发布时间:2023-09-21 16:53:05
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的地理信息技术应用举例样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)作为一种空间信息处理与分析技术,以它为核心建立社会经济统计地理信息系统,实现了各专业统计数据基于时空框架的集成和整合,集成传统的统计数据管理和分析手段,并为统计数据资源的分析和综合开发利用提供了新的技术手段,在统计信息化建设中具有重要的作用。社会经济信息指一个地区或某个行政区域各政府部门所收集的各类反映地区经济发展和社会现状的数据库资源,其主要内容包括:地理与自然资源信息、人口信息、基本单位信息和宏观经济信息等。社会经济信息是实行科学决策和管理的一项重要参考,是认识区情、制定政策的重要依据。统计信息是社会经济信息的主体,将社会经济现象数量化,是人类深化对客观世界认识的重要途径,是进行科学决策和管理的重要依据,也是开展科学研究的重要素材。
一、社会经济地理信息系统中元数据的提出
在社会经济统计地理信息系统的搭建过程中,面临着海量信息资源、信息资源分布式存储、数据库异构化,统计数据多时段性等问题。将这些数据进行整合和集成,从而实现数据的共享是系统实现的关键。另外,由于统计指标体系复杂而多变,因此不同于一般的数据结构和数据内容相对稳定的管理信息系统,它必须有效管理不断扩展和变化的数据,而且能够自动适应数据的变化。元数据是为了使人和计算机更好地了解数据而抽象出来的对数据的描述。针对统计数据的特征,通过建立元数据库,不仅实现数据源的整合,还充分满足了系统的自适应性。
元数据是描述数据的数据。传统的图书馆卡片、出版图书的版权说明、磁盘的标签等都是元数据。在地理信息数据中,元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其内容主要包括:对数据集的描述,对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者及数据序代(数据生产历史)等的说明;对数据质量的描述,如数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整性、分辨率、元数据的比例尺等;对数据处理信息的说明,如量纲的转换等;对数据转换方法的描述;对数据库的更新、集成等的说明。
二、元数据库的作用
纸质地图中,元数据主要表现为地图类型、地图图例,包括图名、空间参照系和图廓坐标、地图内容说明、比例尺和精度、编制出版单位和日期及更新日期、销售信息等。在这种形式下,元数据是可读的,生产者和用户之间容易交流,用户通过它可以非常容易地确定该书或地图是否能够满足其应用的需要。社会经济地理信息系统中元数据的主要作用有四个:
1.数据分析需要。地理空间数据分析是地理信息系统有别于其他信息系统的功能,数据分析的每一个过程都要有地理空间元数据的支持。如在叠置分析中,首先系统获取要分析的地理空间数据的坐标体系、空间位置等信息以便将数据显示到一起;然后获取数据的空间信息,将相应的空间特征合并到一起;接下来获取属性数据的结构信息,把相应的属性合并到一起;最后通过数据的结构信息把分析结果存储到新的数据中。
2.系统完整性和可扩展性需求。面向对象的地理信息系统的目标之一是把客观世界中的地理过程或特征表现为类的例子,过程的复杂性导致“类的类”结构。为保证对数据的处理应该获得数据结构静态信息和系统运行中临时形成的面向对象数据结构和系统结构的动态信息,即数据和系统的元数据。开放地理信息系统的特点之一是功能的可扩充性,运行添加的功能块必须获取该模块对特殊地理空间元数据和因该模块的添加引起的系统运转和数据处理过程中系统动态信息。
3.浏览查错功能需求。对数据集空间和属性特征浏览时GIS需要解译数据结构及具体内容,而这些信息是以元数据来表达的。在查错时使用地理空间元数据和系统动态信息有助于检测数据处理及系统运行状态。
4.程序生成。如果允许访问元数据,则可以利用关于结构的信息自动生成可实现某些特殊功能的程序,如数据库查询的优化处理等。
三、元数据管理功能的实现
目前,元数据管理主要有两种方式:一种是创建一个专门的元数据库或目录,这种方式被称为“数字图书馆”;另一种是建立分布式的元数据仓库,并用网关服务器将它们连接起来,这种方式被称为“数据交换中心”。在本系统中,采用“数字图书馆”的形式,建立专门的元数据库。将地理空间元数据信息进行分类和规划,确定各元数据项的类型和长度,并建立相应的地理空间元数据库;利用各种编程工具实现地理空间元数据管理系统,完成对地理空间元数据信息的增、删、改、查、打印预览、输入输出等功能;通过元数据库加速对数据库系统的查询和检索;通过元数据库对系统数据库进行修改和调整。
四、社会经济统计信息元数据的逻辑设计
近年来,学校已投入大量经费在测量实验室建设方面,结合学科发展趋势,根据用人单位生产需要,学院购买了大量新型的精密测量仪器。2009年10月建成南方CORS基站系统,基站选址在综合实验楼顶部固定的水泥墩上,基站服务器软硬件系统放置于工程测量实验室内,并由专人负责。在校园测量实习过程中,CORS系统除了可以建立高精度的校园平面控制网,还可以进行校园空间信息数据的采集。除了保证正常的教学工作,学生在进行相应的CORS测量任务实习过程中,通过实际操作,也为后续就业提供了相应的技术准备。
一、CORS基站系统组成及设置
CORS技术在用途上又可以分成单基站系统、多基站系统。单基站CORS系统,就是只有一个连续运行站,类似于一加一的RTK,只不过基准站由一个连续运行的基准站代替。基准站上有一个控制软件实时监控卫星的状态,存储和发送相关数据,它与流动站主要通过GPRS网络进行差分信号的传输。这与通过电台进行差分服务的常规RTK相比,单基站CORS系统作业范围明显扩大。
