摘要：隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展，GIS（地理信息系統(tǒng)）在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，教育領(lǐng)域也不例外。本研究旨在探討GIS技術(shù)在高中地理課堂互動教學(xué)模式中的應(yīng)用。通過構(gòu)建基于GIS技術(shù)的互動教學(xué)模式，本研究分析了GIS技術(shù)如何增強(qiáng)地理教學(xué)的直觀性、互動性和實效性，進(jìn)而提升學(xué)生的地理學(xué)習(xí)興趣和核心素養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，GIS技術(shù)能夠幫助學(xué)生更直觀地理解地理空間關(guān)系，有效提高學(xué)生的空間思維能力和數(shù)據(jù)分析能力。同時，GIS技術(shù)還促進(jìn)了師生之間的有效互動，提升了地理課堂的教學(xué)效果。本研究旨在為高中地理教學(xué)改革提供新的思路和方法，具有一定的理論價值和實踐價值。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；高中地理；互動教學(xué)模式；空間思維；數(shù)據(jù)分析

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，教育領(lǐng)域迎來了一場史無前例的改革。就高中地理教學(xué)而言，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)代學(xué)生對地理知識的多元化、深入化要求。GIS技術(shù)的應(yīng)用為高中地理教學(xué)帶來了翻天覆地的變化，它不僅能為學(xué)生提供更為直觀和立體的地理信息，還可賦予學(xué)生強(qiáng)大的空間分析能力，助力學(xué)生更深入地理解地理的各種現(xiàn)象和過程。

一、GIS技術(shù)的概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）作為現(xiàn)代信息技術(shù)的一項杰出代表，逐漸滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，成為連接現(xiàn)實世界和數(shù)字世界的重要橋梁。GIS是集計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪學(xué)、遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的綜合技術(shù)體系。它的核心是通過高級計算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的協(xié)同工作，在地球表面和近地空間范圍內(nèi)對各種空間數(shù)據(jù)和屬性信息進(jìn)行高效獲取、儲存、管理、操作、分析、展示和描述[1]。

GIS技術(shù)的特殊魅力，在于其具有很強(qiáng)的空間數(shù)據(jù)處理能力，能把抽象的地理概念變成直觀可視的圖形圖像，讓錯綜復(fù)雜的地理空間關(guān)系變得清晰可見。同時，GIS具有空間查詢、空間插值、疊加分析和緩沖區(qū)分析等較強(qiáng)的空間分析能力，可為挖掘地理現(xiàn)象背后的規(guī)律和機(jī)理提供有力的手段。另外，GIS技術(shù)支持動態(tài)更新和實時交互數(shù)據(jù)，能夠使地理信息的獲取和應(yīng)用變得更加靈活和方便。GIS技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，無疑為地理教育帶來了全新的觀點(diǎn)和方法，其既有助于學(xué)生對地理空間結(jié)構(gòu)有更直觀的認(rèn)識，又能激發(fā)其探究興趣，進(jìn)而助力發(fā)展學(xué)生的空間思維和問題解決能力?；谝陨蟽?yōu)勢，GIS技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代地理教育不可缺少的組成部分。

二、基于GIS技術(shù)的高中地理課堂互動教學(xué)模式的實施價值

在教育信息化日益發(fā)展的今天，以GIS技術(shù)為核心的高中地理課堂互動教學(xué)模式逐漸顯示出特有的價值和魅力。該教學(xué)模式注重交互，旨在借助豐富的地理信息資源和高級的空間分析工具，為學(xué)生營造富有活力和創(chuàng)造性的地理學(xué)習(xí)空間。

以GIS技術(shù)為依托的互動教學(xué)模式大大豐富了地理教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式。傳統(tǒng)的地理教學(xué)常常囿于教材和教具的限制，很難完整地呈現(xiàn)復(fù)雜多樣的地理現(xiàn)象。GIS技術(shù)能夠有效融合來自不同渠道、不同規(guī)模的地理信息，如衛(wèi)星遙感圖像、地形圖和氣候數(shù)據(jù)等，從而為學(xué)生展示一個立體和動態(tài)的地球社群。同時，通過對GIS軟件的交互操作，能夠使學(xué)生親身參與到地理數(shù)據(jù)處理和分析的過程中，從而對地理現(xiàn)象的性質(zhì)和規(guī)律形成更深刻的認(rèn)識。以GIS技術(shù)為核心的互動教學(xué)模式，有助于發(fā)展學(xué)生的空間思維和數(shù)據(jù)分析能力。GIS技術(shù)的核心是對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，這個過程恰恰是訓(xùn)練學(xué)生空間思維能力的有效方法。學(xué)生在GIS軟件的操作實踐中，能夠?qū)W習(xí)到怎樣觀察不同視角下的地理現(xiàn)象，以及怎樣利用空間分析工具發(fā)掘地理數(shù)據(jù)背后所隱藏的信息等，從而逐漸構(gòu)建完整的空間思維框架。另外，GIS技術(shù)需要學(xué)生有一定的數(shù)據(jù)分析能力，如數(shù)據(jù)統(tǒng)計、圖表制作和趨勢預(yù)測等，這對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作有深遠(yuǎn)影響。

