基于GIS培养高中生人地协调观素养初探

云南师范大学地理学部（650000）金婷婷 胡文英

人地协调观是地理学科核心素养的重要组成部分。培养学生的人地协调观素养是一个循序渐进的过程。针对学生地理学科核心素养的培养，很多学者提出了独到的意见和策略，但是对于应用GIS（地理信息系统）培养学生人地协调观素养的探究相对较少，结合GIS 具体应用案例的相关研究更是少之又少。为此，文章对如何应用GIS 培养学生人地协调观素养进行探索。

一、人地协调观素养的解读

人地协调观素养可以说渗透于整个地理课程中。在《普通高中地理课程标准（2017 年版）》中，各模块课程内容的学业要求都提出了相应的人地协调观方面的要求。地理1 学业要求中提出要能够对特定区域内的自然现象进行合理描述和解释，并说明其对人类的影响，地理2 学业要求中提出要能够形成判断人类活动与资源环境问题关系的初步意识。选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3 以及选修课程的学业要求也有提出要从人地协调的角度出发，通过对地理知识的学习，认识人类发展与自然环境的相互关系，认识尊重自然规律的重要性，树立和谐的人地观念。由此可以看出，人地协调观素养的培养在高中地理课程教学中占据很重要的位置。

《普通高中地理课程标准（2017 年版）》中指出，地理学科核心素养由人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力组成。人地协调观素养与其他三大素养是相互联系的有机整体。

人类活动要遵循自然规律，要秉持正确的价值观。随着人类社会的发展，人地关系不断出现各种问题。高中地理教师应帮助学生更好地分析、认识人地关系，探索如何解决人地矛盾，培养学生的人地协调观素养，使学生成为和谐世界的建设者。

二、应用GIS 对培养高中生人地协调观素养的作用

GIS 是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中有关地理分布的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它在众多领域中发挥着不可或缺的作用。GIS 是地理教学的重要助推器，可通过其强大的地理制图功能、可视化功能，帮助学生理解一些晦涩难懂、枯燥无味的地理知识。高中地理教师通过应用GIS 辅助地理教学，有助于让学生认识人与自然之间的关系，培养学生的人地协调观素养。

（一）使地理教学内容形象化、具体化，进而培养学生的人地协调观素养

高中地理教师在教学中应该根据教学内容，培养学生的地理学科核心素养。培养学生的人地协调观素养是一个循序渐进的过程，需要教师引导学生逐渐去达到课程标准中提出的人地协调观等级水平。在课程标准实施建议中指出要“深化信息技术应用”。GIS 是一个很有代表性的教学辅助工具，通过基本的制图将一些复杂的地理事象简单化，将身边的“人类活动对地理环境的影响”具体化，将不易理解的地理知识进行对比，使其明朗化。在高中地理教学中运用GIS 对地理空间数据进行查询和分析，能够使地理知识更加形象化，便于学生感知和观察“地理环境对人类活动的影响”，进而使学生形成正确的人地观念，培养学生的人地协调观素养。

（二）运用可视化地图激发学生兴趣，进而培养学生的人地协调观素养

可视化地图对学生来说比较新鲜，相较于文字，学生肯定对图像更感兴趣。教师可以在区域地理教学中将某个区域的地图进行三维可视化，引导学生观察和学习，让学生认识自然与人类之间的相互关系，认识人类的发展对区域环境的影响。教师也可以针对某些地理事物和地理现象进行图层叠加，运用可视化地图比对分析自然地理因素对区位选择的影响。在教学地形方面的知识时，教师可以将特定区域的数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）以三维图像的形式展示给学生看，并且以分层设色的方式显示不同的高度，让学生能直观地感受什么是悬崖、平地、山地等。与此同时，教师还可以将人口分布、河流、植被、土壤、岩石以及气温、降水等数据叠加到地图上，引导学生根据地形因素来分析人口分布、河流流向、植被生长情况等信息。将一系列地理问题浓缩在一张图内，能激发学生对地理的学习兴趣，极大地提高地理教学效率。

教师可应用GIS 绘制可视化地图，引导学生分析某地因人类活动而导致的地质灾害或者环境污染问题，对比分析人类活动与地理环境的关系，从而培养学生的可持续发展观和人地协调观素养。

三、应用GIS 培养高中生人地协调观素养的案例

【案例1】新人教版高中地理必修第一册第五章第一节“植被”

本节的教学应让学生通过图形的对比分析和教师的引导了解植被的形成条件，从人地关系的角度认识植被与地理环境之间的关系，培养学生的人地协调观素养。在导入和教学“植被与自然环境的关系”这部分知识时，教师可以应用GIS辅助教学。

