中学地理中GIS图层属性实时教学探析

一、问题的提出

地理区别于其他课程最大的特征是具有强大的空间性和实时性，在学习过程中，对学生的空间想象力和对接受事物实时改变的能力提出了极高的要求。为了方便学生记忆地理学上客观事物的分布、特征等，教师会频繁使用地图进行教学，提升地理客观事物的直观性。而传统地图主要分为自然地图和社会经济地图，其中，自然地图包括地形图、气候图等；社会经济地图包括农业图、工业图、交通图等。传统的地图虽然针对性较强，但是存在绘制时间较长、实时性低等问题，会影响学生对实时改变的客观事物的认知。任何地理事物都不是单一存在的，任何一个要素发生改变都会对地理现象产生干扰。[1]若是不能及时对地图中发生重大改变的要素进行修改，就会极大地影响学生对正确知识的接收。然而教材作为教学的基本工具，具有一定的稳定性，不能总是依据事物的发展变化而变化，这就给地理教学带来了诸多困难。地理信息系统是一种用于获取、存储、查询、分析和显示地理空间数据的工具。[2]随着科学技术和信息技术的不断发展，教师开始尝试创新地理教学方式，充分利用地理信息技术，营造更加直观、实时、生动的地理教学环境，真正使地理信息技术已成为地理教学改革的助推器。[3]因此，为更好地促进学生地理素养的提升和地理学科的可持续发展，同时拓展教学手段，在高中地理教学中应用信息技术就成为大势所趋。

二、利用GIS图层实时分析东、中、西部及东北部城市的发展

文章以“湘教版”必修三“区域发展差异”为蓝本，对东、中、西部与东北部经济发展差异进行分析，说明如何设置GIS属性，以应对地理要素的实时变化。此外，还利用GIS学习本节的重点内容：东、中、西部和东北部经济发展的区别。

我国陆地面积辽阔，人员众多，在自然条件、社会经济发展水平等方面也存在较大差异，因此，我国于1986年决议划分东、中、西部，但因国家政策、各省经济发展等实际情况发生变化，为科学反映我国不同区域的社会经济发展状况，又分别于1997年、2003年、2009年先后共三次调整东、中、西部的划分。2011年6月，国家统计局发布了《东西中部和东北地区划分方法》，重新划分了东、中、西部和东北四大地区，香港、澳门特别行政区和台湾地区暂未进行划分。东部包括北京、天津、河北、浙江、山东、福建、广东、上海、江苏和海南；中部包括江西、河南、山西、安徽、湖南和湖北；西部包括内蒙古、广西、云南、陕西、重庆、西藏、四川、青海、宁夏、甘肃、贵州和新疆；东北包括辽宁、吉林和黑龙江。由此可见，教材上的三大经济分布图已不能适应现实地理教学。问题的解决关键是重新绘制图形，使用中国目前所划分的四大板块进行教学。然而教师版画需要较长时间制作完成，并且不能保证其准确性，因此，利用GIS进行实时绘图辅助课堂教学就显得尤为重要。

笔者认为，要快速进行地图绘制且将各个地理事物影响要素依课堂需要显示在GIS视图中，就需要对图层属性进行编辑。

1.修改属性。导入全国边界矢量图——打开图层属性表——添加区域划分字段，依据最新的全国经济划分带对应各省输入东部、中部、西部和东北部。

2.编辑符号系统。使用唯一值，以区域划分为值字段，为各省市更改颜色。经过这个过程，就可以完成最新经济划分带的绘制，并可以实时根据国家政策在教案中进行更改。

3.导入表格数据。在图层中关联需要使用的最新教学数据Excel大写表，再连接表格，并完成导入。在现有经济版块划分的基础上，依据教学的实际要求，将影响中国东、中、西部和东北部经济发展的要素添加至属性表中，根据事物发展最新资料数据进行教学，不仅能促进学生更好地理解教学内容，还能提高学生对中国现有经济发展状况的了解。本文列举各个省市2016年地区生产总值，第一、二、三产业以及普通高等学校数量，通过对比四大板块经济发展的三大产业和教育发展来完成本节教学，见下表。

注释：数据来自中国国家统计局网站

4.创建图表。图层——属性表——创建图表，选择图表类型、值字段，设置颜色等内容，完成各个教学任务的所需教学图表。本文选择的值字段是地区生产总值，x轴字段为区域划分（升序排列），x轴标注字段为地区，y轴为地区生产总值（亿元），勾选颜色与图层匹配选项，最终结果可得出东部各省市数目比西部少，但是地区生产总值远高于西部，且最高值为山东、江苏、上海、北京，其生产总值远高于其他省市区。同理，可以对东、中、西部和东北部第一产业、第二产业、第三产业和高校数量分布进行绘图教学。这样既可以实时根据中国社会经济发展现状对四大板块经济的发展及其影响因素进行教学，又能准确分析得出各个板块的发展趋势，依据实际情况对四大板块的经济发展优势进行分析。例如，做出东部的国际贸易图、中部的铁路数量图、西部的矿藏图、东北的粮食产业图等。

地理信息技术应用于地理教学实践不仅是提高学生的地理学习兴趣，增强教学效果，培养学生空间思维能力的需要，也是教师、教育可持续发展的要求。通过导入各项教学内容数据进入GIS，不仅能根据实事更新教学内容，还可以利用GIS的三维立体功能，提高学生的空间认知能力，降低教师教学和学生学习的难度。GIS不仅能导入各种教学数据，还与社交媒体关联，使人们能够近乎实时地看到地形等地理现象，真正使地理与学生生活相融合，实现课堂与生活一体化的目标。