以GIS技術(shù)為核心的互動教學(xué)模式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的地理實踐能力和核心素養(yǎng)。GIS技術(shù)是處理地理信息的有力工具，它能幫助學(xué)生把理論知識運(yùn)用到實際工作中。學(xué)生通過參加以GIS為平臺的地理項目或研究活動，能夠切身感受地理數(shù)據(jù)獲取、加工、分析和運(yùn)用的過程，進(jìn)而深化對地理知識的認(rèn)識和把握。同時，該過程也能鍛煉學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和問題解決能力等，從而為其全面發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

三、基于GIS技術(shù)的高中地理課堂互動教學(xué)模式的實施方法

（一）GIS軟件初體驗——打好技術(shù)基礎(chǔ)、激發(fā)興趣

將GIS技術(shù)引入高中地理課堂的首要任務(wù)是，讓學(xué)生初步認(rèn)識和掌握GIS軟件。筆者將這一階段稱為“GIS軟件的初步體驗”。通過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生既可以打下必要的技術(shù)基礎(chǔ)，又可以在實操中體會GIS技術(shù)的神奇之處，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)地理的興趣[2]。

在具體實現(xiàn)過程中，教師可首先將GIS軟件中的地圖瀏覽、圖層管理、數(shù)據(jù)查詢等基本界面，以及常用工具呈現(xiàn)給學(xué)生，然后通過一個簡單的操作示例來指導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握對GIS軟件的基本操作技能。例如，教師可以選擇一個學(xué)生非常熟悉的地理區(qū)域，比如學(xué)?；?qū)W生的家鄉(xiāng)，并使用GIS軟件來展示這些區(qū)域的地形、地貌、交通網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)地理信息。演示時，教師可一邊操作一邊解釋，使學(xué)生明白GIS軟件是怎樣對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與演示的。為了讓學(xué)生對GIS技術(shù)有更深入的感受，教師可設(shè)計幾個簡單的實操任務(wù)，如要求學(xué)生用GIS軟件繪制校園平面圖、標(biāo)記主要建筑和設(shè)施位置等，或要求學(xué)生依據(jù)所提供的氣象數(shù)據(jù)在GIS軟件上繪制氣溫分布圖。這些實操任務(wù)既能鍛煉學(xué)生的動手能力，又能讓其在實踐操作中體會GIS技術(shù)的實用性。通過“GIS軟件的初步體驗”這一環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生在掌握GIS軟件基本操作的同時，對GIS技術(shù)獲得初步的理解與認(rèn)識，從而為學(xué)生隨后深入研究與運(yùn)用GIS技術(shù)奠定扎實的基礎(chǔ)。

（二）地理問題可視化——直觀呈現(xiàn)地理現(xiàn)象，便于學(xué)生理解

學(xué)生在掌握GIS軟件的基本操作方法之后，就能運(yùn)用該技術(shù)直觀地解決地理問題。所謂地理問題可視化，就是通過GIS技術(shù)把抽象的地理概念、數(shù)據(jù)或現(xiàn)象變成直觀可視的圖形圖像，從而進(jìn)行更深入的理解與分析[3]。

