GIS在高中生区域认知能力培养中的运用

汪玲 陈兰玉 蒋良群 舒成强

【摘 要】《普通高中地理课程标准（2017年版）》提出了人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四种核心素养，培养学生的核心素养已成为中学教师关注的重点。GIS技术在教育领域已得到了积极发展，并从2003年起，“地理信息技术的应用”作为一个独立模块成为了高中地理选修课程之一。本文采用GIS技术呈现和分析地理教学内容的方法，来辅助地理教学，提高学生的区域认知能力，为广大教师培养学生区域认知能力提供一些参考。

【关键词】GIS;核心素养;区域认知能力

一、关于区域认知与GIS

区域认知能力是地理学科核心素养之一，是学生分析、理解地理过程，掌握地理规律和人地关系系统的重要思维素质与能力[1]。高中地理新课标着重强调发展学生地理思维能力、把握学习和探索问题的方法和技术手段[1]。GIS作为一门综合学科，其主要功能是空间分析，通过获取地理对象的分布状况、空间位置和动态变化等信息，提取、计算、表达和分析地理空间信息[2]。将GIS运用于地理教学中，对培养学生区域认知能力、发展学生学习能力等具有重要作用。

二、GIS在区域认知能力培养中的应用

区域认知是理解地球表面复杂性的一种思维方式和能力，培养区域认知能力主要从三个方面入手：分析对比区域内的基本要素、概括区域的主要特征、寻找区域差异。认识某区域，首先要分析该区域的基本要素，如地形地势、人口、经济、水文、灾害等。本文以部分自然、人文地理要素为例，分析GIS在区域认知能力培养中的实际应用情况，见表1。

要素GIS技术运用意义

地形、地势使用图层分层设色法确定所属地形类型;3D 分析工具提取等值线、坡度、坡向。地形、地势是地理教学中的重难点，利用GIS地形分析工具能丰富教学资源，增强教学直觉性，减少学习难度。人口查询属性表获得地方人口数量，制作柱状图反映人口变化的特点;空间统计工具得到各地人口数量的中心位置人口分布中心、人口分布的方向特征。GIS属性查询功能直观便利、易操作，能使学生直觀认识各地属性信息和地理位置，增强空间观念。经济利用空间插值方法，如反距离权重内插方法、样条函数内插方法[4]进行GDP空间特征的分析。GDP局部特征分析可以帮助学生了解当地的经济发展模式，为分析地方区域差异提供参考依据。水文水文特征可通过水文分析工具;点缓冲区分析用于水源污染的防治，线缓冲区分析做河流沿岸分布的绿化带分析。转变学生被动接受式的教学方法，让学生主动参与学习，逐步掌握探索地理问题的方法和技术手段，培养学生处理地理信息的能力。灾害以地震为例，空间自相关分析中的局部性分析得到地震多发区域;缓冲区分析得到地震影响范围。提高学生防灾意识和自保能力，让学生深刻地感受到地理与现实生活息息关，增强学习兴趣。

三、热链接功能的实现

热链接功能可实现区域内现象或要素的特征、结构、过程或规律等的局部或全域显示，具体而言，就是在Arcmap专题的属性表中增设文本文件，图形、图像和动画程序文件的字段，有效地加强不同类型数据之间的联系。热链接设置好之后，在图层上随意选择一个要素，就会显示进一步说明该选择对象的多媒体资料。热链接可以依据其链接的对象内容分为文档型、图片型、视频型、网址型等几种类型[4]，本文以四川汶川为例，添加图片，演示说明热链接功能在认识区域中的应用。具体步骤为：打开Arcmap10.2软件，加载数据，打开四川城市属性表添加link字段，在汶川县的link字段输入链接对象的文件路径，保存后退出编辑状态，在“四川城市”图层属性对话框中勾选“使用下面的字段支持超链接”，在编辑工具条中选择超链接按钮，点击汶川，显示结果如图1。

四、结语

GIS工具具有传统地理工具不具备的一些特点，将其运用于地理教学中，可以弥补传统教学的许多不足之处，其在四种地理核心素养的培养过程中，均能发挥特有的功能，如在农业区位因素中，利用叠加分析功能，将某一地区的农业分布图与地形图、温度图、降水、人口、工业分布图依次叠加，可以分析各因素对农业的影响，培养学生的综合思维能力。

GIS具有很强的专业性，对于未接触过GIS的教师来说，要在地理教学中熟练运用还存在一定的困难，为了更好地发挥该技术对课堂教学的辅助作用，地理教师应多学习软件操作，多与地理信息技术人才交流，逐渐具备较高的技术水平。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社.

[2]方炫.GIS在中学地理教学中的应用模式与案例设计研究——以人教版高中地理必修二为例[J].吉林省教育学院学报（中旬），2015（12）.

[3]汤国安，杨昕.地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：科学出版社，2012.

通讯作者：蒋良群

作者简介：汪玲（1996-），女，汉族，四川南充人，西华师范大学国土资源学院在读研究生;蒋良群，西华师范大学国土资源学院副教授、硕士研究生、硕导。