例谈运用“中学地理信息系统GIS教学平台”辅助地理教学.doc

例谈运用“中学地理信息系统（GIS）教学平台教育部在2010年发布了《高中理科教学仪器配备标准》，其中的高中地理教学仪器配备标准规定了3S（包括地理信息系统、遥感和全球定位系统）教学软件的内容”和超图(SuperMap)公司的“超级地图”是专门为基础地理教育而开发的应用系统，但是这两款GIS辅助地理教育的系统只是按照地图和普通辅助教学的需要设计，它只是讲授普通地理知识的地图教学平台，称不上是真正的GIS教学平台，很难实现真正的GIS辅助教学，更无法培养学生的地理素养，不能很好地激发学生的学习热情、培养学生的能力、开发他们的智力。 2.用于基础教学的GIS数据不足 目前还很少有专门用于基础地理教学的GIS地图数据，利用教材相关地图进行数字化又需要耗费教师大量的时间和精力，很少有人去做，所以许多人在探讨GIS用于地理教学时主要用Mapinfo，ArcView等软件中附带的数据，不能紧扣教学大纲、教材内容，没有什么实际教学意义。即使部分地理教师有一些GIS地图数据，也存在不是数量有限就是和现有的地理教材内容不相匹配应用于各行各业的专业性较强的数据，很难运用于基础地理教育。 三、“中学地理信息系统（GIS）教学平台” 1．平台功能简介 “中学地理信息系统（GIS）教学平台”是基于国家高中地理课程标准和教育部中学地理装备仪器标准，由华东师范大学地理信息技术教育重点实验室和上海恺擎软件开发有限公司合作研制的一款适合基础地理教育的专门用于讲授GIS和基础地理知识的GIS教学辅助平台。“中学地理信息系统（GIS）教学平台”包括“基于GIS的地理教学辅助系统”、“GIS研究性学习系统”、“遥感空间信息教学实验系统”和“GPS实验教学系统”四款软件系统。 “基于GIS的地理教学辅助系统”具备GIS地图以及分析功能，并附带大量的和地理教材相匹配的地理底图、地形图和专题图，满足地理教师在进行地图认知、中国地理、世界地理和高中地理课件整合时的地图需求。教师可以借助专题地图丰富多样的表现形式以及简便的GIS操作方式，实现地理信息数据的查询、统计分析和结果的直观显示，这两款软件还包括了一些高级的GIS空间查询、空间分析功能，教师可利用其教授一些其他教学方法无法呈现的特定知识点，如通过缓冲区分析表达某一地理要素的属性影响范围，包括污染源的有害范围、集水区范围、经济辐射区域等。教师可以按照自己的需要自由的组织地理数据，进行简单的地理分析，同时学生也可以利用该平台进行自主的研究性学习。 软件还针对中学地理教师和学生电脑软件操作技能不足、不熟悉GIS操作等实际情况，依据《课程标准》[1]，对地理教材中适合运用GIS进行辅助教学的主题内容进行归纳整理，开发了大量能够用GIS进行辅助地理教学的典型教学案例。对于初次接触GIS相关软件的教师，在教学过程中可以直接通过案例向导，按步骤进行简单的操作，即可快速加载对应的地图数据以及完成相应的空间分析和专题制图等操作；对于有一定计算机基础的教师还可灵活地改变案例中默认的操作参数设置，进行多样化的辅助教学；而对于学习过GIS课程或对GIS软件操作比较熟悉的教师，也可以不按照案例来进行GIS的辅助教学，而是通过软件附带的大量基础地图等数据，自己自行设计案例进行GIS的辅助教学，从而满足不同教师的不同层次的教学需求。 “GIS研究性学习系统”是GIS基础教育的教学和实验平台，能够为学生更好地理解和掌握GIS打下坚实的基础。软件主要包括以下功能： （1)GIS地图的基本操作。如放大、缩小、漫游、地图量算、比例尺控制等。 （2)图层控制。如利用图例控件可将各种基础地理要素和专业专题要素进行分层综合显示和控制等。 （3）鹰眼视图。鹰眼窗口以红色矩形显示当前地图范围，反映地图全局和局部的关系，通过其还可进行地图导航操作。 （4）图形负载量控制。系统自动根据当前地图的比例尺，调整显示图层数和某一图层中信息量的疏密关系及效果（地图负载量）。 （5)图形数据的查询。如通过点、线、面等多种选取方式，显示该要素或者该区域内的若干要素的属性数据，并进行属性和空间的双向查询等。 （6)专题地图制作。如制作诸如分级符号、统计地图等方法表现地理数据的数量、结构、统计数字等特征的专题地图，并可灵活的向专题地图上添加文字标注、地图符号等。 （7)空间分析。如可进行符合OGC规范的空间拓扑操作和空间关系查询、缓冲区分析、空间叠置分析、网络分析等。 “遥感空间信息教学实验系统”是RS基础教育的教学和实验平台，能够为学生更好地理解和掌握RS打下坚实的基础。软件主要包括以下功能： （1）航空、卫星、雷达，多分辨率、多波段各种遥感数据的演示。 （2）遥感解译(包括地图数字化)。如可对软件自带或者外部导入的遥感影像进行配准，并可利用基本的遥感影像判读知识进行遥感影像的解译