MapInfo在中学地理教学中的应用研究，本文主要内容关键词为：地理论文,中学论文,教学中论文,MapInfo论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、信息时代对中学地理教育的挑战
信息社会、知识经济和网络时代的到来，给现代地理学的发展增添了新的活力，地理知识的更新速度不断加快，地理综合性也大大加强，传统的地理教育制度无法适应地理信息不断更新和地理综合能力和地理实践能力的培养需求。目前，我国地理教师，特别是中学地理教师地理知识更新速度较慢，对地理学当前发展现状和发展趋势知之甚少，有些中学地理教师还不知道GIS（地理信息系统）是怎么一回事（注：曹大贵，段炼.现代地理学与地理教育.中学地理教学参考，2001.7/8）。
《中小学信息技术地理课程指导纲要（试行）》要求：“培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。”地理课程与信息技术整合，不仅仅是把信息技术作为辅助教学的工具，而且要培养学生获取、传输、处理和应用地理信息的能力。
目前，中学在地理信息素养培养方面，仅局限在教师地理课件的展示以及网上提供一些地理资源素材。从信息技术的角度如何让学生自己注重地理信息的研究性学习非常缺乏，特别是用GIS方法如何让学生自己采集、管理、处理、分析地理数据，输出各种专题地理地图，在中学地理教育中很少讨论。
在国内，理论界张超、吴沛林、陆静、王才军、汪清萍，郑丽萍、孙艳红、王跃等一些教授和老师呼吁把GIS应用在中学地理教学中，也做了一些研究，但现实中把GIS技术应用到中学地理教学仍很少。全国只有三所学校被ESRI公司确立为在中国开展中学GIS教育的基地，分别是上海市东延安中学虹桥机场分校、北京市潞河中学和南京市十三中，ESRI提供免费的Arc View（英文版）GIS软件和一些教学素材。这些学校主要在初中地理教学中使用GIS软件，而且由信息技术老师担任，信息技术老师对地理知识不太熟悉，初中生英文水平有限，对英文版不太熟悉，教学效果并不理想。北京超图地理信息技术有限公司为促进GIS知识在中学生中的普及，向北京市海淀区中学科技创新研究所遥感实验室捐赠了价值数万元的软件。在教材编写方面，国内部分省市（新课标）高中地理教材也有部分章节涉及GIS的内容。如江苏全日制普通高级中学地理教科书（选修）第二册第二单元2.2节“现代化技术在国土整治中的应用”，介绍了3S技术（即遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）。
总之，目前我国GIS在中学地理教学中的推广非常缓慢，面临的困难很多。如在教材、软件、师资、教学实践等方面都存在不足，而纵观国际高中地理课程设计，都十分重视现代信息技术手段的应用要求。现代信息技术手段的应用为地理教学开创了一个崭新的育人环境。如美国国家地理标准明确列举了GIS是地理教学的工具和学习主题之一。它让学生经过由建立资料库及地图来建构自己的知识，在制图中发现事物的相关性，认识真实的事物、地点，并在探索GIS工具的过程中学习。例如：要求学生用一系列地图、地理信息系统获得关于土壤、水文（包括水源、排水及其他要素）的信息，再利用这些信息在城市地区选择地下埋藏式的垃圾处理的最好用地。英国国家地理课程，对学生学习的每个阶段在现代信息技术手段的应用方面都提出了要求。如要求教会学生：使用信息技术获取额外的信息来帮助处理、呈现和分析地理证据，用气象站收集天气数据，用电子数据表来记录环境影响的数值，读光盘获取人口调查的数据，用电脑软件制作有关当地问题的传单，用模拟软件来调查水灾的危害。加拿大安大略省的地理课程标准要求从各种原始资料（例如访谈、统计、航空照片、卫星照片、实况广播）和第二手资料（例如地图、图表、印刷材料、录像、光盘、互联网）查找信息。（注：广州市中学地理教研会.国内外课程设置比较研究[EB/OL].http：//geo.guangztr.edu.cn/html/bz0035.html）
在信息时代，教师除了传授知识以外，更要成为信息和资源的组织者和提供者，为学生学习提供资源，对学生探索性学习、研究性学习提供指导和帮助。根据地理课程与信息技术整合的理念，将信息技术与地理教学、与社会生产以及实际问题进行整合，拓宽学生解决问题的思路，培养学生知识迁移能力，培养学生的创造精神和实践能力，为学生的全面发展和可持续发展打下扎实的基础。因此，中学地理教师要紧跟时代发展的步伐，树立新的教学理念，传授GIS的基础知识和基本技能，提高学生的地理信息系统素养，使他们能使用GIS技术解决信息时代的基本问题。Maplnfo在中学地理教育中具有传统地理地图教学无法比拟的优势。
二、Maoplnfo简介
Maplnfo是美国Maplnfo公司推出的一个地理信息系统软件。提供功能强大、操作灵活方便的信息生成、管理和维护功能，该系统简单易学，对中学地理教师而言，主要表现在如下方面：
1.地图表达和处理功能
作为一种功能强大的图形软件，利用点、线、面、区域等多种图形元素，以及丰富的地图符号、文本类型、线型、填充颜色等表现类型，可详尽、直观、形象地完成电子地图数据的生成；可以根据实际需要进行矢量化；采用层的概念来组织和管理数据，对地图进行分层组合；具有视图的缩放工具，用户可对矢量图形和光栅图像进行任意比例的无级缩放；提供多种投影模式。
2.关系型数据库管理功能
Maplnfo内置关系型数据库管理系统，支持SQL查询和动态链接关系型数据库的功能；可以将数据库的数据和图形有机结合。
