ArcGIS在高中地理教学中的应用

刘方

【摘 要】随着信息技术发展和教育改革的不断推进，运用GIS技术结合高中地理课堂知识进行授课已经成为一种趋势。文章通过对ArcGIS技术特点、教育功能以及在教学中应用的事例，展现ArcGIS在高中地理教学中的有效性和应用前景。

【关键词】高中地理；ArcGIS；教学

【中图分类号】G633.5 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）22-0049-01

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS）又称为“地学信息系统”，是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统是一门综合性较强的大数据支撑学科，在结合地理学与地图学以及遥感知识和计算机科学，已经广泛的应用在城市规划、产业布局、环境资源、空间分析等众多领域[1]。ArcGIS作为地理信息系统的特色软件，成为现代地理科学技术的基础和空间查看分析的核心系统，将其应用于高中地理知识教学当中，可以有效地提高高中地理教师在课堂教学中的知识引导性，对学生在学习抽象知识、空间几何分析、多要素疊加信息查看等有着重要的作用。在日常教学过程中，地理教师可以通过ArcGIS 中ArcMap的图层管理方法进行不同要素组合操作，让同学们对地理知识中的空间概念有更直观的认识，更好地促进学生对高中地理知识的掌握。

一、ArcGIS技术的特点

1.ArcGIS技术具有的地图图层，在数据框内部，地理数据集以图层形式显示，而每个图层都表示在地图中叠加的特定数据集（湖泊、地形、道路、行政边界等）。通过与各数据框中显示的图层交互，可以对各要素进行查询和查看其属性、执行分析操作。

2.ArcGIS为用户提供许多地理数据表现形式。可通过人机交互方式选择性的显示对象的形式[2]，可以根据课堂教学的需要，组织不同要素（人口信息、地形信息、资源信息等），便于更加直观讲解地理概念。

二、ArcGIS现实教育功能

1.优化课堂教学结构。

多媒体的教学形式带来的信息量增加，使学生可以在课堂上接收更多的知识，但跟ArcGIS相比，缺少空间上的直观查看和分析能力。运用ArcGIS可以帮助高中地理老师用简捷易懂的方法形象的展示多要素集合的思维组合，将学生从二维空间的知识吸收上升到三维空间[3]，通过ArcGIS的3D空间视图模式，让学生在脑海中更好以空间几何的形式更直观、形象的记忆概念。

2.培养学生地理素养能力。

运用ArcGIS可提供丰富的学习信息和学习素材，对学生地理素养的形成起引导作用，让学生利用已开发好的数据库中的要素属性，进行自我探索学习，从而让学生自主进行地理知识的预习，学习后又能对知识的复习及深入理解发挥重要作用。让学生在教材和ArcGIS学习软件之间构成学习过程的主体和客体，而教师只需要在整个学习过程中对主客体之间的信息交流加以指导和帮助，学生在这过程中享有充分的自主权。

三、ArcGIS现实教学中的应用

在高中地理教学中，ArcGIS技术将复杂的自然景观、地理事物和现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方式表现出来，将高中地理教学中的抽象和不易掌握的内容通过人机交互的虚拟场景展现出来，让学生在计算机的虚拟空间几何里更直观学习知识[4]。探讨ArcGIS在高中地理教学实践中的一些应用思路，以期能对高中地理的课堂教学提供借鉴或启发作用。

以美国中部为例讲授高中地理必修Ⅱ中第二章第一节城市空间结构（本文所用图形数据均为ArcMap提供的例图）。结合地理知识我们知道，邻近港口或边境，有利于形成口岸城市。铁路交会处，有利于形成铁路枢纽城市等。利用ArcMap图形对话框中，数据信息Layout图层中包含的洲界线、河流、湖泊等图层信息，通过显示/隐藏不同图层，呈现不同的要素，帮助学生思考城市的形成和发展与自然地理区位间的关系，以及城市的形成和发展与经济地理区位的关系。

四、结论

ArcGIS可提供的图形处理方式是多样的，对于不同的专题，可以采取不同的方式去呈现，如人口问题、资源问题、地理区位等。实践证明，在高中地理教学课程中引入ArcGIS效果非常明显，既丰富了课堂教学内容，又将抽象的知识以直观的视觉展现到学生面前，实现了高中地理教学从黑板、粉笔、课本等传统授课方式向多媒体、多元化方式转变。随着教学课程的标准不断改进，素质教育的不断提升，在高中地理学科教学课程中使用大数据分析软件非常有效，使学生自主分析和解决问题的积极性得到极大的提高。作为地理教师应该能将掌握的最新技术融会贯通在日常教学课堂中，不仅用来教学，帮助学生解决和分析实际问题的能力，更为祖国培养人才打基础。

参考文献

[1]汤国安，等.ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：科学出版社，2006：1.

[2]杨恒喜，等.GIS在中学地理教学中的应用[J].经济研究导刊，2010，18（92）.

[3]岳秀云.GIS技术在中学地理教学中的应用研究[J].太原大学教育学院学报，2012，12（30）.

[4]李佩武，等.GIS技术及其在地理教学中的应用分析[J].天津师范大学城市与环境科学学院，2005，6.