信息化教學(xué)模式的研究與實(shí)驗(yàn)探究——地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用摘要隨著社會(huì)的發(fā)展和科技水平的不斷提高，信息技術(shù)逐漸在生活中得到普及和應(yīng)用。現(xiàn)階段，信息的獲取、處理、傳輸和應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代文化水平的標(biāo)志。在素質(zhì)教育不斷發(fā)展的今天，地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的作用正變得越來越重要。根據(jù)2017年《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的具體內(nèi)容和學(xué)業(yè)要求，特別強(qiáng)調(diào)了地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的重要性；教學(xué)中的具體應(yīng)用案例表明，將遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于普通高中地理教學(xué)，不僅可以極大的增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的地形解讀和空間思維能力；同時(shí)結(jié)合中國(guó)普通高中地理信息技術(shù)教學(xué)的實(shí)際情況，對(duì)地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中面臨的問題也進(jìn)行了一定的探究，并給出了合理的建議，以期為高中階段地理信息技術(shù)教學(xué)有效開展提供有益借鑒。關(guān)鍵詞地理信息技術(shù)；高中地理教學(xué)；應(yīng)用2017年發(fā)布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)地理信息技術(shù)在高中地理教育中的重要性作了具體的論證。地理必修課第四部分要求學(xué)生了解地理信息技術(shù)的使用，能夠利用地理信息技術(shù)觀察、識(shí)別和描述自然界的地理現(xiàn)象，并具備一定的地理實(shí)踐能力。地理選修課旨在幫助學(xué)生培養(yǎng)基本的數(shù)字生存技能，學(xué)習(xí)如何使用GIS、遙感和定位系統(tǒng)來解決生活或工作中的問題，并使用GIS來分析地理問題。高中地理的重大改革已經(jīng)啟動(dòng)，放棄了傳統(tǒng)的教學(xué)思想，注重將信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生的地理學(xué)習(xí)。這將填補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中以理論知識(shí)為主導(dǎo)的空白，從而提高教學(xué)水平，增進(jìn)對(duì)地理知識(shí)的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。要在地理教學(xué)中應(yīng)用地理信息技術(shù)，教師必須有所作為。他們應(yīng)該提前熟悉相關(guān)課程，積極備課，提高自己的教學(xué)能力。同時(shí)，學(xué)校應(yīng)該為教師提供相關(guān)培訓(xùn)，使教師能夠充分認(rèn)識(shí)到在教學(xué)中使用地理信息技術(shù)的重要性。這將使教師能夠理好的將信息技術(shù)融入到高中地理教學(xué)中，從而更好地教育學(xué)生，更好地激發(fā)學(xué)生通過信息技術(shù)學(xué)習(xí)地理的興趣。一、地理信息技術(shù)的概念地理信息技術(shù)是地理科學(xué)與信息科學(xué)、系統(tǒng)管理、制圖學(xué)等學(xué)科交叉產(chǎn)生的一種新興技術(shù)。我們所說的地理信息技術(shù)是以"3S"為核心的信息技術(shù)系統(tǒng)，基本包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感系統(tǒng)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、信息網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)以及數(shù)字地球技術(shù)。地理信息技術(shù)和數(shù)字地球技術(shù)，如GPS、遙感、地理信息系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)。它們既相互獨(dú)立又相互依存。在3S技術(shù)的具體應(yīng)用中，GIS通常負(fù)責(zé)定位，RS負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)或信息，GIS負(fù)責(zé)分析和處理所收集的數(shù)據(jù)，這使得它在許多領(lǐng)域都有用武之地，如農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)和交通。