3S技术在中学地理教学中的应用探究

张新国

摘 要 “3S”技术包括GIS技术、RS技术以及GPS技术。重点分析“3S”技术在中学地理教学中的应用策略，并通过具体案例详细分析不同技术在教学中的应用效果。

关键词 “3S”技术；中学地理；GIS技术；RS技术；GPS技术；信息化地理课堂

中图分类号：G633.55 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）11-0029-03

1 前言

在传统中学地理教学背景下，主要借助粉笔为学生绘制一些简单的地理示意图，学生学习效果并不理想。在教育信息化快速发展的当下，中学地理教师不仅在教学中应合理使用学校所配备的实验设备以及多种常规教具，还应积极利用“3S”技术。所谓“3S”技术，是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通信技术相结合，多学科高度集成地对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。利用“3S”技术进行授课，让学生能够在信息化地理课堂中掌握更多地理知识。

2 GIS技术在中学地理教学中的应用

在“3S”技术中，GIS技术在中学地理教学中的应用最为广泛，笔者从三个方面详述GIS技术的应用。

在中学地理等值线教学中的应用 基于对中学地理教学工作的分析，发现等值线知识是中学地理教学的一个难点，学生常常难以理解等值线概念。为了让学生立体观察我国地形图，中学地理教师在教学过程中就可以先借助相关软件为学生呈现地形平面图，并在此基础上为学生呈现等高线图，让学生可以从平面上了解山体在平面上所呈现出的图形；此后使用GIS技术为学生构建三维模型，为学生呈现出三维立体的可视地图，促使学生能够直观看到立体的中国地形图。在该过程中可以直观呈现地形图，更有利于中学地理教师为学生细致分析等值线概念。在学生掌握等值线概念后，为了强化学生学习效果，为学生提供相应练习，可以将等值线与三维地形图叠加起来，让学生在直观认识的基础上理解相应概念，掌握等值线的具体应用[1]。

与此同时，中学地理教师可以利用GIS技术，在为学生提供充足条件信息后，为学生提供相应的练习题，让学生基于自己所掌握的知识以及教师所提供的条件判断图形中的等值线标识是否正确。相信在这一过程中，学生不仅会回顾自己在课堂前期所学习到的知识，而且会扎实将上述知识记忆在自己的脑海中。利用GIS技术为学生呈现等值线知识时，会让他们与教师形成平等的关系，此时学生拥有了学习自主权，最终学习效果会更加理想。

在大气环境保护教学方面的应用 大气环境是中学地理教学中的一项重要组成部分，且在人们对环境质量关注程度不断提升的背景下，做好大气环境保护教学十分重要。在初中地理教学中应用GIS技术开展大气环境保护教学时，首先，中学地理教师应该利用互联网技术为学生呈现出与现阶段我国大气环境情况有关的数据，此时可以提高教学真实性，在让学生积极参与中学地理教学后，提高学生的知识应用能力。

其次，中学地理教师应利用GIS技术以及其他技术引导学生结合所获取的数据以及影像数据构建三维模型，通过将地貌、地形以及地面景观进行重建，让学生能够从另一个视角认识到大气环境现状，促使学生可以在可视化表达的支持下，完成本节课学习。

再次，GIS技术拥有叠加分析、查询分析等功能，中学地理教师应该让学生借助该项技术以及前期所构建出的三维模型，查询世界上臭氧洞分布情况、酸雨最严重区域在哪里等相关问题；除此以外，中学地理教师也可以利用GIS技术将人口分布情况叠加至三维模型中，此时学生则可以更为直观地了解人口分布情况对大气环境产生的影响。

最后，教师应引导学生将GIS技术所呈现出的分析结果展示出来，并基于真实的大气环境情况，为学生讲授相应的环境保护方法，加深学生对本节课知识的记忆。

在模拟动画演示以及示意图动态演示中的应用 在中学地理教学过程中，教师可以在GIS技术的支持下，将相对复杂的地理现象、自然景观甚至空间分布情况以动态的、三维立体的以及直观的形式呈现出来，此时不仅有利于提高教学直观性，让学生真正融入中学地理课堂教学之中，也可以强化学生对相关地理知识的理解，保证学生学习效果更加理想。因此，将“3S”技术应用于中学地理教学中时，中学地理教师就可以将GIS技术应用于模拟动画演示以及示意图动态演示中，通过为学生展示动态的地理知识，增强教学效果。但是在演示模拟动画以及动态示意图时，中学地理教师必须要保证上述动态图片呈现的有效性，避免出现动态图在课堂中无法顺利播放的不良情况。这就要求教师在前期备课时，基于教学内容反复验证动态演示图的可靠性。

如中学地理教师在为学生讲授大气环流情况时，仅仅为学生展示图片并在图片中绘制出大气环流方向是不够的。为了提高大气环流教学的真实性，中学地理教师可以借助GIS技术，为学生展示出动态的大气环流方向，在反映空间现象原理的基礎上，让学生能够学习形象化的中学地理知识，促使学生地理学习效果更加理想，同时也使得学生学习难点得到突破。

3 RS技术在中学地理教学中的应用

在城市化动态变化中的应用 RS技术即遥感技术，该项技术可以通过接收来自地球表面的电磁波信息，判断地球表面各类地物情况，其在中学地理教学中的应用相对广泛。社会发展越来越快，要促使学生能够紧跟时代发展潮流，中学地理教师在教学过程中就需要将RS技术应用于城市化动态变化之中。具体来说，城市化动态变化主要体现在以下几个方面。

