孟凡鑫山东省牟平第一中学264100
GIS技术的发展，使海量地理信息的处理有了一些本质上的进步，也深刻地影响地理教学思维的转变。在我国将GIS应用于高中地理的辅助教学已经有了初步的研究，如中学GIS教学辅助软件设计，GIS技术应用于高中学生信息素养培育，以及从教学内容和教学技术手段两方面探讨GIS在中学地理教学中的具体应用等。这些研究侧重于对GIS引入中学地理教学的理论和应用研究，缺乏结合高中地理教学的具体案例分析。本文将GIS强大的空间信息处理功能与鲜活的高中地理教学课程相结合，突出GIS对中学地理教学图件的制作以及成果的直观展示，以期提高教学效果。
一、GIS技术的发展
在美国，20世纪80年代GIS被引进校园。1994年，美国召开了首届GIS在教育上的应用会议，计划利用GIS技术，使学生将地理课教学内容与所在城市的社会、环境等问题联系起来，引导学生关注当地社会热点问题，借助GIS技术将这些问题可视化并寻找解决方案，最终达到在青少年中普及GIS知识，同时提高学生科学素质的双重目的，该计划受到美国科学家基金会的资金支持。
我国GIS起源于1980年，经过十多年的发展，在1996年以后进入产业化生产阶段，国内不少IT企业都制造出优秀的GIS应用软件。但是GIS这一新的地理信息工具，在我国中学地理教育中的应用才刚刚起步，教师和学生对信息技术的掌握程度，对于教学效果有着直接的影响。而大量的GIS商业软件是为专业应用而开发的，功能多且操作复杂，增加了学习使用的难度，同时价格昂贵。因此在高中地理教学实践中缺乏符合其特点的GIS软件。目前很多教师使用的是操作比较简单、有汉化功能的MapInfo。
二、高中地理教学中应用GIS的必要性
我国在新课程改革中提出：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识能力、分析和解决问题能力以及交流与合作能力。”而GIS本身的学科特色就决定了学生能在专业的辅助教学软件平台中，搜集到更多更有用的信息，并能对信息进行更专业的分析处理，使学生更深刻地掌握知识的同时，还激发了他们对新知识的探索欲望，增强了实际动手操作的能力，培养了他们自主学习的能力，可谓一举多得。
三、GIS在高中地理教学中的实际应用
地理空间是地理学永恒的主题，地理信息与其他信息的根本区别就在于其强烈的空间特征。高中地理中培养学生的空间思维一直是教学中的重难点，单靠教师的投影、版图或计算机动画演示很难达到理想的教学效果，学生的空间思维也没有达到一个很好的提升。而借助MapInfo软件制作专题地图，能够反映地理现象的空间分布特征，使学生一目了然，从而得到很好的教学效果。
1.地理要素空间分布特征、分布规律和影响关系的教学。教学中，我们可以应用GIS在空间上显示符合某一条件的地理要素的特性，帮助学生认识地理空间概念。如利用GIS对地理事物的空间分布、查询、显示功能，辅助讲授自然与人文要素的分布，也可对各地理要素之间的空间关系进行分析，帮助学生掌握地理要素的分布特征、空间分布规律，提高学生分析地理问题、解决地理问题的能力。
研究一般的分布特征和规律所需要的地理数据，包括地图数据和主题数据两部分。地图数据是GIS的基础空间数据，例如世界地图，中国地图，各省市地图；主题数据是与具体教学内容相关的数据，如气温、降水、植被、人口、城市等。利用GIS的图层技术制成不同的地理要素图层。图层叠加可以形成如中国人口分布图，世界降水量分布图等。或者加入其他因素的影响，如地形要素可以得到地形对中国人口分布的影响图等。
2.地理事物的环境分析教学。利用GIS技术，可确定某地理要素在一定范围内对于其他地理要素的分布。如确定离某条河流100千米内人口大于20万的城市分布，从而为内河运输、灌溉发电、洪灾预防等各种人类活动提供环境分析与决策，这有助于学生形成理性分析地理问题的能力。另外，也可以借助GIS查询功能，如查询某城市到另一个城市的交通线路，GIS可以提供多条线路，也可给出最佳路径，这些功能对于培养学生的空间分析、空间判断和决策能力都有好处。
3.数据统计分析教学。为了用GIS进行数据分析，必须对所收集的数据建立数据库，然后利用GIS的数据分析功能研究地理问题。GIS软件提供的分析功能包括查询分析、叠加分析、缓冲分析等。例如GIS能够迅速地告诉我们世界上人最多的国家在哪里，世界上人口数量超过1亿的国家分布等；或者通过叠加得到降水量400毫米以下人口100万以上的大城市；以及分析南昆铁路两侧40km范围内的人口总量等。GIS的分析结果最终需要通过地图可视化表达并可附以统计图表等。可视化的表达方式使得我们可以清楚地观察到地理现象的分布，空间的联系等，从中归纳总结最后形成结论。GIS能实现统计分析和图表直观显示功能。具体来说，GIS可以进行数据排序显示，如将我国各省按面积从大到小排序，将各种水体类型按比例多少排序等；或绘制专题地图，制作交通图、地形图、行政区划图、旅游规划图等。
四、存在问题与展望
GIS作为一种新时代下的教学工具和手段，具有广阔的发展前景。它不仅丰富了课堂教学的内容，也改变了课堂教学的形式，对提升教学质量，提高学生的创新能力和综合素养有着重要的作用。虽然目前我国GIS在辅助高中地理教学中受到种种条件制约，应用范围还不是十分广泛，但我们相信在社会各界人士的共同努力下，这一天将很快到来！