3.数据查询分析功能
Maplnfo具有广泛的地理分析环境，提供了独特的解答各种地理问题的能力，如提供查询工具、区域查询工具、缓冲区查询，以及一些常用的逻辑与数学的分析查询函数。通过地理编码，可以完成两个或多个表之间的自动关联，进行空间信息的传送，满足用户空间分析的需要。
4.数据的可视化表达
Maplnfo提供了多种数据可视化方式，包括独立性、范围值、等级符号、点密度、柱状图、饼图6种方式，操作简便、灵活，制作专题地图。通过浏览窗口显示查询的结果。
此外，Maplnfo还具有其他优势。
三、Maplnfo进行地图教学的实践
笔者曾在中学做了6年高中地理教师。该校是江苏省一所现代化国家级示范学校，教室是多媒体教室，电脑接互联网、液晶投影仪、视频展示台。有4间学生机房，配备200台微机且接互联网，另有扫描仪、打印机。教师每人配备一台电脑。硬件设备全部达到GIS相关软件的要求。
我们一般在高二上学期使用Maplnfo软件，因为学生在高一学习了计算机基础知识，且修完高中地理必修部分。地理老师年龄25～38岁，6位高级教师，3位一级教师，3位二级教师，参加国家级骨干教师培训1位，参加省级培训1位，参加研究生进修班3位。从师生的计算机应用水平上，具备了把GIS引进课堂教学的条件。
江苏省历年地理会考、高考地图比例都比较大，一般超过40％以上。《地理教育国际宪章》指出：“应把地图的应用列为培养学生技能的主题要求。”地图在地理教学中地位非常重要。Maplnfo具有数据采集、管理、分析、显示等强大功能，在培养学生读图、绘图、分析地图有着传统地图无法比拟的优势，尤其在培养动手技能实践能力方面。由于硬件和软件设施条件较好，教师和学生素质较高，实施比较方便，加上会考、高考的要求，学校在高二阶段实施Maplnfo教学，现有两位地理老师专门担任Maplnfo汉化版教学，先作为选修课，积累了一定的经验后在全校其他年级逐步推广，效果较好。
下面是教学实施情况。
1.图形数据数字化采集——画地图
在地理信息系统中，地理实体按点、线、面、体建立图层。首先，给学生一张中国行政区栅格底图，让学生在Maplnfo中建立几个图层，面图层为中国政区，线图层为河流，点图层为省会。如图1。同时，为每个图层建立表属性。图层建好以后，让学生根据中国政区栅格图画相应的内容。三个图层，分别对应三个属性表。可以通过主菜单—表—维护，改变表的属性数据。同时，可以用Access、Excel建好数据库，通过修改表结构、添加行、更新列等操作导入到Maplnfo中。如图2。
图1 数字化中国地图
图2 政区图属性表
2.地理数据的分析
地理数据可以分为图形数据和属性数据。由图形数据查属性数据，或者由属性数据查图形。可以根据自己需要的属性进行查询。例如，总人口数大于5000万而且男性人数大于3000万的行政区（图3），农村居民纯收入大于2000元并且城镇居民纯收入大于3000元的行政区（图4）。同样，可以根据各种条件，提取自己需要的信息。
图3 人口查询图
图4 纯收入查询图
3.专题地图的输出
在中学地理课本中有许多统计图，如扇形百分比图、曲线统计图、柱状统计图。Maplnfo可以制作许多专题地图，如图5、图6，分析居民区的位置、小区人口、经济水平、道路位置、环境绿化，决定连锁店的分布、楼盘的开发，利用缓冲区分析大气污染、河流污染。
图5 三产业饼状图
图6 国民生产总值柱状图
实践证明，在中学地理教学中应用Maplnfo软件，效果非常明显。学生学会收集地理数据，例如地形、土壤、气候、植被、土地利用等自然地理信息，以及经济、教育、文化、旅游、科技、卫生等信息；学会分析、处理这些信息；学会用GIS展示他们的研究成果，制作各种专题地图。
总之，Maplnfo软件对于学生研究性学习和创新能力的培养有很大的作用。同时，只要教师转变观念，积极适应信息时代的要求，主动学习，选择有效的方法和途径，GIS教育在中学地理教学中一定能受到学生的普遍欢迎，为学生未来的信息学习打下扎实的基础。
四、几点建议
结合我国新的高中地理课程标准的基本要求，我们就如何在我国中学地理教学中开展GIS技术教育，提出如下建议：
（1）编制适合我国国情与学生特点的GIS教材，在教材中提供配套练习数据，并建设相关网站。（注：孙艳红，王跃.美、中两国中学开展GIS教学的比较.地理教学，2004.3）
（2）研究开发针对我国中学教育的GIS软件。国外优秀软件ArcGis、Maplnfo、AutoDesk GIs、GeoMedia作为商业软件有许多优点，但在英文界面、价格方面和中学地理教育方面并不太适合，而且也不可能由大量非正版软件来支持我国的中学GIS教育。国产软件MapGis、GeoStar、SuperMap、CityStar也是一些优秀的商业软件，最近北京超图公司推出了Super Editor教学软件。希望我国的GIS研发公司尽快研制适合中学生的、价格低廉的国产GIS软件。
（3）加强对中学地理教师的GIS培训。依靠大学地理系和研究所，有系统地对中学地理教师进行指导和培训。
（4）开展课题性和研究性学习GIS技术，利用现实问题让学生来分析考虑，培养逻辑思维能力、创新能力和实践能力。
Maplnfo引入中学地理教学是具有前沿性的尝试。随着GIS在我国各个领域应用的逐步扩大，也必将推动中学地理教学的改革与发展。
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