在导入新课环节，笔者对获取的遥感影像进行预处理（辐射定标、大气校正、镶嵌、裁剪），然后在GIS 中对遥感影像进行植被相关信息的提取，提取出2000—2018 年昆明市植被覆盖对比图，让学生看2000—2018 年昆明市植被的颜色总体有什么变化。这样，用图来引起学生的好奇心和求知欲。在讲植被与环境的关系时，笔者应用GIS，通过图形叠加功能，将昆明市的行政区划图和昆明市主要水系图进行叠加，让学生看昆明市主要的水系和经纬度，同时提供昆明市日照时长和昆明市土地规划等资料，让学生分析影响植被的自然因素。笔者还放大了昆明市的水系图，对比2000—2018 年昆明市植被图，并提出“为什么昆明市挨近滇池的这几个区有充足的水分，而植被覆盖率相比十八年前还要低些？（从人对地的影响角度分析）昆明市为什么要不断提升植被覆盖率？（从地对人的影响角度分析）”等问题启发学生思考。最后，笔者从人与地相互关系的角度进行总结。这样，通过图形的对比分析，逐渐让学生认识到植被的形成与人类活动的影响密切相关，自然与人类是不可分割的整体，从而培养学生的人地协调观素养。

【案例2】新人教版高中地理必修第二册第一章第一节“人口分布”

本节的教学应让学生通过学习人口分布规律及其影响因素，认识地理环境对人类活动的影响以及人类活动对地理环境的影响，深刻认识人地关系，提高人地协调观素养。

在教学自然环境对人口分布的影响时，笔者应用GIS 软件，通过分析、处理收集的数据并进行图形叠加，得出云南省人口分布图，在GIS 中剪裁遥感影像地形图，与水系图叠加得出云南省地形及主要水系图，让学生讨论云南省人口分布的状况，并根据三个自然因素的可视化地图总结云南省人口分布的规律。以图来引导学生学习影响人口分布的自然因素（地对人的影响），直观明了，激发了学生的学习兴趣。学生理解了自然因素对云南省人口分布的影响，再学习自然因素对中国和世界人口分布的影响，就不难了。在教学人文因素对人口分布的影响时，笔者将云南省行政区划、公路、铁路相关图层叠加得出云南省道路图，结合云南省人口分布图，让学生分析人文因素对人口分布的影响。交通是经济发展的基础，交通便利有利于经济的发展，进而影响人口的分布。接着，笔者提问“玉溪市各种自然环境不比云南其他城市差，为什么人口依然少？”，让学生阅读相关资料并找到影响人口分布的人文因素，进而引导学生去总结主要的人文因素对人口分布的影响（人对地的积极和消极影响对人口分布的影响）。最后笔者总结：世界人口的分布状况是自然、人文各因素综合作用的结果；自然因素在很大程度上决定人口的分布状况，而人类的活动对自然也有很大的影响，会导致人口的分布发生很大变化。这样，让学生感知人与地协调发展的重要性，培养学生的人地协调观素养。

四、应用GIS 培养高中生人地协调观素养的相关思考

（一）推动GIS在高中地理教学中的应用

GIS 在高中地理教学中的应用尚未普及，部分教师不熟悉GIS 软件，部分年长的教师对软件使用也不感兴趣。部分学校的GIS 相关培训、教学资源不足，需要加强相关培训，为教师提供相关优质资源。要在教学中应用GIS 并非一定要去学习一些复杂的制图和数据分析方法，只需要学习一些基础的制图技术并能运用于教学中即可。运用GIS 软件，教师能对相关数据进行分析并在进行图像处理后将其直观呈现在学生眼前，让学生更好地去分析具体案例，感知人类活动对地理环境的影响以及地理环境对人类发展的影响，使课堂更加生动有趣，从而更好地培养学生的人地协调观素养。

（二）应用GIS软件呈现学生熟悉区域的地理问题

GIS 是一种非常有用的地理教学辅助工具。新时代的高中地理教师应学会将地理信息技术运用于教学中，改进教学方式，以取得更好的教学效果。例如在教学选择性必修3 第三章第三节“生态保护与国家安全”这部分内容时，教师可以应用GIS 软件，找出学生身边熟悉地区的生态环境问题，给学生呈现反映局部地区生态问题的直观形象的地图，让学生从局部熟悉的生态问题出发，思考区域或者国家范围的不熟悉的生态问题，从而培养学生的人地协调观素养。

（三）培养学生的读图、析图能力

地图是地理教学中必不可少的工具。学生应该学会如何利用地图学习地理知识。在高中地理教学中，教师要带领学生读地理图表、分析地图中的地理现象，以图启发学生的地理思维，培养学生的想象力和分析能力，以图带领学生学习，以图引领学生思考。只有学生具备一定的读图、析图能力，教师运用可视化地图辅助教学才更容易取得好的效果，才能更好地培养学生的人地协调观素养。

总之，在高中地理教学中，教师应根据教学内容合理设计教学环节，发挥GIS 的信息处理等优势，逐步培养学生的人地协调观素养。此外，教师在教学中应该充分利用信息技术，开发更多的课程资源，体现教学的高效性和实用性，从多个途径、以多种方式培养学生的人地协调观素养。本文基于GIS 探讨培养高中生人地协调观素养的途径，望能为高中地理教师提供参考。