基于gis的中学地理教学模式研究

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1、基于GIS的中学地理教学模式研究摘要地理信息技术的飞速发展，推动着传统的教学模式逐渐向现代教学方式的转变。在总结各种GIS应用案例的基础上，根据教学中学生自主性程度和GIS应用程度的差异，分别构建了情境化、探究式学习、研究性学习和自主型学习四种基于GIS的中学地理教学模式，阐明了各模式的实施程序，给出了相应的教学实例作为参考，并指出各种模式所适用的范围和要求。关键词中学地理教学模式GISGIS是地理信息系统(GeographicInformationsystem)的简称。它是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和

2、动态的地理信息，以多种形式输出数据和图形产品的计算机技术系统。利用GIS可对空间数据进行采集、管理、处理、分析、建模和显示，以解决复杂的规划和管理问题。GIS在中学地理教学方面的应用相当广泛。它不仅已经成为中学地理教材的一部分内容，还经常应用于平时的课堂教学、课后练习和课外活动,不断影响和改变着中学地理教学的教学目的、教学程序、教学手段，及至教育思想与观念，促进了教学模式的改变。根据建构主义学习理论教学设计的原则和学习口主性程度的不同，可将基于GIS的教学模式分为以下几类「情境化教学模式、探究式学习模式、研究性学习模式和自主型学习模式。一、

3、基于GIS的情境化教学模式建构主义理论强调真实情境的创设，认为这是“意义建构”的必要前提。因此，创设的情境越真实，越有趣味性，体验感越强，就越能激发学生的学习兴趣。利用GIS软件当中的虚拟现实和可视化等功能可以实现对现实情境的真实模拟，从而实现对地理情境的再造、复现或模拟，使学生身临其境；另一方面也可通过GIS加入一些游戏互动环节，增强情境的趣味性。学生在对情境的体验、观察、互动和分析过程中逐渐理解和掌握相关知识，由此形成基于GIS的情境化教学模式。情境化教学大致分为5个步骤，如图lo以“等高线地形图”这一知识点为例，理解等高线形态与地势高

4、低、坡度陡缓的关系以及在等高线图上识别山峰、山谷、山脊、鞍部与陡崖等地形部位是这一知识点的难点。根据这一难点可确立“创设立体地形模型场景”这一主题，再通过选择合适的素材来创设情境。比如可以寻找现有的等高线地形图进行数字化，也可以在GIS中自行绘制二维等高线并赋予高程值，形成数字化的等高线地形图。利用该数据创建三角网数据，就能建立数字高程模型，从而创设立体化的地形模型场景。在情境呈现环节，可引导学生对山体模型进行旋转、缩放、色彩变换和调整视点，学生就能够快速参与到情境的复现活动中。这时教师再顺势指导学生将等高线叠加于山体模型之上，让学生观看等

5、高线的投影过程，理解等高线的形成过程。在此基础上再进行剖面线分析、坡度坡向分析及各地形部位的辨识等，从而总结岀等高线与地形部位和坡度之间的关系，解决难点。基于GIS的情境的教学较适用于形象具体的地理事物、原理和过程的学习。通过GIS创设具备动态性、可控性和互动性的场景，使学生容易接受，激发他们的学习兴趣。该模式对创设者的要求可高可低，创设的场景越逼真、越细腻、互动性越强，对地理信息技术和课堂的把控能力要求也就越高。二、基于G1S的探究式学习模式探究式学习是教师围绕某一主题，为学生提供多种形式的材料，让学生对这些材料进行阅读、归纳、假设、推理

6、、验证、评价从而获取知识的过程。材料的有效呈现和分析是这个过程的关键。GIS具备良好的地图图层和属性数据库管理功能以及地图查询、制作功能，可为教师提供形象、直观的图文素材；同时也具备数据统计和地图分析功能，可帮助学生进行深入的材料分析。因此，GIS在这两个关键方面都具备优势，能够构建基于GIS的探究式学习模式。探究式学习大致分为4个步骤，如图2。以“世界陆地自然带的分布”这一知识点为例，建立气候、土壤、植被与自然带的联系，理解世界自然带的分布规律是这一知识点的重点。可根据这个主题先准备世界陆地自然带的分布图、世界气候分布图、世界土壤、植被分

7、布图等纸质材料；再对这些纸质的地图材料进行扫描，在GIS软件当中进行矢量化，确保各个图层在数据库中能够准确叠合，并输入与图相对应的自然带、气候、植被、土壤名称等的属性数据，添加相关的地图要素，从而制作出符合主题的专题地图。呈现材料时，可先演示GIS的一些简单功能，再抛出若干问题让学牛利用这些功能进行探究。问题的设置应由浅入深，如可先引导学牛.对各图层进行隐藏、显示、调节透明度等操作，直观感受各要素的分布关系;再引导学生把地图放大到某一区域让学生辨别局部区域的异同。最后教师再进行正确操作，让学生认识进一步深化。基于GIS的探究式学习比较适合有

8、丰富图文素材、特别是较多地图素材的教学内容。利用GIS进行探究时，要避免让学生进行复?s的操作，将过多的注意力放在软件上，所以教师耍实时观察，及时排除学生在软件操作上的困难，引导