地理信息技术与中学生信息素养之关系

方联胜

摘要：地理信息技术包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS），是地理学的新发展和新技术，在开发资源、改善环境、发展社会经济中的地位越来越突出。随着新课程改革的深入，在高中地理必修和选修教材中都增加了地理信息技术内容，希望通过对地理信息技术的学习，突出学生在理解、掌握地理新技术的同时，逐渐养成和完善自己的信息素养。

关键词：地理信息技术；中学生；信息素养

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-4437（2014）01-0098-02

高中地理新课程必修和选修教材中都增加了地理信息技术内容，并且地理选修还增加地理信息技术应用模块。地理信息技术及其应用一方面向中学生展示了地理学的新发展和新技术，另一方面对中学生信息素养的培养也有很大的作用。地理信息在开发资源、改善环境、发展社会经济中的地位越来越突出。地理信息包含了地理学新兴手段和方法的地理信息技术，为中学生信息素养的培养提供了地理方面的课程基础。地理信息技术应用模块讲述了遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的基本原理和方法，简要地向中学生介绍了地理学新兴学科的技术方法和实际应用。

一、地理信息收集对信息素养的培养

1.地理学收集信息的传统方法 传统地理学收集信息的方法主要依靠个人，对地理现象进行观察、记录，对地理的研究是建立在大量地理现象的描述的基础上。在研究方法上，以定性研究为主，定量研究很少。其它自然学科如物理、化学等在实验、定量研究下飞速发展，而地理学的发展相对滞后，在量的积累下缓慢前行。

2.地理学收集信息的新兴手段 20世纪60年代发展起来的遥感技术和70年代美国建立的全球定位系统，揭开了地理学发展的新篇章。地理学在这些新技术的支持下获取信息的速度和质量比以前有了很大提高。在中学地理信息教育中，应教会学生遥感和全球定位系统获取信息的原理、方法及优势，并尝试让学生运用遥感和全球定位系统手段收集地理信息。

3.设计教学案例，提高学生信息素养 学习地球上地理事物的分布时，教师可以展示相应的遥感影像，让学生去观察、分析，加深对地理事物分布的印象。如在教学中，教师可以带着学生去野外，带几个GPS信号接收机，并带上当地的地形图。学生在活动中学会用GPS信号接收机定位导航；体验GPS在生活中的应用。从教育学生运用新兴技术收集地理信息的角度培养中学生的信息素养。

二、地理信息加工对信息素养的培养

只有运用地理信息技术，把收集来的信息进行加工，才能去伪存真，去粗存精，提取出对我们有用的信息。

1.初步培养学生的遥感判读能力 教师在进行地理信息技术应用教学时，应向学生讲授遥感的成像原理，典型地物反射波谱的特征。教师还可介绍一些目标地物的特征，如形状、大小、阴影、纹理、图型、位置等，举例说明这些识别特征在遥感图像判读中的作用。加深对所学自然地理知识的理解和掌握，也锻炼了学生从遥感图像上提取信息的能力。

2.学会GIS软件简单制作 地理信息系统的功能主要表现在对空间数据的分析和处理上。地理信息系统主要由计算机硬件设备、GIS软件、地理数据组成。计算机硬件设备是进行GIS教育的前提，在中学开设地理信息技术应用时，要求硬件是可以满足教学要求的。GIS软件目前较多，国外的有ESRI公司的Arc View、Arc Info、Arc GIS，Map-Info公司的MapInfo Professional。国内的有MapGIS、武汉测绘大学开发的GeoStar，北京超图开发的Super Map等。

中学地理信息技术教学中，选择一种GIS软件让学生展开学习即可满足要求。比如Arc View，教师可以扫描一幅地图，教授学生数字化地图的方法。学生运用软件对地图数据进行加工处理，理解GIS管理数据是通过分层来实现的。学生可以对地图上的要素分类，最终数字化一幅地图，并在属性数据表里填写属性数据。通过对地图的放大、缩小、漫游来感受GIS对地理数据管理的优越性。

GIS软件除了对地理数据的管理外，还具有对地理数据进行空间分析的功能。空间分析是GIS核心功能之一。在GIS教育中，向学生介绍几种常见的空间分析功能，可以加深对地理信息系统的理解，增强学生分析和应用地理信息的能力。通过具体的事例向学生讲述空间分析方法，让学生通过GIS软件使用空间分析功能解决实际问题。学生通过练习，加深了对GIS空间分析的理解，增强了自己分析信息、应用信息的能力。