本文采用的是南方单基站CORS系统进行校园空间信息数据的采集。CORS BASE软件是南方CORS接收机的内置主控程序,它能够实现接收机的参数配置,卫星状况的监控,GPS实时观测数据的采集和发送,端口的设置,远程重启等功能。固定参考站通过NRS-BASE将GPS观测数据实时地传送给数据中心NRS-NET。
打开南方CORS BASE软件,进行基站传输设置,主要包括输入端的COM口、波特率、输出端的IP地址和端口。基站编号即为仪器设置串号,高度截止角、天线高、时区等皆为默认设置。
进入服务器程序EAGLE设置选项,设置本机的局域网IP和监听端口,其余设置皆为默认设置。在用户管理界面,可以新建用户,并设置密码。点击详细情况,可以查看基准站和移动站的相关信息。
对手簿软件工程之星进行设置,首先将开通GPRS业务的SIM卡插入移动站接收机卡槽内,并启动。将接收机设置为移动站工作模式,数据链设为GPRS网络。在工作模块中设置GPRS网络模块。启动手簿,打开工程之星软件,在仪器设置里,选择蓝牙,检查蓝牙是否连接上。新建工程,进行中央子午线,椭球参数、投影面等的设置。如果没有已知GPS控制点进行联测,可以假定坐标系统。在网络设置里,选择连接方式为GPRS,并填写基站串号和IP地址、端口。设置完成后,点击连接,如果连接成功,表示移动站成功接收到差分信号。
二、校园地理空间信息数据获取
在校园内选择8个控制点,进行单基站的连续观测,中央子午线经度126°,获取了校园控制点在假定坐标系统下的坐标。
在上述8个控制点基础上,利用单基站进行连续观测,获得了校园内各建筑物的空间坐标,通过手簿导出数据。在CASS软件下进行展点,并绘制成图(图1)。添加属性数据后,作为校园地理信息系统的基础数据。
近年来地理信息技术发展迅速、日益成熟,它在各领域的广泛应用推动了地理课程的改革,新课标中大幅度增加“地理信息技术”的内容,并在课程理念中强调信息技术在地理学习中的应用。本文对四个版本高中地理教材中“地理信息技术”部分的内容编制特点进行研究,在知识点选取、栏目设置类型、图像系统设置方面相对比,分析各自的特点,希望为现有教材中该部分内容修改完善提供一些建议。
关键词:
地理教材;地理信息技术;内容编制;对比分析
当今社会,随着科学技术的发展,地理信息技术的应用范围不断扩展,带动了对专业地理信息技术人才的需求,同时也带来了基础教育地理课程内容的革新。2003年,国家教育部颁布的《普通高中地理课程标准(实验)》,将地理信息技术这一专题纳入高中地理课程体系中,地理信息技术第一次作为一个相对独立的部分和选修课之一进入地理课程标准[1]。2004年,经全国中小学教材审定委员会初审通过出版了人民教育出版社出版的人教版、中国地图出版社出版的中图版、山东教育出版社出版的鲁教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科书。四套实验教科书都非常重视对“地理信息技术”的编制,形式上和内容上各具特色,体现了教材的多样化和个性化趋势。
一新课标中的地理信息技术
地理课程标准是地理教材编写的依据、地理教学的依据,也是地理教学评价的依据,是教材、教学的出发点和归宿[2]。近年来地理信息技术发展迅速,地理课程标准也正在随着整个社会的信息化进程不断做出调整。《全日制普通高中地理新课程标准(实验)》对“地理信息技术”的要求如下:“标准”中强调信息技术的应用,非常重视培养高中生获取地理信息的素养。同时要求学生认识地理信息技术的基本含义与应用领域、形成用现代地理科学思维与方法解决地理问题的意识与能力、形成科学精神和科学态度[3]。此外,新课标中较多使用“了解”、“举例”、“查询”等行为动词,对RS、GPS、GIS以及电子地图等具体内容有不同的学习要求,主要侧重结合实例来让学生了解地理信息技术在实际生活中的应用,从而使高中生具备获取地理信息技术的能力。
二信息技术内容编制对比分析
(一)知识点选取比较
四套教材都选有RS、GPS、GIS、数字地球等知识,符合新课标对该部分的要求,基本上能够满足地理教学的需要。湘教版和中图版在内容安排、编排形式方面较为相似,都是用一章共四节的篇幅来讲述该部分知识,其涵盖的知识点也大致相同。两者较大的区别在于湘教版较偏重于介绍GIS和RS的基本理论,而实践应用方面较少;中图版则较注重RS的应用,以第二节“遥感技术的应用”为例,本节在简要阐述RS的基本原理之后,分别详细的介绍了RS在资源普查、环境和灾害监测中的应用,并在课后设有“准确预测易贡错决堤”的案例,以便于让学生在学习本节内容时体会到遥感技术是与生活密切联系、切实可行的。鲁教版中设有“学用电子地图”单元活动,突出了电子地图的实用性,最能满足“标准”中对电子地图的要求。此外,鲁教版较侧重介绍“数字地球”,该部分知识共有7页,详细的表述了“未来的城市——数字城市”、“未来校园——数字校园”等内容。人教版中该节基础知识点只有RS、GPS、GIS,数字地球则出现在阅读材料中,与另外三个版本相比该部分内容较少,且偏重于介绍理论知识,地理信息技术的应用方面涉及较少。这一问题在访谈过程中也被高中地理教师普遍反映。但人教版该节最后在综合地理信息技术的基础上设计了活动,让同学们根据自身的学科兴趣、认知水平的差异来进行自主学习,在一定程度上使教学内容更具有弹性。
(二)栏目设置比较