當(dāng)然，3S技術(shù)的有效應(yīng)用與GPS、RS和GIS的特點(diǎn)密切相關(guān)。其中，GPS的特點(diǎn)是全局性和實(shí)時(shí)性，在應(yīng)用過程中可以不受天氣條件的影響，連續(xù)準(zhǔn)確地進(jìn)行定位和測(cè)量；RS的特點(diǎn)是傳感距離長(zhǎng)，傳感范圍廣，在應(yīng)用過程中可以獲取遠(yuǎn)距離的電磁波信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，滿足人類對(duì)成像或信息的需求。GIS的特點(diǎn)是精確的信息處理和分析，這使得它能夠靈活地使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析和處理具體應(yīng)用中的信息，為人們提供有價(jià)值的信息。二、地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的意義。（一）有利于提高教師的教學(xué)質(zhì)量在地理教學(xué)中引入信息技術(shù)對(duì)教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量是有幫助的。在傳統(tǒng)的高中地理課堂上，教師往往從書本上向?qū)W生傳授理論知識(shí)，而學(xué)生只是死記硬背，沒有理解更談不上在實(shí)踐中應(yīng)用。因此，在高中地理教學(xué)中使用適當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)可以更好地解決這一問題。通過信息技術(shù)的運(yùn)用，可以將教師所講的知識(shí)更好地立體化地展現(xiàn)在學(xué)生面前，通過學(xué)生的親身實(shí)踐，不僅可以全面地理解所講的知識(shí)，還可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。教師的教學(xué)水平也將得到更好的提高。（二）有利于豐富教學(xué)和學(xué)習(xí)。豐富而有吸引力的學(xué)習(xí)內(nèi)容使學(xué)生能夠更好地吸收知識(shí)。將信息技術(shù)充分地融入到地理教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生在面對(duì)有趣的新知識(shí)時(shí)，不僅會(huì)更加認(rèn)真地聽講，還會(huì)主動(dòng)吸收和理解新技術(shù)。同時(shí)，教師可以根據(jù)班級(jí)學(xué)生的不同特點(diǎn)合理規(guī)劃課程，從而不斷提高自己的地理知識(shí)水平，使學(xué)生在學(xué)習(xí)地理知識(shí)的同時(shí)開闊眼界。（三）促進(jìn)了學(xué)生思維能力的發(fā)展。在傳統(tǒng)的高中教學(xué)中，地理往往是一個(gè)枯燥和晦澀難懂的學(xué)科，很多知識(shí)都難以掌握。學(xué)生只能通過死記硬背來學(xué)習(xí)，這就無法培養(yǎng)有目的的地理思維能力。將信息技術(shù)融入地理課程，可以讓學(xué)生更好地吸收地理相關(guān)知識(shí)，并通過教育視頻和動(dòng)畫解釋深?yuàn)W的問題。同時(shí)，信息技術(shù)的使用使學(xué)生能夠提高學(xué)習(xí)地理的主動(dòng)性。利用地理信息技術(shù)來構(gòu)建地理現(xiàn)象，使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中形成良好的認(rèn)知思維。三、地理信息技術(shù)在高中地理教育中的重要性隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息技術(shù)也在不斷地更新和完善。地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)已成為地理信息技術(shù)不可缺少的組成部分。隨著教育改革的不斷發(fā)展，地理信息技術(shù)已成為高中地理課堂教學(xué)的重要內(nèi)容，被作為高中地理教學(xué)的補(bǔ)充手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高中生普遍不喜歡地理，它是僅次于物理學(xué)科的第二大難學(xué)科目。原因是地理教學(xué)方法、手段落后，教師只是在傳統(tǒng)教學(xué)中幫助學(xué)生逐點(diǎn)記憶知識(shí)，沒有更多的方式、方法讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)，教具通常是地理掛圖或幻燈片，學(xué)生對(duì)此并不陌生，他們覺得上課很枯燥，影響了課堂教學(xué)效果。因此，教師需要找到一種更好的方式來彌補(bǔ)課堂上的這種差距，在這種情況下，將信息技術(shù)引入地理學(xué)是一個(gè)必然的選擇。