3S技術(shù)與新課程地理教學(xué)(20210518072813)

1、3S 技術(shù)與新課程地理教學(xué)摘要：“ 3S技術(shù)是英文遙感（RemoteSensingRS、地理 信息系統(tǒng)（Geographical information System GIS）、全球定位 系統(tǒng)（Global Positioning System GPS）這三種技術(shù)名詞中最后 一個(gè)單詞字頭的統(tǒng)稱，這三者之間緊密聯(lián)系在一起，遙感技 術(shù)是信息采集（提?。┑闹髁?；全球定位系統(tǒng)是對(duì)遙感圖像（像片）及從中提取的信息進(jìn)行定位，賦予坐標(biāo)，使其能和 “電子地圖”進(jìn)行套合；地理信息系統(tǒng)是信息的“大管家”為3S技術(shù)的核心。目前 3S技術(shù)是解決人口、資源、環(huán)境及 經(jīng)濟(jì)發(fā)展等重大地理問(wèn)題的重要手段和關(guān)健技術(shù)。 因此，普

2、 通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)要求新的高中地理課程在必修、選修 模塊中必須介紹有關(guān) 3S的知識(shí)，這是課程內(nèi)容本身的要求。關(guān)鍵詞：3S技術(shù)新課程地理教學(xué)中圖分類號(hào)： G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1003-9082 （ 2016 ） 06-0154-013S技術(shù)是地理課程獨(dú)特的輔助教學(xué)技術(shù)。目前，中學(xué)生普遍不喜歡地理課， 普通高中新課程試驗(yàn)監(jiān)測(cè)報(bào)告 顯示： 在七門學(xué)科當(dāng)中， 地理僅排在物理之后， 居于第二難學(xué)課程， 造成這一結(jié)果的一個(gè)重要原因是目前地理課程教學(xué)手段落 后，在中學(xué)地理教學(xué)過(guò)程中，大多數(shù)教師仍然偏重如何輔助 學(xué)生記憶，其手段仍然是以地理掛圖和幻燈片等作為輔助工具，學(xué)生感到枯燥無(wú)味，因而

3、教學(xué)效果不甚理想。因此地理 教學(xué)改革的一個(gè)重要課題是使課堂教學(xué)整體優(yōu)化，將信息技 術(shù)引入地理教學(xué)，是改革教學(xué)方法和教學(xué)模式的重要途徑之 一，結(jié)合地理學(xué)科的特點(diǎn)，將信息技術(shù)中的高端3S 技術(shù)用于地理教學(xué)，是地理教學(xué)發(fā)展的必然。下面以一些具體實(shí)例 說(shuō)用 3S 技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用。一、GIS技術(shù)及其在地理教學(xué)中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)是 20 世紀(jì) 60 年代中期才發(fā)展起來(lái)的新技 術(shù)，至今已 40 多年，始終發(fā)展迅猛。國(guó)內(nèi)外學(xué)者由于對(duì) GIS 技術(shù)研究視角、 應(yīng)用目的的不同， 所給出的定義也不盡相同， 但都認(rèn)為GIS具有數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析和輸出等 基本功能。目前，GIS廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各

4、行各業(yè)，如 環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交 通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、 統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。在中學(xué)地理教學(xué)中，GIS技術(shù)可將復(fù)雜的自然景觀、地 理現(xiàn)象的空間分布甚至抽象的概念用三維的、動(dòng)態(tài)的、直觀 的方法方式表現(xiàn)出來(lái)，將地理教學(xué)中不易明察與掌握的內(nèi)容 通過(guò)虛擬場(chǎng)景來(lái)展現(xiàn)，提高教學(xué)效果，下面以地貌演變?yōu)槔?進(jìn)行應(yīng)用分析。地貌教學(xué)是中學(xué)地理教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，在地貌教學(xué)中， 褶皺和斷裂的形成是比較抽象的內(nèi)容。傳統(tǒng)的平面、靜態(tài)的教學(xué)方法難以達(dá)到滿意的教學(xué)效果。使用GIS技術(shù)的真三維顯示與動(dòng)態(tài)模擬功能，模擬巖石受力及相關(guān)地貌的形成過(guò)程 與結(jié)果，如巖