例如，在研究氣候變化對地理環(huán)境影響的過程中，教師可以出一套有關(guān)氣溫和降水量的時間序列氣候數(shù)據(jù)，讓學(xué)生借助GIS軟件把這些資料導(dǎo)入地圖中，并用不同色彩或花紋表達(dá)不同氣候的特征。這個過程能夠使學(xué)生直觀地觀察氣候變化給地理環(huán)境帶來的變化，如冰川退縮和海平面上升。地理問題的可視化不僅可以應(yīng)用于氣候變化，還可以擴(kuò)展到其他多個領(lǐng)域。例如，在城市規(guī)劃學(xué)習(xí)中，學(xué)生可借助GIS技術(shù)來表現(xiàn)城市地形地貌、交通網(wǎng)絡(luò)和土地利用情況。學(xué)生可以通過對不同圖層與分析工具的疊加，對城市發(fā)展的空間布局與規(guī)劃策略形成深刻的認(rèn)識。這一可視化學(xué)習(xí)方式既可以提升學(xué)生的空間思維能力，又可以幫助學(xué)生更深刻地認(rèn)識地理現(xiàn)象背后所隱藏的規(guī)律與機(jī)理。地理問題可視化既是學(xué)習(xí)的有效手段，也是思維訓(xùn)練的重要途徑。通過對地理問題進(jìn)行可視化處理，有助于發(fā)展學(xué)生的空間想象力、數(shù)據(jù)分析能力和創(chuàng)新思維能力。同時，這種學(xué)習(xí)方式也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，使學(xué)生更積極地投入地理學(xué)習(xí)中。

（三）小組合作探究——發(fā)展團(tuán)隊協(xié)作能力、促進(jìn)問題解決

在基于GIS技術(shù)的高中地理課堂上，小組合作探究是重要的教學(xué)模式之一。學(xué)生在小組合作探究的過程中，能夠一起解決問題、交流知識與經(jīng)驗，從而發(fā)展團(tuán)隊協(xié)作能力與問題解決能力。

在具體的實施過程中，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況設(shè)計若干富有挑戰(zhàn)性、探究性的小組任務(wù)。例如，在開展“水資源管理”課程教學(xué)時，教師可要求學(xué)生對本地水資源狀況進(jìn)行分組調(diào)查，讓學(xué)生運(yùn)用GIS技術(shù)繪制水資源分布圖、水質(zhì)評價圖等。學(xué)生要通過分工協(xié)作完成作業(yè)。小組成員或搜集資料，或加工資料，或繪制圖表。小組合作探究任務(wù)既能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，又能促進(jìn)其問題解決能力的提升。學(xué)生在探索的過程中會遇到各種各樣的問題與難題，這些問題與難題都需要學(xué)生一起去思考、去解決。學(xué)生經(jīng)過不斷的嘗試與練習(xí)，能夠逐步掌握解題方法與技巧，增強(qiáng)創(chuàng)新能力與實踐能力。另外，小組合作探究也可以促進(jìn)學(xué)生之間的溝通與交流。在探究的過程中，學(xué)生要不斷地交流思想與觀點(diǎn)，一起商量解決。這種溝通與交流既能增強(qiáng)學(xué)生間的友誼與信任，又能提高學(xué)生的口頭表達(dá)能力與溝通技巧。

（四）成果展示與交流——共享學(xué)習(xí)成果，共同實現(xiàn)能力提升

基于GIS的高中地理課堂互動教學(xué)模式離不開成果展示與交流。該環(huán)節(jié)旨在為學(xué)生提供展示學(xué)習(xí)成果、交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗與心得體會的機(jī)會，讓學(xué)生通過互相學(xué)習(xí)，實現(xiàn)共同進(jìn)步。

經(jīng)過一定時期的學(xué)習(xí)與實踐，學(xué)生將會積累一些GIS技能與地理知識。為了檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師可舉辦成果展示與交流活動。在活動期間，教師可以讓學(xué)生展示自己的GIS創(chuàng)作，如繪制的地圖、撰寫的空間分析報告等，并鼓勵學(xué)生向其他同學(xué)分享自己的創(chuàng)作理念和經(jīng)驗。成果展示與交流既是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的認(rèn)可與激勵，也是行之有效的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在展示與交流中，能夠了解其他學(xué)生的學(xué)習(xí)方法與思維，進(jìn)而開闊眼界與思維。同時，這類活動也能激發(fā)學(xué)生的競爭意識、創(chuàng)新精神等。教師在成果展示與交流的過程中要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，促使學(xué)生主動參與、大膽展示、積極表達(dá)。與此同時，教師也要對學(xué)生的工作進(jìn)行評論與反饋，指出其優(yōu)點(diǎn)與不足之處，從而有助于學(xué)生更好地完善與提高。