它可以使課堂教學(xué)整體化，學(xué)生可以用更直觀、更形象的方式學(xué)習(xí)地理知識(shí)。四、地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的重要作用（一）地理信息系統(tǒng)（GIS）在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS）有時(shí)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它主要由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模式組成。它可以對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理（簡(jiǎn)而言之，是對(duì)地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析）。GIS技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。目前在地理學(xué)校教育中使用的GIS程序是ESRI的中文版ArcGIS和北京的SuperMap。這兩個(gè)程序在空間分析方面都非常強(qiáng)大，并具有易學(xué)易用、操作簡(jiǎn)便和有利的人機(jī)互動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。然而，SuperMap作為中國(guó)本土化的GIS系統(tǒng)，無疑更具成本效益，更容易使用，對(duì)高中地理教師來說也更方便。例如，在高中地理教學(xué)中，地形等高線圖的判讀是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)點(diǎn)，也是高考的一個(gè)常見考點(diǎn)。由于教學(xué)中缺乏對(duì)平面地形圖的直觀表現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)陡峭的懸崖、山峰、山谷、山脊、馬鞍、陡坡、緩坡和沙丘等地形的抽象理解。SuperMap三維建模模塊創(chuàng)建了一個(gè)山的三維表現(xiàn)。學(xué)生不僅可以直觀地看到各種地形特征，還可以自己對(duì)山體進(jìn)行各種操作，如任意旋轉(zhuǎn)、移山、主題渲染等。在另一個(gè)例子中，為了解釋城市位置因素，SuperMap被用來制作專題地圖，直觀地表示中國(guó)人口超過100萬的城市的分布。通過疊加和分析中國(guó)主要河流、等值線、等高線、主要礦產(chǎn)資源和主要交通干線的多層地圖，學(xué)生不僅可以直觀地看到中國(guó)大城市的空間分布，還可以通過探索地圖來分析城市位置的選擇，總結(jié)影響城市位置的主要因素。這種教學(xué)方式可以加深學(xué)生對(duì)相關(guān)地理知識(shí)的理解，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。（二）遙感技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用遙感（RemoteSensing，簡(jiǎn)稱RS）是利用遙感器等電磁波敏感設(shè)備，在距離目標(biāo)物一定距離且不與目標(biāo)物接觸的情況下，探測(cè)目標(biāo)物，獲取反射、輻射或散射的電磁波信息（如電波、磁波、電磁波和地震波信息），并進(jìn)行提取、檢測(cè)、處理、分析和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。它具有以下特點(diǎn)：探測(cè)范圍大，數(shù)據(jù)采集快，地面限制少，獲得的信息量大。目前，使用最多的遙感軟件是ERDAS。在高中地理教學(xué)中，教師不需要精通專業(yè)的遙感軟件，就可以廣泛使用遙感技術(shù)來支持教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)效果。例如，在講授全球變暖和溫室效應(yīng)時(shí)，可以用非洲乞力馬扎羅山或南北兩極過去幾十年的冰川分布綜合圖，讓學(xué)生直觀地感受到世界上的冰川每年都在縮小，讓他們推斷出世界氣候正在變暖。在學(xué)習(xí)地震時(shí)，可以利用汶川地震前后的遙感圖像，讓學(xué)生分析地震造成的巨大損失。你也可以使用谷歌地球，讓學(xué)生從地理角度了解世界的每個(gè)部分。通過使用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)不同的案例和圖像，學(xué)生可以獲得地球環(huán)境的三維視圖，這可以幫助他們了解全球環(huán)境的整體和動(dòng)態(tài)變化過程。(三）全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距。由美國(guó)開發(fā)的全球定位系統(tǒng)（GPS）能夠?yàn)橛脩籼峁└叨染_、全天候的全球無線電導(dǎo)航、定位和計(jì)時(shí)服務(wù)。