经过对比分析发现,鲁教版单元活动中的“问题”栏目旨在提出具有启发性的问题来激发学生的学习兴趣,与其他版本内的“思考”栏目功能大致相同;而“知识窗”和“阅读”都是帮助学生拓展视野,二者有异曲同工之妙。因此可以把鲁教版单元活动中的“问题”作为“思考”,“知识窗”作为“阅读”,则四个版本“地理信息技术”部分栏目设置的异同点如下表所示:四个版本均设有“阅读”、“思考”和“活动”栏目。“阅读”是教材内容的扩展与延伸,也是教材内容的补充和完善,它具有对正文知识进行解释、拓展和深化的重要作用,也在一定程度上扩展了学生的地理视野。而“思考”栏目可以引导学生积极参与课堂教学,以便于导入新课,同时也有利于培养学生的批判性思维和创新思维。中图版栏目最为丰富多样,每节均设有探索、学习指南、阅读、案列研究、思考和复习题栏目,而名词链接、活动栏目则视需要而定。“探索”设在每节课的正文之前,探索的内容与本节课的知识密切相关且富有创意,重在培养学生创新学习的能力,使学生学会学习。而“案例研究”位于每节内容的后面,具有总结。但中图版有的栏目知识性过强,不利于激发学生的学习兴趣。鲁教版中主要有“活动”、“知识窗”和“问题”三类栏目。其中“活动”栏目数量较多,共8个,也因为该教材中这一部分内容本来就是以单元活动的形式呈现,所以着重锻炼学生动手实践的能力。如“分析和解译遥感影像”、“用电子地图查询路线”等,引导学生动手操作,促进学生自主学习、合作学习和探究学习。知识窗(即阅读)栏目中多介绍一些实例或者基础性知识,注重教材与实际的结合。湘教版中“阅读”栏目较突出,共23个,大量的阅读材料可以使学生了解更多的知识,加深对教材的理解,提升思维能力。“活动”栏目则依据具体目的不同,又分为活动思考、活动探究、活动实践三个子类型,其中活动实践的数量较多,例如设计了“搜索GIS定义,列举GIS简报”等活动实践,对学生搜集、整理、表达地理信息的能力都提出了具体的要求,锻炼了学生学以致用的动手操作能力。总体而言,湘教版教材栏目设计新颖,呈现方式多样,既具有知识性、科学性,也不失趣味性。而与前三者相比,人教版设置的栏目类型、数量都较少。但在访谈中教师普遍反映学生对“地理信息技术”中的案例很感兴趣,经常会询问老师RS、GPS以及其他技术的具体操作过程,但由于课本上所给的实例较少,且只有简单的文字介绍,学生的学习需求往往得不到满足。
(三)图像系统分析比较
林培英教授在《学校地理教材现代化研究》中对图像系统定义为:“地理教材除去文字和数字符号外,还有图像符号来表示、解释和揭示地理知识,称作地理教材的图像系统。”[4]图像系统是地理教材的重要组成部分,一般蕴含着大量的地理信息,且较为生动形象,易读易懂。总结多数专家的观点,地理教材中的图像类型主要有地图、示意图、景观图、遥感影像图、照片、地理统计图(表格、线状图、柱状图、结构图、柱状折线图)、漫画等类型[5-7]。四个版本教材中的图像类型和数量统计如表4所示。从表4中可以看出,中图版和湘教版“地理信息技术”部分所展现的图片数量最为丰富,这两个版本的教材本身文本内容就较多,相对应的图像数量也较多,用直观简洁的图像来补充课文内容,可以提高教材的表达效果。不同类型的图像具有不同的功能。示意图立体感强,能够直观的表达地理基本原理、规律、分布等,容易被学生接受。以湘教版第二节“遥感技术及其应用”的图3-27“遥感技术系统”为例,生动形象且又真实地展示遥感技术的工作过程,便于学生明白地理现象之间的关系,得到形象的概念。同时从表4中也发现,在这6种图像类型中,四个版本“地理信息技术”中均是示意图的数量最多。地图是地理教材在内容和形式上与其他教材最明显的区别,它可以储存、选择、模拟和表达地理信息,具有知识传播和能力培养两种最基本最重要的功能[8]。鲁教版在“辨别地理方向”中使用了多幅地图,与文字密切配合,简洁清晰的表达了地理内容。而照片与其他类型图像相比更真实、更贴近生活,形象生动,使用照片可以在一定程度上引起学生的共鸣,给予其感性认识,激发他们的学习兴趣。中图版和湘教版都在讲述GPS的应用时插入了大量的实物照片。文字虽然可以表述概念和原理,但是不能反映空间结构,而图像能够直接迅速地表达出地理事物的结构和空间关系。“地理信息技术”的图像系统设计应结合教材实际内容,考虑到该部分内容与现代技术密切相连,且注重实践应用,而遥感影像图不仅拥有丰富的信息,而且直观,在一定程度上体现了地理信息技术的先进性,因此各版本教材可以适当增加遥感影像图的数量。
三建议
四套教材都从各自的角度理解课程标准,对地理信息技术进行了不同的编制设计,虽各有千秋,但仍有一定的局限性。中图版突出地理信息技术的应用,结合恰当的实例详细地介绍地理信息技术的每一个功能,旨在帮助学生学会使用地理信息技术。且在介绍地理信息技术原理时均采用了图示的方法,形象生动地展示了地理信息技术的工作原理。但该部分活动设计的较为简单,建议活动栏目的设计要符合高中生的学习心理,让学生通过活动确有收获。鲁教版中“地理信息技术”被编排在6个单元活动中,这种创新使该部分内容更为丰富,但这样的编排形式也可能弱化它们之间的联系,不利于学生对地理信息技术的整体把握。因此在教学过程中应注意加强各部分之间的联系。湘教版中该部分知识丰富详实,且设置了大量的阅读材料有利于开拓学生的视野。但这部分教材对地理信息技术原理的介绍过于简单,建议教材在介绍地理信息技术原理时能够用简单形象的语言深入浅出的介绍,使其更有深度。人教版教材较为规范严谨,注重地理信息技术中各项技术的联系,但在访谈过程中多数教师反映该部分内容较为单薄,且偏重于介绍理论知识,地理信息技术的应用方面涉及较少。因此建议在教材中适当丰富本节内容,并适当增加一些关于地理信息技术在各领域实际应用的案例,以满足学生的学习需要。目前信息技术的使用范围不断扩展,在生活中的地位也越来越重要,学习先进的地理信息技术已经成为一种趋势,积极完善教材中的“地理信息技术”内容,使其更符合学生的学习需要,对培养地理信息专业人才、促进社会发展具有重要意义。本文通过对四个版本教材“地理信息技术”部分多角度的对比分析,在一定程度上为“地理信息技术”内容的编制提出一些较为合理的建议。总之,编写好一本教材不是一蹴而就,而是需要在实践检验下不断修订,逐步走向完善。
参考文献
[1]林培英.中学地理信息技术教学[J].课程•教材•教法.2004,24(7)(7):58-62.
[2]李家清,陈实.中学地理课程标准与教材分析[M].北京:科学出版社,2012.
[3]李家清.新理念地理教学论[M].北京:北京大学出版社,2009.
[4]林培英.学校地理教材现代化研究[D].北京:首都师范大学,1985.
[5]王民,王英.中学地理教材中的图像类型研究——以德国为例[J].中学地理教学参考,2005,11.
[6]杨向东.中学地理新教材图像系统特点与分类——以人教版初中地理为例[J].教育理论与实践.2006,26(5):59-60.