5、石受到強(qiáng)大壓力和張力時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂，并沿?cái)?裂面有錯(cuò)動(dòng)或位移的現(xiàn)象，相對(duì)上升一側(cè)地貌表現(xiàn)為斷裂山 或高地，相對(duì)下沉的巖石地貌表現(xiàn)為裂谷或低地。受內(nèi)力作 用，巖石在水平方向上受擠壓導(dǎo)致褶皺；受外力作用，背斜 中心巖石易被侵蝕形成谷地，向斜中心巖石堅(jiān)固不易被侵蝕 形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的過(guò)程。 GIS 技術(shù)把漫長(zhǎng)的地貌歷史演變過(guò)程在瞬間完成，使學(xué)生對(duì)所學(xué) 知識(shí)有較形象的理解。二、RS技術(shù)及其在地理教學(xué)中的應(yīng)用遙感是 20 世紀(jì) 60 年代發(fā)展起來(lái)的對(duì)地觀測(cè)的綜合性技 術(shù)，它是指應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)接觸，從遠(yuǎn)處把目 標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析，揭示出物體的特征性 質(zhì)及其

6、變化的綜合性探測(cè)技術(shù)。經(jīng)過(guò) 40 多年的發(fā)展，遙感 技術(shù)已成為一種影像遙感和數(shù)字遙感相結(jié)合的先進(jìn)、實(shí)用的 綜合性探測(cè)手段，被廣泛應(yīng)用于資源、環(huán)境、地質(zhì)、地理、 氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)及軍事偵察等各個(gè)領(lǐng)域。在中學(xué)地 理教學(xué)中，RS技術(shù)可廣泛地應(yīng)用于輔助教學(xué)， 提高教學(xué)效果， 下面以利用遙感輔助講授全球環(huán)境生態(tài)問(wèn)題為例進(jìn)行應(yīng)用 分析。通過(guò)遙感監(jiān)測(cè)案例及其影像，幫助學(xué)生對(duì)地球環(huán)境進(jìn)行 立體觀察，幫助認(rèn)識(shí)全球環(huán)境的整體性與變化過(guò)程。例如， 利用遙感影像幫助學(xué)生了解全球溫度變化、溫室效應(yīng)。美國(guó) 宇航局（NASA）以遙感手段獲得全球臭氧的分布，每年在網(wǎng) 絡(luò)上發(fā)布南極臭氧濃度分布合成圖，這些材料是輔助講授全

7、 球臭氧分布及異常變化等全球變化的極好素材。另外利用遙 感在全球植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)、地球大氣監(jiān)測(cè)等應(yīng)用案例與影 像，可以輔助講授環(huán)境變化；利用遙感在城市環(huán)境問(wèn)題、城 市水體污染、城市大氣污染等監(jiān)測(cè)的案例與影像輔助講授環(huán) 境問(wèn)題。三、GPS技術(shù)及其在地理教學(xué)中的應(yīng)用全球定位系統(tǒng)（GPS是美國(guó)國(guó)防部為滿足軍事部門對(duì) 海上、陸地和空中設(shè)施進(jìn)行高精度導(dǎo)航和定位的要求而建立 的，于 20 世紀(jì) 70 年代初開(kāi)始設(shè)計(jì)、 研制， 1993 年 6 月建成。 GPS主要由空間星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶接收機(jī)三大部分 組成，空間星座包括 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆備用衛(wèi)星，分布 在 6 個(gè)等間隔的軌道面上，每個(gè)軌道

8、面上分布4 顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道接近圓形，運(yùn)行周期為 11 小時(shí) 58 分，地面上每個(gè)觀 測(cè)站上每天出現(xiàn)的衛(wèi)星分布圖相同，這樣的布局保證了在地 球上和近地空間任意一點(diǎn)、任意時(shí)刻均可至少同時(shí)觀測(cè)到 4 顆GPS衛(wèi)星。GPS具有全球地面連續(xù)覆蓋、功能多、精度高、 實(shí)時(shí)定位速度快、抗干擾性能好、保密性強(qiáng)、全天作業(yè)、操 作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，目前在精確導(dǎo)航和精確定位方面得到了廣泛 應(yīng)用。在中學(xué)地理教學(xué)中， GPS的輔助作用沒(méi)有 GIS RS廣 泛，下面僅以借助 GPS輔助講授制圖、交通、氣象等為例說(shuō) 明其在教學(xué)中的應(yīng)用。具體地說(shuō)，GPS可以輔助講授地圖、計(jì)算機(jī)制圖的發(fā)展； 輔助講授現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展（例如，GPS在“精細(xì)農(nóng)業(yè)”中的應(yīng)用）；輔助講授現(xiàn)代交通的發(fā)展 （例如，GPS在智能交通中 的自動(dòng)導(dǎo)航作用）；輔助講授天氣與氣候 （例如，GPS在大氣 物理觀測(cè)中的應(yīng)用） ；輔助講授地球研究進(jìn)展（例如， GPS 在地球勘探、變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用） ；輔助講授海洋地理（例 如，GPS在遠(yuǎn)洋航線設(shè)定與監(jiān)測(cè)、船只調(diào)度與導(dǎo)