（五）教師引導(dǎo)深化——鞏固學(xué)習(xí)成果、提高應(yīng)用能力

在基于GIS技術(shù)的高中地理課堂互動教學(xué)模式中，教師的引導(dǎo)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該環(huán)節(jié)的目的是幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)成果、促進(jìn)其應(yīng)用能力的提高，使學(xué)生能夠較好地掌握GIS技術(shù)與地理知識。

教師要密切注意學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的學(xué)習(xí)進(jìn)展和遇到的問題。對于學(xué)生存在的疑惑與困難，教師要及時加以解釋與演示，以幫助學(xué)生加深對有關(guān)知識和技能的理解與掌握。同時，教師也可設(shè)計一些富有挑戰(zhàn)性、具有較強(qiáng)實用性的練習(xí)題或項目任務(wù)，供學(xué)生在練習(xí)中鞏固、運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容。除常規(guī)指導(dǎo)與輔導(dǎo)之外，教師也可在課尾安排總結(jié)性指導(dǎo)，以深化學(xué)生對知識與技能的掌握。例如，教師可引導(dǎo)學(xué)生回顧課程的全過程，對已學(xué)知識與技能進(jìn)行總結(jié)，為今后的學(xué)習(xí)指明方向、明確目標(biāo)。這樣，學(xué)生就能更清楚地認(rèn)識到自己在學(xué)習(xí)中所取得的成績和存在的缺點(diǎn)，以便對今后的學(xué)習(xí)進(jìn)行更明確的規(guī)劃。教師的引導(dǎo)既有助于學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)成果，又能促進(jìn)其應(yīng)用能力的提高。通過教師的指導(dǎo)，能夠使學(xué)生對GIS技術(shù)和地理知識有更深刻的了解與掌握，使其能夠更好地將知識運(yùn)用于實際生活。與此同時，這個過程也可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力，從而為其今后的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

（六）GIS拓展應(yīng)用——擴(kuò)大學(xué)習(xí)領(lǐng)域，發(fā)展綜合素質(zhì)

以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建高中地理課堂互動教學(xué)模式并不限于地理學(xué)科自身，也可擴(kuò)展至其他相關(guān)方面的應(yīng)用。該環(huán)節(jié)旨在通過GIS技術(shù)的拓展應(yīng)用來拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)領(lǐng)域、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

GIS技術(shù)作為功能強(qiáng)大的地理信息處理工具，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃和災(zāi)害預(yù)警等諸多領(lǐng)域。教師可結(jié)合這幾個方面的真實案例，指導(dǎo)學(xué)生理解GIS技術(shù)的應(yīng)用場景及其價值。例如，在開展“環(huán)境保護(hù)”課程教學(xué)時，教師可通過GIS技術(shù)讓學(xué)生繪制環(huán)境污染分布圖，并對污染源的分布擴(kuò)散進(jìn)行分析。教師在研究城市規(guī)劃時，可讓學(xué)生運(yùn)用GIS技術(shù)對城市的用地適宜性做出評價，從而為城市的規(guī)劃提供科學(xué)的依據(jù)。借助GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學(xué)生不僅能更深入地理解和掌握地理學(xué)，還能掌握其他相關(guān)學(xué)科的知識和應(yīng)用場景。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式既能拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野與思維，又能發(fā)展學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。與此同時，這一應(yīng)用也能使學(xué)生對GIS技術(shù)的實用性與價值有更深入的了解，從而促進(jìn)其更主動地研究與探究相關(guān)的技術(shù)與知識。

四、結(jié)束語

本研究旨在探討GIS技術(shù)對高中地理教學(xué)的價值。相信隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展和教育信息化的深入推進(jìn)，GIS技術(shù)將在高中地理教學(xué)中發(fā)揮更加重要的作用。與此同時，教育工作者或相關(guān)研究者還需進(jìn)一步探究如何將GIS技術(shù)更好地融入高中地理教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生地理核心素養(yǎng)和綜合能力的發(fā)展。

作者單位：梁琰 環(huán)縣第四中學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]陳鵬飛，陳明真.互動視頻在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].教育參考，2023，（04）：74-80.

[2]張飛.高中地理“互動合作”教學(xué)模式的構(gòu)建及優(yōu)化路徑探討[J].求知導(dǎo)刊，2023，（07）：11-13.

[3]吳林郁.如何打造“減量提質(zhì)”的高中地理盛宴——“雙減”背景下高中地理互動式高效課堂的構(gòu)建[J].亞太教育，2022，（23）：115-118.