[7]刘彩凤.初中地理新教材图表系统组成、功能与应用研究[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2006,19(8):89-93.
1信息技术与高中地理教学整合的必要性
1.1运用信息技术,可以激发学生的学习兴趣,唤起求知欲
信息技术能突破学习信息表现单一化的局限,图文并茂,形声并举,便于创设教学情境,吸引学生注意力,具有传统教学手段不可比拟的优势,有助于培养学生的观察能力、形象思维能力,促进学生对知识的理解和巩固,从而激发学生学习兴趣,唤起求知欲。如在讲高中地理必修一《常见的天气系统》一节时,可将当地近期的天气预报进行剪辑,引入到课件中,形象地展示近期的天气变化(由热变冷),学生自然会有疑问“为什么会发生这样的变化呢?”,然后展示卫星云图的冷锋过境实时画面,很自然的就引出了本节课的主要内容,“冷锋和天气”,学生一下子来了兴趣。显然从身边的现象入手制作课件,创设教学情境,比起死的课本插图更易引发学生的兴趣,唤起他们的求知欲。
1.2运用信息技术可突出教学重点、化解难点,提高课堂教学质量
地理事物的演变过程和某些特殊的地理现象往往是地理教学的重点或难点,如必修一《地球的运动》、《大气的运动》等,它们本身是具有动态的知识点。教材中作为重点或难点,对于这些知识点单纯的利用传统教学手段中的板书、板画、挂图、模型是很难完成的。因此将信息技术与传统教学手段整合(如可运用动画演示其运动、发展和变化),可以弥补传统地理教学手段在直观感、立体感和动态感等方面的不足,同时可以将抽象的知识形象化、具体化,把图、文、声、像等多种信息集中在一起,利用Flash、幻灯片展示地理事物的演变过程或发展变化,变抽象为形象,化繁为简,化难为易,不仅增强了教学效果,易于学生对知识的理解掌握,又能突出重点、突破难点。如在讲高中地理必修一《常见的天气系统》一节时,学生对冷锋影响下的天气变化不易理解,运用flas演示,先是晴好的天气;然后冷锋逐渐向东移动,所到地区天气出现变化:大风呼呼刮,树叶随风下,垃圾满天飞,行人抱头归;冷锋过后,天气转晴,气温下降(行人添了衣)。这种用flas演示加深学生印象,帮助学生对冷锋影响下的天气变化这一难点的理解,变抽象为形象,化难为易,不仅增强了教学效果,易于学生对知识的理解掌握,又能突出重点、突破难点。
1.3运用信息技术可增加教学容量,提高课堂教学效率
教师应根据学生实际多举例说明,以帮助学生真正掌握分析方法。如在讲必修三第三章第二节《流域的综合开发》,教材讲了美国的田纳西河的梯级开发,又“阅读”了我国红水河的梯级开发,容易让学生误解为所有流域的开发均为梯级开发(修水电站)。为消除误解可在教学中引入了“怒江要不要开发”,通过背景展示,支持和反对意见的辩论,最终得出结论:怒江应以保护为主!在这个过程中信息技术起了重要作用,正是大量的资料展示,帮助学生得出了正确的结论,既拓展了学生的知识面,学会了分析方法,又树立了科学地、辩证地、实事求是地看问题的思想。
2信息技术与高中地理教学的整合方式
2.1地理教学资源的获取、加工与管理,信息技术既是工具,又是载体
地理信息化教学资源包括试题(试卷),课件,案例,文献资料,媒体素材(文本、图形图像、音频、视频和动画),常见问题解答,还有反映地理科学发展的新趋势和新成果的资源,如卫星航空照片﹑计算机三维电子地图等。这些资源的获取可以使用搜索引擎从互联网获取。教学资源的加工也需要利用信息技术进行文字、图片的编辑,音频、视频的插入和动画的制作。同时对所收集到的资源进行管理———建立现代信息技术的地理课程资源库。建立现代信息技术的地理课程资源库着重在地理教学资源的收集﹑整理﹑入库﹑管理﹑检索系统上,要求地理教师必须完成制作课件﹑教案﹑试题以及研究型课题﹑教学实践﹑学习评价等全套内容。地理信息资源库作为巨大信息库应尽可能通过多种信息渠道收集各种各样地理资源,以保证资源覆盖的广泛性﹑有效性﹑深度性和代表性。
2.2在传统的教授式教学中,信息技术作为讲解、演示的工具
在教师向学生传授系统性的地理知识,如地球的运动,大气的运动,常见的天气系统,气候类型,地壳运动等内容时应用信息技术,比如运用课件(动画)演示,而且讲授演示相结合进行,能使地理学中许多概念﹑事物﹑现象﹑规律﹑本质以及它们由静态到动态﹑无声到有声﹑抽象到具体﹑复杂到简单﹑理念到实际﹑遥远到咫尺等方面得以呈现,再现地理事物和现象的本质及规律,从而更易于提高学生的学习兴趣,激发学生的﹑求知欲,有利于突破教学中的重点和难点。
2.3在自主探究式教学中,采用任务驱动式学习法,信息技术作为支持学生解决课堂任务,提高学习效率的工具
在进行主题性的地理知识,如人类认识的宇宙、人类对宇宙的新探索、大气环境保护、海洋资源的开发利用、陆地自然资源、气象地质灾害及其防御、地质灾害及其防御、资源跨区域调配等教学中。教师向学生呈现教学资源并提出任务,让学生利用教师提供的资源或自己查找信息,自主探究,也可团结协作,即进行个别化和协作式相结合的自主学习;在这个过程中,教师只进行观察和辅导;最后由教师进行总结和评价。
2.4利用网络开展研究性学习,信息技术为学生解决问题提供丰富的资源和探究工具
