计算机为主的多媒体环境。例如，一些重点中学建立了校园网、多媒体试验室等，这就为GIS的引入奠定了基础。因为，这样的教育、学习环境，不仅是全面推进素质教育，实现教育现代化的重要内容、重要条件、重要手段和重要途径，而且也是21世纪我们所面临的实实在在的、并将生活于其间的社会环境。这种信息技术环境对于中小学生尤为重要。以它可以使我们的下一代从小就生活在信息技术环境之中，使他们从小就能够利用这些信息技术环境所创造的条件，学习并掌握获取、传递和加工处理信息的能力和本领。建立这样的信息化环境，对我国中学教育的现实来讲还是有很多困难的，但经过近十年的发展，也已经有相当的基础了。据笔者了解，在云南等经济欠发达的省份，由于国家对基础教育的投入力度加大，在一般的乡镇中学里都建起了以远程教育为基础的电脑室，提供了数量不等的计算机设备，基本上能满足教学的需要。有些学校还建起IP数据接受室，提供了接收信息资源的硬件设施。这为GIS与中学教学整合提供了有力的媒介。

（二）在教学方式上充分利用GIS辅助教学，真正发挥GIS的工具性作用。首先，教师可运用GIS对教材内容重新组合再完善，对课堂结构再优化，对学生认知结构再开发。传统教材和教学方法注重文字的推理和记忆，至多是对课本提供的图幅、简单数据、单一的信息进行的分析；电化教学和一般CAI的引用使得感性化的信息容量大幅度增加，虽然活化了学生的认知，优化了课堂结构。但“从感性到理性，再从理性升华到理论、规律性认识”，这一深化过程往往还需要老师用过多的语言去描述和讲解，学生在这一认知阶段也只能凭思维想象去构筑，往往是贪得多而嚼不烂。GIS的使用，可以帮助教师用最简捷的手法形象地展现这一思维重组和理性升华的认知过程，这无疑会使课堂结构的优化上升到一个新层次，也使教师对教材结构的开发重组进入了一个新的境界，从而使学生认知水平的再提高成为可能。例如，在讲到高中地理世界陆地自然带分布图时，往往从世界气候类型的分布入手，通过投影、版图、挂图或计算机动画演示，标示出气压带、风带的分布和季节移动，讲明气候类型的成因，得出相对应的陆地自然带。但这一过程中老师讲述过多，反而累赘，学生尽管思考仍会感到困难。但如果借助GIS提供的图层控制和数据合成以及专题图制作功能，教师可以利用一张气候类型分布图，再叠置到世界陆地自然带分布图上，制作成一张气候带与自然带的专题地图，学生通过对比分析这张图就会对自然带的形成和分布一目了然了。其次，GIS的强大工具性作用可为学生创设学习和解决问题的模拟的“现实”条件和环境，培养和开发学生主动探索和自我寻求解答的能力。GIS的利用，使得一些历史的、客观的、难以企及的条件、数据、环境等成为了可能，尤其使那些动态的变化过程成为了可能。因而，学生可以自己设问并解答，通过信息分析、信息加工、信息处理，通过相互探讨，最后归纳得出结论，然后通过对比深入地、完整地掌握知识。这样既学习了知识，锻炼了思维，又培养了学生的动手能力、创造能力以及团结合作精神。正所谓既得了鱼，又学会了渔。

（三）在教学内容中适当渗透GIS思想。其一，GIS的发展使制图手段发生了根本的变革，过去通过素描绘制的景观图和通过等高线分层设色绘制的地形图已经逐渐被遥感卫星图片所取代，这些图片经过技术处理后呈现的全真的色彩便于判读。在初中教材中已经多处应用到这些图片，教师在讲述相关知识时可以结合教学内容介绍给学生，教会学生根据图片的形态、色彩和标志性建筑判断地表景观和地形起伏。其二，教师可以结合教学内容穿插一些GIS的趣闻实例和GIS的最新应用来调动学生的兴趣。例如，9.11恐怖袭击之后，美国利用GIS建立的全国防恐体系；2004年底印度尼西亚发生强烈地震引发了海啸，这一事件发生后，世界各国开始纷纷利用GIS建立预警系统等等，这样一些事例充分说明了GIS在向广泛化、大众化、普及型逐渐渗透。此外，在国家基础地理信息系统网上，可指导学生调用各区域的地图，并可任意缩放、查阅各种地理事物的数据。该网站还有三峡、雅鲁藏布江大峡谷等地区的虚拟三维动态景观，让学生领略GIS的神奇功能。

参考文献

[1]曹葆华，《信息技术与学科教学整合的基本模式建构策略》[J]安徽教育科研，2002.1