【摘 要】具备一定的3S应用技能是当代公民应具备的地理素质,在地理课堂教学中,需要选择一套方便、灵活、易于操作且适合中学地理课堂的地理信息系统的软件,让学生参与GIS案例的分析与设计。本案例中使用ArcView GIS3.2软件,设计情境分小组活动,让学生尝试解决生活实际问题。让3S技术从课本的理论知识成为学生的地理素养,需要师生在课堂教学中不断积累、改进与超越。
【关键词】3S;ArcView;地理信息系统;案例探究;小组活动
【中图分类号】G633.5 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2015)42-0065-02
【作者简介】卞红,江苏省连云港高级中学(江苏连云港,222000)教师,地理教研组组长。
【设计说明】
人们常说的地理学中的3S技术主要是指:地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感(RS)。这三项技术各有特点、分工不同,但彼此关联。地理信息系统(GIS)是在计算机系统支持下,对地理空间的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,广泛应用于科学调查、资源管理、发展规划、绘图和路线规划等方面。全球定位系统(GPS)最初是由美国国防部开发的一种全天候的空间基准的导航系统,现在被广泛运用于大地测量、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程测量、资源勘察等领域。遥感(RS)顾名思义就是“遥远的感知”,利用传感器在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息,获得图像,并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术,在资源管理、灾害监测、气象监测中发挥着重要的作用。3S技术已经多方面地渗透在人们的日常生活中,具备一定的3S应用技能也成为时代要求公民具备的地理素质之一,地课程标准中也提出要求:“运用有关资料,了解地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。”课堂教学中需要选择一套适合中学地理课堂的地理信息系统软件,ArcView是新一代桌面地理信息系统的代表,它方便、灵活、易于操作,特别适用于地理信息系统应用的普及。本节课主要向学生展示ArcView的属性查询功能,将以ArcView GIS3.2为代表的GIS软件运用到现实生活中,增强学生对于3S技术的认识与应用能力,强化学生对于中国省级行政区的认识,增加学生学习3S技术的兴趣。
【教学目标】1.让学生认识我国部分铁路线;2.通过观察和应用中国行政图,要求学生掌握我国省级行政区;3.通过练习、小组合作,完成本节课案例,能够比较熟练地将3S相关软件应用到生活实际;4.通过实际操作,深入体会地理信息系统对生活的意义,掌握一定的GIS操作技能。
【教学重点】1.掌握我国省级行政区;2.运用
ArcView GIS3.2软件解决生活实际问题。
【教学难点】提供案例,分小组活动,运用
ArcView GIS3.2软件解决生活实际问题。
【教学方法】讲授法、讨论法、演示法、实验法。
【前期准备】1.在GIS实验室的计算机上统一安装ArcView GIS3.2软件;2.在计算机中上传本节课所需要的数据及图片;3.学生2人一组,分为各学习小组;4.实验数据:e:\shiyanshuju\国家基础地理数据\bou2_4p.shp和rai_4m.shp。
【教学流程】
课堂导入:(设立情境)同学们假期会有许多外出的计划,在我们确定目的地以后,总会选择合适的交通,其中,铁路是一种常见的运输方式。本节课,我们将运用ArcView GIS3.2软件解决生活实际问题,帮助我们看看在旅行中会经过哪些省份。
学习探究活动:每2人为一个学习小组,根据自己的喜好选择出发地与目的地,用ArcView GIS3.2软件查询我国铁路线旅游线路及途经省份。
计算机实验流程:
1.要求学生先确定旅行的出发地和目的地。例如:出发地为“连云港”,目的地为“成都”。
2.打开ArcView GIS3.2系统,在项目管理器中打开文件,加载中国政区图和中国铁路数据bou2_4p.shp和rai_4m.shp。
3.编辑图层。勾选bou2_4p.shp使其凸起,点选Edit中的Copy Themes将其复制,再点选Paste进行粘贴。选择Theme中的Properties将其命名为新的名称“china.shp”。重复刚才的步骤,将rai_4m.shp进行复制粘贴并重新命名为“tielu.shp”。
4.建立一个新图层。选择View下的New Theme命令,选择Point,将其命名为“point_luxian.shp”,点击■按钮,在地图上标出出发地和目的地,例如:连云港和成都。
5.找到两地之间最短的铁路线路。在进行此操作之前要保证网络分析拓展模块被勾选,如果没有勾选,就在File中的Extensions,勾选Network Analyst。凸出“tielu.shp”图层,选择Network下的Find best route命令。点击Properties,选择Costfield栏中的Line Length,点击OK;点击Load stops,选择Point_luxian.shp。点击路线生成按钮得到最佳路线,生成新的图层Route1为最短路径。点击Directions还得到从出发地到目的地所经过的铁路线名称及路线。注意:在进行此项操作时,也可以不以长度为参数,自己选择其他路线参数确定路线。
6.找出路线途经的省份。先勾选“china.shp”图层;然后选择Theme下的Select By Theme命令,在The selected festures of中选择Route1,点击New Set路线所途经的省份即被选中,并且呈高亮显示(如图)。
(各小组同学按照老师教授的实验步骤逐步完成任务)
(小组展示自己的计算机实验成果)
知识梳理:按照实验步骤,同学们在软件运用中可以看到自己所选路线经过的省份及铁路线。请同学们说出这些省级行政区的名称,注意它们的相互位置,记住它们的简称。
【教学反思】
本节课是鲁教版高中《地理》第二册(必修二)第二单元的单元活动内容,选择在GIS实验室上课,可以锻炼学生的动手能力,培养小组合作精神,但是在实际教学中发现,教师和学生的计算机基础比较薄弱。另外,因为软件是英文版的,师生应用起来还是有些不太方便;因为程序设计的问题,最后生成的路线可能会和实际路线不符。
从课本理论到实际操作,中学的3S教育仍然在艰难的探索中,还有很多现实的难题需要我们解决,但我们欣喜地看到了学生对自己动手参与操作GIS系统的热情和兴趣,这给我们带来了信心和满足。3S技术从课本的理论知识成为学生们的地理素养,需要师生在课堂教学中不断积累经验、改进与超越。