1 内容选择的精炼性
新《课标》在教学内容上有了较大的简化,如:世界地理学习的大洲,由原来的7个减少为至少一个、13个地区减少为至少5个、国家数目由原来的22个减少为至少5个;地球地图中,减少知识重复和学量,一些常识性内容不列入基本要求。
2 课程内容的设计的实用性
学习对生活有用的地理和对终身发展有用的地理,使《新课标》提出的两大新理念。“学习对生活有用的地理”使地理知识与现实生活紧密相连,不仅激发学生的兴趣,促进他们有效学习,更有利于培养学生以强烈的责任感关注社会环境、国家环境和世界环境;“学习对终身有用的地理”利于学生在应对未来挑战中把握更多的主动权,学习基础知识和基本技能,以促进知识内化和素质提高。新《课标》提供给学生“与生活和周围世界密切相关的地理知识”侧重基础性的地理知识和技能,增强学生的生存能力;重点突出“反映全球变化形势,突出人口、资源、环境以及区域差异,国土整治、全球变化,可持续发展等内容”,使所学内容不仅对学生现在的生活和学习有用,而且对他们的终身学习和发展有用。如:新《课标》将“乡土地理”确定为必学内容,其范围是指学生学校所在的地区的生活环境,能引导学生学以致用,培养学生的实践能力,树立可持续发展观念,增强爱国、爱家乡的情感。新《初中地理课标》引进了现代信息技术,重视地理信息资源和新技术成果应用。
3 地理课程的开放性
以往的初中地理课程教学,在教学内容上完全依赖于教科书,造成课程内容与现实生活的脱节;在教学形式上,片面地依靠于课堂教学,忽略了地理教育的“生活化”的特点,破坏了学生与生活环境之间的亲和力。新《课标》把课程资源划分为三部分:一是校内课程资源,如实验室、图书馆及各类教学设施和实践基地;二是校外的课程资源,包括图书馆、展览馆、博物馆、科技馆、工厂、农村、部队、科研院所的等;三是信息化课程资源,如电子地图和丰富的网络资源等。这三部分互相联系、相互渗透、相互影响,将书本世界与师生生活世界有效地联系起来,将教师学生的生活经验连接起来,使课程资源成为一个开放的体系。
此外,课程内容选择也更具有了灵活性,如区域地理学习中,新《课标》只规定各层次区域的最小个数,不规定选择那些区域,地区由原来的13个区域减少至5个区域;国家由原来的15个减少至5个,这5个地区或国家可以自行选择;大洲的学习也是如此。
4 课程的难度降低
以往的《教学大纲》从“学科中心,知识本位”出发,教材内容繁、难、偏、旧,如地球、地图部分是地理学习的重头戏,这部分人只要求多,难点集中,使教师教学和学生学习的“拦路虎”。使初次接触地理的学生产生畏难情绪,失去了学习地理的热情,从心理学和教育学的角度看,这种安排不符合初中阶段学生的心理特征和知识学习的要求。我从事地理教学近十年,多数学生认为地理难学,难度大,仅次于物理,精简课程内容,降低难度是势所必然。新《课标》下的初中地理,降低了难度要求,更符合学生的年龄特点,为素质全面养成提供空间。如:在地球、地图这一部分删去了地球是太阳系中唯一有生命的天体、地形剖面图等内容;世界地理中海洋与陆地、世界气候中,删除了海底地形、地形形成、气压和风、影响气候的主要因素,人口迁移等较难的内容;此外,删除了时区和日界线等问题。
5 课程内容的人文性
地理教育不仅要传授知识、培养智能,更重要的是世界观,人生观教育,是情感、态度与价值观的教育。学习地理要懂物理、明事理、通人理,其中,事理、人理与人文教育有关。我国西部地区之所以落后,除区位、政策和自然条件外,思想观念僵化、人口素质较低是重要原因。我国传统的基础地理教育重自然、轻人文,重知识、轻技能,重实在知识、轻思想观念。现在我们应该培养学生拥有人口观、资源观、环境观、区域观、人地协调观、可持续发展观,应该培养尊重他人,能与人合作,善于协调各方面关系的公民。教育的结果应促使每一个学生“学会学习,学会生存,学会做人,学会共同生活”。新《课标》要求,世界地理中的居民单元增加了聚落;地区单元增加了旅游业和文化习俗;国家中增加了民俗等(能举例)。同时,提高了人地关系综合性,大洲增加了人口、环境与发展问题,地区增了河流与城市分布,国家增加了资源与环境问题。
“非常艰难。”在采访过程中,一直从事地理信息系统研究和工作的超图软件总裁宋关福博士,多次提到这句话。十多个春秋,他跟随自己的导师钟耳顺创立超图并一路走来,虽对公司的创业史颇有感慨,但言语间更多的是平静和淡然。
商场如战场。一个企业在激烈竞争中取得成功,固然了不起;能够持续创新和成长,这种企业更值得称道。两年前,超图软件在创业板上市。现已是中国和亚洲领先的地理信息系统(GIS)平台软件企业,主要从事GIS基础平台和应用平台软件的研究、开发、推广和服务。
据了解,超图软件早在2004年就崭露头角。按业内的话说,中国GIS平台软件的市场格局现在是“双寡头垄断”,分别是超图软件(SuperMap)和美国环境系统研究公司(ESRI),两者占中国GIS平台软件的市场份额超过50%。
每个企业都有自己独特的制胜法宝。超图软件作为地理信息领域的一家平台软件企业,之所以能由小到大,由弱变强,后来居上、赶超国外同行,从而跃身为中国GIS行业的龙头企业,到底有何成功秘诀呢?