該系統(tǒng)由24顆GPS衛(wèi)星、一個(gè)主地面控制站、三個(gè)數(shù)據(jù)輸入站、五個(gè)監(jiān)測(cè)站和GPS終端接收器組成。中國(guó)于2007年開始獨(dú)立建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以自主運(yùn)行，是重要的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施，并計(jì)劃在2020年完成全球覆蓋。該系統(tǒng)的空間部分由5顆地球靜止衛(wèi)星和30顆非地球靜止衛(wèi)星組成，最初將能夠提供定位、導(dǎo)航和定時(shí)服務(wù)，以及覆蓋亞太地區(qū)的獨(dú)特短信息服務(wù)。到2018年底，北斗三號(hào)基線系統(tǒng)將完成，全球服務(wù)將啟動(dòng)，北斗將正式開始從區(qū)域走向世界。作為日常地理教學(xué)的一部分，教師可以通過課外活動(dòng)展示GPS在生活中的作用。學(xué)生可以學(xué)習(xí)如何使用GPS手持機(jī)來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的GPS定位和導(dǎo)航功能，并普及GPS定位的基本原理。學(xué)生可以使用手持式GPS接收器來定位他們所在的位置（該位置必須在戶外，并同時(shí)接收四顆以上的衛(wèi)星），并顯示該位置的經(jīng)度、緯度和高度，以便學(xué)生知道他們?cè)谀睦?；一旦定位，GPS接收器可以顯示方向、距離和通往預(yù)定目的地的路線。一旦定位，GPS接收器可以顯示學(xué)生想要到達(dá)的目的地的方向、距離和路線，同時(shí)提供語音提示，讓學(xué)生在前進(jìn)的過程中顯示當(dāng)前的方向，這有助于解決“去哪里”和“怎么去”的問題；大多數(shù)GPS手持設(shè)備還可以顯示當(dāng)?shù)氐娜粘龊腿章鋾r(shí)間，并可以記錄他們的行動(dòng)。大多數(shù)便攜式GPS設(shè)備還可以顯示當(dāng)?shù)氐娜粘龊腿章鋾r(shí)間并記錄在實(shí)地考察中，學(xué)生們可以使用他們的手持GPS設(shè)備來記錄他們的行動(dòng)，將一條軌跡變成一條“路線”?！胺岛健惫δ埽瑢W(xué)生可以按照指示原路返回。學(xué)生還可以使用手機(jī)導(dǎo)航，通過點(diǎn)擊手機(jī)，然后輸入他們想去的地方，讓他們了解GPS在現(xiàn)代社會(huì)的廣泛使用。通過親身體驗(yàn)，學(xué)生可以顯著提高學(xué)習(xí)興趣，并發(fā)展他們解釋地形和空間推理的技能。四、地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中面臨的問題近年來，地理信息技術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)在高考的地理試題中。在總結(jié)了近四年來全國(guó)高考地理試題的情況后，我們不難看出，各省的地理試題中，信息技術(shù)的比例都在增加，試題的難度和學(xué)生的答題能力都變高了。以浙江為例，信息技術(shù)地理是所有大學(xué)入學(xué)考試中的必考項(xiàng)目，而且不容易答對(duì)。對(duì)相關(guān)實(shí)踐程序不熟練的學(xué)生在回答時(shí)很可能會(huì)失分。因此，我們可以認(rèn)為，在未來，與地理信息技術(shù)相關(guān)的知識(shí)會(huì)越來越多地出現(xiàn)在高考試題中，而且比重將會(huì)越來越大。（一）在高中地理教學(xué)中對(duì)地理信息技術(shù)重視不夠。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些與地理和信息技術(shù)有關(guān)的材料出現(xiàn)在高考中，但高中地理教材，中，只在活動(dòng)課或選修課中安排地理信息技術(shù)教育。在高中地理課上，大多數(shù)教師只注重重點(diǎn)知識(shí)，習(xí)慣于把重點(diǎn)知識(shí)作為主要目標(biāo)，選修知識(shí)只是在課上粗略講解或留給學(xué)生，活動(dòng)課不體現(xiàn)“活動(dòng)”，地理信息技術(shù)在地理教學(xué)中的內(nèi)容和應(yīng)用也沒有得到重視。地理信息技術(shù)在地理教學(xué)中的內(nèi)容和應(yīng)用還沒有得到廣泛關(guān)注。特別是，現(xiàn)在全國(guó)高考的大部分選修模塊都是關(guān)于旅游地理和環(huán)境地理的題目，為了減輕高考的壓力，大多數(shù)學(xué)校很少選擇在選修課的內(nèi)容中使用地理信息技術(shù)。學(xué)生們每天都疲于學(xué)習(xí)，面臨著眾多的作業(yè)和考試。因此，他們?nèi)狈θW(xué)習(xí)和理解一些額外的知識(shí)。因此地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中并沒有得到足夠的重視。（二）高中地理教師