摘 要：地理信息系統(tǒng)是20世紀60年代中期開始逐漸發(fā)展起來的一門新技術(shù)，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。目前，地理信息系統(tǒng)無論是在理論上還是在應(yīng)用上都處于飛速發(fā)展的階段，它已被廣泛應(yīng)用于如城市規(guī)劃、管理以及災(zāi)害監(jiān)測和損失評估等多個領(lǐng)域。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品的普及，GIS將逐漸深入到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。

關(guān)鍵詞：地理教育

[中圖分類號]：G633.55 [文獻標識碼]：A

[文章編號]：1002-213（2013）-13-0-01

隨著全球環(huán)境問題的日益嚴重，環(huán)境問題諸如生態(tài)環(huán)境惡化、自然資源短缺、人口迅速膨脹等越來越受到人類的關(guān)注和重視。因此，近些年來在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的過程中，環(huán)境教育日益引起國內(nèi)外各界人士的高度關(guān)注。環(huán)境教育的目標也已由單純的傳授環(huán)境知識向培養(yǎng)學(xué)生善待環(huán)境的道德觀、可持續(xù)發(fā)展的價值觀和更具環(huán)境相容性的行為觀轉(zhuǎn)變。GIS作為一種現(xiàn)代技術(shù)，它空間性、多維性和動態(tài)性的特征決定了它將在環(huán)境教育中發(fā)揮不可替代的作用。

一、GIS應(yīng)用于中學(xué)地理環(huán)境教育的必要性

環(huán)境教育是中學(xué)地理教學(xué)中的重要組成部分，教材內(nèi)容包含有豐富的生態(tài)環(huán)境、資源環(huán)境、人口環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展等方面的知識。它的教育目標在于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題，增強環(huán)保意識，提高環(huán)境素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生作為一個現(xiàn)代公民應(yīng)有的環(huán)境素養(yǎng)。但是只靠傳統(tǒng)的地理教學(xué)方法已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代社會地理環(huán)境教育的發(fā)展和要求。

1.傳統(tǒng)地理教學(xué)方法存在的問題

目前，中學(xué)生普遍不喜歡地理，《普通高中新課程試驗監(jiān)測報告》顯示：在九門學(xué)科中，地理僅排在物理之后，居于第二難學(xué)課程。除地理課程本身難度較大外，目前地理教學(xué)方法手段落后也是一個重要的原因。隨著社會的飛速發(fā)展，在我們的日常地理教學(xué)當中，我們經(jīng)常會面臨著地理信息數(shù)據(jù)老化、數(shù)據(jù)缺乏的問題，尤其是作為基本地理語言的地圖一直是地理教學(xué)當中一個很難處理的問題，包括世界地圖的及時更新、專題地圖的制作、學(xué)生地圖作業(yè)的重復(fù)使用、地理考試中對地圖的使用等，而這些問題如果依靠傳統(tǒng)地理教學(xué)方法則很難

解決。

2.GIS在中學(xué)地理環(huán)境教育應(yīng)用中的必要性

隨著GIS應(yīng)用逐步產(chǎn)業(yè)化和社會化，它已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域和社會生活的諸多方面。而GIS數(shù)據(jù)來源多、空間層次多、更新速度快、信息加工深、信息多源頭、產(chǎn)品多形式的應(yīng)用特點，則使得它在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用成為必然。

（1）是時代發(fā)展的必然要求

在當今信息時代，地理信息更加趨向多樣化，地理科學(xué)的發(fā)展，地理知識的更新異常迅速，地理教育目標不再是掌握和占有地理知識，而是培養(yǎng)地理觀念和地理信息的收集與篩選能力，而GIS恰好符合這一變化。

（2）是教學(xué)工作的實際要求

由于社會的飛速發(fā)展，自然和社會環(huán)境也在加速變化，而我們在進行環(huán)境教育時所用的地理數(shù)據(jù)很多是已經(jīng)過時，與現(xiàn)實狀況不相符的。但GIS具有數(shù)據(jù)更新快的特點，在教學(xué)過程中我們可以借助GIS軟件工具很好地解決這一難題。