苦练内功:坚持与积聚
1997年,时为中国科学院地理科学与资源研究所研究员、博士生导师的钟耳顺带着几个人,毅然开始创业,成立了当时的北京超图地理信息技术有限公司。当时宋关福也是公司创建的主要参与者之一。
谈到创业的初衷,宋关福很坦率,“早期考虑比较简单,钟老师带着我们几个人做一些GIS项目,随着队伍规模不断壮大,需要用企业的机制来留住一批人。还有就是希望把科研与产业结合起来,考虑如何能把科研成果产业化,从而产生实实在在的效益。有了效益,一方面可以保证这个团队持续成长,另一方面可以开发出让更多人受益的产品,于是有了现在的超图软件。”
公司虽然成立了,但接下来的艰难程度却出乎他们的意料。“超图的发展道路上有许多痛苦、风险和挫折,但是只要方向正确,坚持下来就能够留到最后。”宋关福直言不讳。
超图成立初期,面临的最大困难就是资金问题,为了筹集业务经费和发工资,钟耳顺把自己积攒的不多的美元都兑换成了人民币,甚至动用亲朋好友筹集资金,“当时情况非常艰难”。1999年,经过两年的摸索,超图确定了发展方向,定位于发展GIS平台软件。这个战略定位非常重要,影响了超图未来的发展轨迹。
选择GIS平台作为核心定位,是一个艰难的发展方向。GIS平台软件技术难度大,研发周期长;产品后,还需要较长时间才能获得市场认可;并且还要支持开发商合作伙伴在项目开发成功后,超图才可能成功。“这个漫长的过程需要耐得住寂寞。”宋关福表示。
另外,平台业务竞争十分激烈。做GIS项目业务,竞争主要在国内的企业之间展开。但从事GIS平台软件业务,即使只发展中国本土市场,也是在参与国际竞争,因为在超图和其他国产GIS平台成长起来之前,中国市场早已被美国品牌垄断。“我们是一点一点在缝隙里挣扎着成长起来的,这个过程非常艰难。”宋关福感慨万千。
为有效解决成本回收周期长、现金流紧张的困难,同时又不放弃GIS平台这个核心定位,超图决定开展另外一块业务――做GIS项目,用GIS项目养GIS平台的研发。即使如此,超图也是严格控制自己从事GIS项目业务的行业范围,把更多的行业项目留给开发商。就这样,超图以“项目养平台”的方式滚动发展了好多年。
“当时,我们确实不懂创业融资,也不知道哪里有VC。”宋关福表示,差不多到2003年,GIS平台业务才实现财务收支平衡。超图虽然没有获得早期风险投资的垂青,但找到了一条自力更生的发展路径。
据宋关福介绍,超图软件的发展战略按照每四年一个周期制定,第一个“四年计划”是1997年~2000年,起步阶段;第二个“四年计划”是2001年~2004年,国内品牌战略阶段;第三个“四年计划”是2005年~2008年,国内名牌战略阶段;第四个“四年计划”是2009年~2012年,国际化战略布局阶段。前三个阶段的目标和任务都已经如期实现,今年开始,超图加大了国际化的投入。
截至目前,超图软件已为政府和企事业单位信息化建设提供了专业的GIS平台。SuperMap GIS系列软件已经广泛应用于数字城市、国土、气象、水利、环保、统计等数十个行业,在中国大陆和港、澳、台地区构建了数千个大型成功应用案例。
超图的宿舍法则(创业法则)诠释了超图能够成功的关键因素:每天进步一点点,否则宿舍永远是宿舍。
借助外力:上市与出海
2007年,超图首次进行了创业融资,之前主要靠自身滚动发展,这次融资是超图资本经营的一个里程碑。
“有人说‘单纯的产品经营太土,单纯的资本经营太悬’。超图要做大做强,需要把资本经营和产品经营结合起来。我们不懂资本经营,就要找一个懂得资本经营的合作伙伴。”这是宋关福在超图进行首次融资时的想法。那次只融资了3000万元,但超图更看重合作对象。2009年12月25日,超图软件在创业板上市。
对于中国的创新创业环境,宋关福表示,“现在,中国的创业环境较以前大大改善,希望更多年轻人的创新想法和成果能得到资本的支持,快速成长起来。GIS这个行业里有一些企业是通过早期融资而发展起来的,也有一些企业虽然获得了早期风险投资,却没有成长起来。这也告诉我们,创业者的心态要保持好,要明白融资来的钱是为了发展企业的。”
超图在上市前一年还经历了企业更名。当时超图正在进行股份制改造,改制时为什么没有在原来的“北京超图地理信息技术”后面加“股份有限公司”呢?宋关福道出了其中的缘由:超图所在的GIS行业是一个地学和IT交叉的学科,原来的公司全称“北京超图地理信息技术有限公司”体现了这种交叉特性,但有时公司名称被人简称为“超图地理”,这样只反映了地理学科,IT学科被漏掉了,不全面。改成“北京超图软件股份有限公司”后,简称为“超图软件”。“图”是地学的一个象征,地理的最主要特征之一就是地图;“软件”既代表超图所处的IT行业特性,也代表了超图在GIS领域中的定位,核心定位是做软件。当然,在软件即服务的云计算时代,超图也做服务。“超图软件”这个简称更能体现超图所在行业的特色,既有地学,又有IT,同时体现了企业的核心定位。
如今,企业“走出去”已然成为一种潮流,谁能想到十一年前,成立刚三年的超图软件初生牛犊不怕虎,一举闯入日本GIS市场,成立了日本超图株式会社。那时,超图还没有GIS平台第一个版本。“走出去”不仅需要过人的胆识和勇气,还要有超前的视野和智慧。
“当时就想,不能光在国内市场竞争,应该到国外去做一些探索,尽管那时候我们的资源、资金和人力也有限。”宋关福解释说。选择日本作为“走出去”的第一站基于以下原因:一是日本离中国比较近,相对方便,文化接近;二是日本市场比较苛刻。“有一次,日本客户给超图提出了软件的一个缺陷,说对话框上面的两个按钮没对齐,差了一个像素。连这个都能看出来,就这么苛刻。我们觉得这样苛刻的市场对改进我们的产品、提升品质是非常有益的。”宋关福举例说。
此前业界普遍认为,国产软件只能做小项目,质量还不好。超图想改变这个形象,想通过苛刻的日本市场来检验自己的产品。2000年下半年,超图推出了GIS平台软件第一个版本,2001年上半年,超图就了日文版。经过十年的发展,SuperMap已是日本GIS平台领域五大品牌之一,并且是其中惟一的亚洲品牌。
现在,超图软件的“胃口”远不止日本和亚洲,它将目光瞄向了全球,超图软件的愿景是要成为全球领先的GIS品牌。今年,超图正加大力度开拓国际市场,它的第四个“四年计划”是国际化战略布局,明年年底要完成国际化的战略布局。下一个四年,超图希望国际化的业务有更大的突破,计划通过几年的发展,实现海外的收入超过国内。这也是对中国GIS企业国际化的一个考验。
宋关福承认,“国际化的风险很大,在品牌惯性很强的GIS平台软件市场,我们要参与国际竞争,实现国际业务持续的成长和快速的发展,是一个很大的挑战。”
赢在市场:创新与服务
超图软件从众多国内外GIS企业中脱颖而出,其技术和市场份额在国产GIS平台软件中独占鳌头,最大的竞争优势是什么呢?这一直是许多业内人士所困惑的。宋关福首次公开了内在的奥秘。