3.运用GIS手段在加工信息的过程提高信息素养 GIS的功能主要体现在对地理数据的管理和空间分析上，中学生通过GIS软件操作来认识GIS对数据的管理方式，通过空间分析实例来认识GIS的巨大作用。GIS收集信息、处理信息的方式对中学生收集、加工信息的方法有很强的指导作用和启示作用。GIS并不单纯地从计算机操作的角度来培养中学生的信息素养，而是采用学科渗透的方式来为中学生信息素养的构建添砖加瓦。

三、地理信息应用对信息素养的培养

收集信息、加工信息的最终目的都是为了应用信息，为生产、生活服务的地理信息也不例外。

1.设计遥感图像判读与自然地理学习相结合的案例 在教学遥感判读时，笔者给学生设计一个研究案例：找一幅真彩色中国遥感图像，教师引导学生判读山脉，让学生讨论总结山脉在遥感影像上色调、形状。让学生找出中国重要山脉的分布位置，在纸上画出山脉位置和走向。最后让学生讨论山脉的分布规律，教师予以總结和补充。

2.GPS应用实例：车载导航系统 GPS分军用和民用两部分。军事上，GPS产品用来确定和跟踪在野外行进中的军事目标的坐标，为军舰、飞机提供导航信息。民用方面主要用于交通、旅游、野外勘测等领域。在地理教学过程中可以举例子说明GPS在实际生活中的应用。如车载导航系统，车上装有GPS导航仪和GIS系统，车前装有电脑小屏幕，上面显示城市电子地图。司机输入目的地后，GIS会找到最佳的行车路线；GPS会时刻为汽车定位，经GIS软件处理后汽车的位置会显示在电子地图上。行使过程中，电子地图显示的箭头代表汽车沿最佳路线向目的地前进，到达目的地后，会以语音或文字提示。如果条件许可的话，这种实例教学会给学生带来极大的学习兴趣。

3.用GIS软件制作校园电子地图 地理信息系统的功能之一是计算机制图。把校园图扫描后作为底图，让学生利用GIS软件进行数字化。把地物按点、线、面分类画出来。编辑校园图的空间数据和属性数据，设计地图符号、比例尺、填充颜色，最后制作成可以查询、漫游、放大、缩小的校园电子地图。还可以把制作精美的校园地图发到校园网上，增强学生的动手能力和爱校情节。

“3S”技术综合应用：数字农业和数字地球

遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）综合使用，称为“3S”技术，“3S”技术在环境、资源、土地管理、农业生产等领域应用越来越广泛。在中学地理信息技术教育中，有必要向学生渗透“3S”应用的理论和实例，如数字农业和数字地球。数字农业又称精准农业，是在“3S”技术的支持下，进行抽样调查，获取农作物生长的各种影响因素数据，通过产量对比，分析产量差异的原因，根据每个地块的农业资源特点，按需要实施微观调控，以充分利用现代化和机械化，精耕细作，获得较高的经济效益。RS技术可以准确及时地获取农作物的长势，进行病虫害预报和农业估产。GPS具有精确的定位功能，农业机械可以将肥料、水、农药送到准确位置，提高产量，减少农药、化肥的浪费。GIS管理田地数据信息，提供分析和決策参考；可见数字农业是农业的发展方向。数字农业关注的是农业，数字地球关注整个地球，要把地球信息化。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一数字化描述，是以因特网为基础，以空间数据库为依托，以虚拟现实技术为特征，具有三维界面，面向公众开放的系统。数字地球的实现，离不开“3S”技术的支持，只有“3S”技术发展了，数字地球的建立才有技术上保证。数字地球作为一种全球战略，是信息化社会的重要目标。各国都在努力构建数字地球，谁在这方面做得好，谁就拥有了优先发展的机会。数字地球作为信息社会如此重要的内容，理应在中学地理教育中向学生介绍。

新一轮基础教育改革加强了中学生信息素养教育，学生通过对地理信息技术的学习，学会了地理信息新技术多方面的应用。地理信息技术对中学生信息素养的培养有别于信息技术课，它从独特的地理视角来培养学生的信息素养，有自己得天独厚的优势。学生亲自动手，加工、应用信息，提高了动手能力，相应地，学生的信息素养也得到了提高。通过介绍“3S”实际应用的例子，对学生如何加工信息，应用信息都有很大的启发作用。学生在理解、掌握地理新技术的同时，逐渐养成和完善了自己的信息素养。