二、GIS在中學(xué)地理環(huán)境教育中的應(yīng)用實踐

土地沙漠化是人類所面臨的最嚴重的環(huán)境危害之一，它直接破壞著人類社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。全球荒漠化土地的面積約3600萬平方千米，約占地球陸地總面積的24%。我國是世界上荒漠化最嚴重的國家之一，全國荒漠化面積267萬平方千米，約占國土面積的28%。由于各種自然因素和人為因素的影響，西北地區(qū)則成為我國荒漠化最嚴重的地區(qū)。

在區(qū)域地理“西北地區(qū)荒漠化”這一節(jié)的學(xué)習(xí)中，荒漠化形成的原因是一個重點內(nèi)容，同時也是一個比較難把握的問題。它的成因分別為自然因素和人為因素，尤其是自然因素的學(xué)習(xí)，利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生很難理解掌握。因此在這一節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師可以先利用MAPGIS或ARCGIS等GIS軟件制作一幅“西北地區(qū)荒漠化分布示意”圖，然后利用示意圖講解形成因素。

西北地區(qū)荒漠化形成的自然因素包括土質(zhì)疏松、土壤沙化，大風(fēng)天數(shù)多和干旱持續(xù)時間長等。由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏，這里只就土壤這一因素進行分析。步驟如下：

（1）收集數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)所需地圖的精度直接在網(wǎng)絡(luò)中尋找“西北地區(qū)荒漠化分布”圖和“中國土壤”圖。

（2）把“西北地區(qū)荒漠化分布”圖和“中國土壤”圖分布作為兩個圖層。

（3）將兩個圖層分別矢量化。提取“西北地區(qū)荒漠化分布”圖中西北地區(qū)荒漠化分布的邊界作為線文件，對“中國土壤”圖也進行處理；提取不同類型土壤的分布區(qū)作為區(qū)文件并建立起屬性數(shù)據(jù)表，包括土壤類型名稱和圖例號等。

（4）最后，將兩個圖層疊置，得到西北地區(qū)荒漠化示意圖

三、啟示與展望

早在1994年，美國就召開了首屆GIS在教育上的應(yīng)用會議。會后便開始了Mapping Our City 計劃，該計劃試圖利用GIS技術(shù)使美國城市的中學(xué)生將地理教學(xué)內(nèi)容與所在城市的社會、環(huán)境等問題聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當?shù)責(zé)狳c問題，借助GIS技術(shù)將這些問題可視化并尋找解決方案，最終達到學(xué)生GIS技能的提高。

相對于美國，我國中學(xué)地理教育中GIS這一新的地理信息工具的應(yīng)用才剛剛起步，教師和學(xué)生的信息技術(shù)水平普遍較低，尤其是教師的地理信息技術(shù)素養(yǎng)更是直接影響到GIS教學(xué)的效果。因此，無論是國家、學(xué)校還是教師都應(yīng)該為GIS在教學(xué)中的普及努力。

其次，GIS在中學(xué)地理環(huán)境教育中的應(yīng)用更是少之又少。從目前大量的有關(guān)GIS在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的論文來看，大都是應(yīng)用了GIS的空間性、可視化、動態(tài)性以及多維特征輔助演示地理教學(xué)中較為抽象的基本概念、基本理論以及自然地理的演化過程，而涉及到與學(xué)生生活實際密切相關(guān)的環(huán)境問題的實例卻很少，甚至沒有。反觀國外的GIS教學(xué)，則有很多GIS與學(xué)生實踐生活尤其是與社會普遍關(guān)注的環(huán)境問題結(jié)合的實例。

不過隨著新的國家基礎(chǔ)教育的課程改革，這一狀況將會逐步得到改觀。本次新的課程改革充分借鑒了世界上先進的教育理念，其中地理課程標準對中學(xué)地理教育提出了適合未來人才競爭和發(fā)展變革的要求，特別是提出了要構(gòu)建基于現(xiàn)代信息技術(shù)的地理課程的理念。這為GIS在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用提供了依據(jù)，更為加強GIS在中學(xué)地理環(huán)境教育中應(yīng)用的提供了有利條件。

總之，隨著我國現(xiàn)代教育技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的教學(xué)手段和教學(xué)工具將被引入到中學(xué)的教學(xué)中。隨著環(huán)境教育意識的增強，環(huán)境教育的內(nèi)容和方法手段也逐漸增多，GIS這一以前只有專家和專業(yè)人士才能使用的現(xiàn)代信息技術(shù)也將為我們的中學(xué)地理環(huán)境教育所采用，并發(fā)揮其應(yīng)有作用。