“产品和技术上的优势可以罗列一堆,但这些都不是根本的,日新月异,随着时间的推移,再先进的产品和技术都将被淘汰。超图最有价值的是创新精神。在GIS领域,超图是后来者,要超越先行者,要以小搏大,没有创新就不可能生存和发展。超图作为一个本土企业,如果和国际同行老大哥做同样的事情,人家品牌影响力大得多,它们的效果一定比我们的好。因此,如果我们单纯地模仿和学习国际国内领先的企业,那肯定是没有出路的。所以,我们必须寻求创新和差异化,但不是学术层面的差异化,而是对用户有价值的差异化。超图的发展历程都贯穿了这个思路。”宋关福说。
他还举了一个差异化的案例――跨平台。2001年,超图就看到这个趋势,并做出了一项重大决定,把整个SuperMap GIS软件的代码用标准C++重写一遍来支持跨平台,这个代价非常大,当时被认为是疯狂的决定,直到2005年,跨平台的核心程序才完工。由于当时超图的研发队伍规模并不算大,这个计划严重放缓了原有的技术发展步伐,短期内受到了一些影响,但事实证明非常正确。GIS应用的发展趋势正如他们之前预测的一样,服务端计算越来越普遍,现在又提出了云计算,更是以服务器为中心的计算模式。现在超图是跨平台领域里极少数能满足客户需求的GIS平台软件企业。宋关福强调,“企业要发展壮大,不仅要有创新的精神,还要有长远的战略眼光。”
据了解,超图软件始终坚持自主创新,依靠自身技术实力,研发出了具有自主知识产权的、面向专业应用的大型GIS基础平台软件――SuperMap GIS系列。作为高新技术企业,超图软件的研发人员数量和研发经费投入都较高。
据了解,超图的服务在GIS领域也是颇有影响的,GIS平台软件企业里面,超图分布的服务网点(分公司和办事处)是最多的,遍及全国20个城市。
关键词:初中地理课堂教学 优化 途径
教学过程是教师教与学生学的双边活动过程。如果教师教得得心应手,学生就会学得轻松愉快,教学的效果就会很好。因此,教师应注意优化初中地理课堂教学。笔者现举例说明优化地理课堂教学的途径。
一、探究学习旅游资源开发条件评价
在讲授“旅游规划”的时候,教师一般都会用案例教学的形式,以一个典型区域为例,来讲述区域旅游规划,而旅游规划的内容包括多个方面,其中最为主要的就是“旅游资源开发条件评价”。在讲述旅游资源开发条件评价时,教师应采取研究性学习的方式,给学生提供一定的背景材料,让学生通过探究学习,对旅游资源开发条件评价有一个经历体验,亲身感受旅游资源开发条件评价的方式和过程。如在进行“旅游资源开发条件评价”时,教师就可以有目的地联系并强调必修二教材学习中经常用到的一个词——区位,然后就以多媒体形式提供案例教学所选定区域的GIS资料(包括规划区域的地理位置地图、自然环境条件图、区域交通图、旅游资源分布图、社会经济发展、客源市场、旅游容量等),让学生进行探究体验,学生就会很轻松地像分析区位一样,通过所提供的区域资料背景,对旅游开发条件进行评价。通过这种方式既复习巩固了已有区位分析和地理信息技术相关知识,又学习和体验了新的内容,加深了解了地理信息技术在旅游规划当中的巨大作用;既体现了学以致用,又达到了知识的前后联系和融会贯通。
二、合理组合地震灾害的目标和问题
首先根据课程标准制定切实可行的教学目标。教学目标分成以下四点:第一,能够运用地图来说明地震这种灾害的分布情况;第二点,要理解并能够阐述地震的产生机制和发生过程;第三点,能够结合实例以及资料来简单阐述出地震这种灾害的特点以及对我们造成的危害;第四点,针对地震这种灾害,列举适当的应对方法和应急措施。以上四点层层递进,切实可行,体系完整。其次,教改意识强,敢于对教材大胆取舍,根据需要合理组合。在教学中要把“自然灾害”三个章节中的有关地震的知识形成四个问题:第一个问题就是地震的主要分布状况,第二个方面就是地震的产生机制和发生过程,第三个点就是地震这种灾害的主要危害,最后一个就是地震灾害的主要防御措施,并把这些问题进行细化,提炼总结本节课的重点和难点。再次,重视教学情景创设,应用案例教学,充分发挥学生的主体作用。
三、结合实际讲解人文地理
人文地理教学看上去简单,但实际教学效果却欠佳,这是一个普遍存在的问题。要想解决这一问题,我认为应该从以下几个方面入手。一是教师应丰富本身的人文地理知识,加强业务学习。教师业务过硬是搞好教学的前提,教师利用丰富的人文地理知识,把空洞的理论和条条目目,用生动的事例加以说明和分析,才能达到深入浅出、事半功倍的教学效果。二是加强学生学习方法的培养。这里要重点解决两个问题:1.解决某一类问题应该从哪几个方面入手;2.每一个方面应该如何结合实际阐述。建立模版能解决这两方面的问题,取得较好的教学效果。三是结合实际,加强训练。结合实际能让学生认识到学习人文地理是非常有用的,能激发学生的学习积极性;加强训练有利于学生获得成就感,成就取得的过程,就是学生学习能力不断提升的过程。
四、抓住主线设计工业地域教学
通过几年的教学,在对工业地域这一节内容的教学设计中,我觉得应该注意这样几点:一是教学中多选取有代表性的区域,注重案例教学。除了课本中的案例外,教师一定要结合自己身边的案例,如寿北开发区、寿北工业园等工业地域,做到举一反三,激发学生的学习兴趣,调动积极性,提高教学效率。二是组织学生自主观察、探索等新颖有趣的活动,激发学生的求知欲,调动学生学习的兴趣,沿着“趣味因素—发展变化—社会环境”的主线,通过自主学习、合作探索等方式,进行师生互动、生生互动等活动。三是了解寿光工业的发展和变迁,如一些工业用地的变化、机械制造厂的搬迁、主导产业的变化,通过这些案例理解导致这些变化的因素。四是对教材进行适当的补充。中图版教材虽然图案充足,但也有它的不足之处,教学中我们可以借鉴其他版本的知识或身边的案例,进行适当的补充。总之,教师在教学过程中应注意抓住本节内容的主线,即“工业联系工业集聚与分散工业地域的形成”,帮助学生建立知识网络,理清知识线索,使本节知识易于理解和掌握。
五、用比较法讲解人口增长模式
纵观人类历史上的人口增长,有快有慢,主要是受自然、社会、经济和文化等因素的影响,但归根到底取决于生产力的发展水平。不同的社会历史时期,生产力的发展水平差异较大,形成不同的人口增长模式。如工业革命以前的人口增长为原始人口增长模式,属于高高低模式,工业革命以后人口增长模式又演变为高低高和低低低模式。每种人口增长模式都是与生产力发展水平相适应的,表现出不同的出生率、死亡率和自然增长率等特点。教学时,教师应对这几点增长模式进行比较,明确它们的基本特点、影响因素、地区分布等方面的不同,需要注意的是各类型之间没有明确的界限。本节内容理论性较强,教师应注意培养学生的理论概括能力,强化学生的思维训练,促进学生学习方法的改进,从而更好地提高我们教与学的水平。
参考文献:
[1] 多媒体在初中地理课堂教学中的应用与反思.