1）城市数目以及城市人口数量不断增加，通过为学生展示遥感技术测得值，促使他们认识到自己当前所在城市人口数量增加变化情况。为了让学生观看效果更为理想，中学地理教师可以在为学生呈现相关数据后，将数据制作成折线统计图，以便学生可以更为直观地看到不同阶段自己所在城市人口变化情况，深化对城市化概念的理解。

2）城市土地规模不断扩大，通过RS技术可以检测到城市周围土地开发情况，此时则可以测得城市面积，有利于学生了解到不同城市城市化进程的快慢。同时，中学地理教师也可以通过为学生呈现不同城市在某一阶段发展过程中的RS图像，促使学生认识到城市化的具体表现形式。

上述两种方式均能起到激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性的重要作用。

在自然灾害监测与沙漠化方面的应用 RS技术可以应用于环境监测之中，因此，中学地理教师可以将其应用于自然灾害监测方面的教学之中。RS技术能够直观呈现出图片信息，通过摄影并将其传输至特定接收单位，帮助有关部门做好自然灾害监测工作。中学地理教师在应用该项技术为学生讲授知识时，可以从自然灾害发生前后RS技术所呈现出的影像图片入手，首先为学生呈现我国发生过地震灾害区域正常状态下的影像图片，然后在此基础上为学生呈现出该区域发生地震灾害时的RS影像图片，通过使用多媒体技术，使不同时间段图片可以对比呈现出来。学生在对比状态下会顺利发现自然灾害发生区域，从而掌握自然灾害发生时环境变化情况。

除此以外，中学地理教师也可以将RS技术应用于土地沙漠化教学之中，通过为学生呈现毛乌素沙漠以往的卫星照片，并以五年为时间间隔，为学生呈现后期毛乌素沙漠卫星照片，让学生在对比过程中发现其沙漠面积呈现出增加的发展趋势。此时教师可以为学生引入沙漠化概念、沙漠化危害以及沙漠化发生原因，并基于教材内容提出相应的解决对策，促使学生可以在真实图像的影响下，更透彻地掌握本节课内容。

在森林植被调查方面的应用 由于RS技术可以在吸收来自地球表面的电磁波信息后，通过对上述信息进行扫描、摄影、传输以及处理，了解森林植被状态，因此就可以应用于森林植被调查方面的地理教学之中。

虽然现阶段我国已经加大对森林的保护力度，但是当前世界在发展变化之中，森林依然面临不断减少的变化趋势，特别是在热带原始林区域，其遭受着较为严重的破坏。在中学地理教学中，教师不仅要为学生讲授我国以及世界森林资源现状，更要为其讲授森林资源对人们生存与发展的重要影响，通过借助RS技术为学生展示相同区域不同时间段的森林植被情况，让学生了解到该地区森林植被保护效果，并借助GIS技术，为学生叠加该地区自然灾害发生情况，在分析该地区地理位置对自然灾害发生情况产生的影响后，让学生认识到森林资源的重要性，促使学生可以从自身做起，树立起保护森林资源的意识。

4 GPS技术在中学地理教学中的应用

GPS技术即全球定位系统技术，在该项技术不断被完善的背景下，其主要被应用于精准定位与精准导航之中，与前述两项技术相比，其在中学地理教学中的辅助作用相对较小。由于GPS技术主要应用于精准定位，因此，中学地理教师可以将其应用于现代交通发展情况之中，促使学生认识到定位技术在人们出行中的应用情况与效果[2]。如在为学生讲授“交通运输业”一节时，中学地理教师可以借助GPS技术为学生呈现自己所在的位置，同时利用GPS技术所能够呈现出的中国地图，为学生讲解自己周围有哪些铁路干线，并以此为核心，为学生讲授我国内部其他铁路干线，促使学生在对本节课知识产生兴趣的基础上，了解不同交通运输方式的优势与劣势。这样就可以使得学生在日后利用GPS技术对自己定位后，基于不同出行需求，合理选择不同的交通运输方式，将GPS技术与GPS技术支持下学习到的交通运输知识运用于自身生活之中，切实提升地理水平。

除此以外，中学地理教师还可以将GPS技术应用于太空知识教学、气候知识教学、地球研究进展教学、地图制图的发展教学、农业教学、海洋教学等众多方面的教学中，让学生在将GPS技术与地理知识结合起来后，认识到地理知识的广泛性与有效性，提高学习积极性。

5 总结

综上所述，在信息技術水平不断提升的背景下，初中地理教师要想提升教学质量，不仅需要在课堂教学中为学生呈现出足够的科学文化知识，也需要使用合理的呈现技术，保证学生可以在对初中地理知识产生兴趣的基础上，更加关注地理信息知识，让学生能够将环境问题、社会问题与地理知识有效统一起来，促使学生能够更好地运用地理知识。

参考文献

[1]谌柯，张道川，李波.中学地理教学中GIS的应用浅析[J].现代经济信息，2013（10）：344-346.

[2]赵龙山，侯瑞.“地理信息系统”课程教学改革探索：以贵州大学水土保持与荒漠化防治专业为例[J].中国林业教育，2017（5）：66-69.