关键词:兴趣 教学手段 教学设计
教学过程是教师教与学生学的双边活动过程。如果教师教得得心应手,学生就会学得轻松愉快,教学的效果就会很好。可见,优化初中地理课堂教学很重要,笔者结合多年的教学实践,浅谈一下初中地理课堂优化教学的途径。
一、培养学生学习地理的兴趣
(一)挖掘教材的内在吸引力,稳定学生的学习兴趣
教学艺术的本质不在于传授,而在于激发、唤醒和鼓舞。同样,课堂上最为重要的不是教师传授给学生多少知识,而是教师通过自己的巧妙设计、引导和组织,激发学生理性思考、唤醒他们主动求知的神经,从而鼓舞他们学习的士气,产生“意犹未尽”之感。在地理课堂教学中,以身边文化作为线索,将理论知识融入其中,会收到很好的教学实效。如在讲解《旅游活动》一章时,我让学生集(宿舍)集体智慧设计潍坊一(几)日游方案,学生有很好的创意,当他们在生活中切身体会到地理的妙处时,必然会产生浓厚的兴趣,促进地理思维的延展。
(二)密切联系各种实际,增强学生的学习兴趣
环境问题是当前不可忽视的问题,对此学生很有体会,联系这方面的实际讲解会有很好的效果。那么怎样才能让环保“行动”起来?师生共同讨论得出结论:当然有很多措施,如国家立法、新闻监督、媒体宣传、经济处罚、技术保障等,对于我们教育工作者来说,培养学生的环保意识,并落实到日常生活中,是我们义不容辞的责任。单凭上几节课是没有说服力的,最有效的办法莫过于让学生走出课堂,置身社会,亲身感受环境污染所带来的种种惨状,这种感受要比教师的枯燥说教强上千百倍。另外,还应该行动起来,组织各种环保自愿者,切实行动起来,从小事做起,从身边做起,潜移默化间,学生的“动手”习惯就养成了。
二、改进教学手段,提高课堂效率
“学起于思,思源于疑。”恰当设置疑问,能激发学生的思维,使学生在课堂教学过程中,思维活跃起来,从而主动学习知识,中学生正处于充满热情、富有朝气、易动感情的时期。因此,教师在课堂设置疑问时,要珍惜这种感情,运用恰当的做法,创设一种轻松、愉快、和谐的学习环境,恰当设置疑问,调动学生的积极性,使其思维活跃起来,从而主动积极地去理解和应用知识,这就要求教师投入自己的感情,发挥学生的主动性,最终使其以“乐学”“愿学”的心态去理解、掌握知识。精心设问、引发兴趣,促使学生想象、发展思维。结合具体知识内容,根据思维发展规律,通过分析和综合,抽象和概括,分类和比较,以及形象化、具体化、系统化等方式,设计出灵活多样的问题。让学生处于“发现者、研究者”的位置,随着地理现象的展开,不断发现、思考,获得理性认识。并列与影响,以及原理与事实,要领与应用,成因与要素,运动与规律,分布与联系,变化与特征,系统与结构,图像与判读等都是可以设计问题的思路。问题可以以掌握的知识为基础,但又不重复已见过的题目,使学生觉得有可探究的地方。这样他们就会有兴趣,并认真思考。现举例说明:如考查学生东西半球划分的知识,与其问“东西半球怎样划分”,不如改问“175°E附近的惠灵顿是位于东半球还是西半球”。因为前者只要求机械记忆,后者却要求学生思考:175°E虽属东经,但位于160°E以东,按习惯划分已属西半球。这样学生不仅掌握了东西半球的划分,又懂得经线、经度的具体运用。再如,在复习地球运动的意义时,可设问:“同一纬线上有哪些地理现象相同?赤道上有哪些特殊的地理现象?”这可以训练学生的发散思维,鼓励从多角度考虑问题。
总之,在教学手段的改革上,鉴于地理环境本身存在着广阔性和复杂性,学生仅靠教师讲授和展示静态画面,可能难以理解和接受,因此正如新课标中所提倡的一样,教师应重视开发和应用以信息技术为基础的教学手段。有条件的地方,要积极利用网络中地理信息资源、多媒体技术来优化地理教学。
三、做好课堂的教学设计
为了满足高效课堂我们应该做好课堂设计。如何作好课堂设计呢?
首先,我们要改变观念,把课堂还给学生。我们的课堂是学生的课堂,根本目的是让学生学会知识并理解知识,最后达到活用知识。所以上课期间把主体交给学生,让学生感觉到自己才是真正的主体。其次,做好课前准备。在上课之前不但要备好课而且要给学生布置好应有的任务,只有这样才能节约课上时间真正做到高效。还有就是课上如何学习的问题了。具体应做到:一是设计好学案的问题。设计的问题要具备代表性,题目不宜过多。二是分好组讨论。平均分组,不要让组与组之间成绩或理解水平差距太大。提问时要多照顾成绩一般和不爱思考的学生。三是对学生的回答作好评价和补充。评价学生的回答时以表扬促进为主,补充时可以引导学生自己补充。
经过学生讨论后的答案应该还是比较准确的,我们应该相信学生。
参考文献:
[1] 李作东.初中地理教学中新导入方法初探.