摘 要：地理空间思维能力作为地理学科中的重要能力之一，在高中阶段的地理教育中具有重要的意义。随着信息技术的发展和地理信息系统（GIS）的广泛应用，借助GIS技术对高中生地理空间思维能力进行培养已成为研究的前沿议题。本文旨在探讨基于GIS技术的高中生地理空间思维能力培养，旨在通过引入GIS技术，提高学生对地理空间的认知、分析和解决问题的能力。

关键词：GIS技术；高中生；地理空间思维能力；培养策略

引言

地理信息系统（GIS）技术是一种集成了地理学、计算机科学和信息科学的技术，它以地理空间数据为基础，利用计算机软硬件系统对地理信息进行采集、存储、管理、分析和展示。在当今数字化时代，GIS技术已经成为地理学研究和实践中不可或缺的重要工具，在地理科学教育中也逐渐受到重视。

一、GIS技术在高中生地理空间思维能力培养中的作用

第一，可视化地理信息。GIS可以将地理信息以地图、图表、三维模型等形式进行可视化展示，让高中生直观地感知地理空间关系，加深对地理概念的理解。第二，实时数据获取。GIS技术可以实时获取地理信息数据，学生可以通过GIS系统查找实时的地理数据，分析地理现象的动态变化，增强他们对地理空间的认知能力。第三，空间分析与模拟。GIS工具可以进行空间分析和模拟，帮助高中生探索地理现象的内在关系，进行地理问题的定量分析，提升他们的地理空间思维水平。第四，地理问题解决。通过GIS技术，高中生可以利用现有的空间数据进行地理问题求解，培养他们的地理推理和解决问题的能力，提高他们的实际操作技能。

二、基于GIS技术的高中生地理空间思维能力培养策略

（一）引入实际案例

引入实际案例，利用GIS技术展示真实的地理案例，能够帮助高中生更好地理解和探索地理现象，培养其地理空间思维能力并激发对地理空间的思考与探索。通过这一方式，学生可以通过空间数据分析、模拟预测等方法深入了解地理现象，从而增强他们对地理科学的认识与兴趣。自然灾害分布是一个具有现实意义和教育价值的地理案例。利用GIS技术，可以将地震、洪涝、台风等自然灾害数据进行空间可视化，并结合实时气象数据、地形地貌数据等，进行灾害风险评估和空间分布分析。学生可以通过GI技术模拟不同地理区域的自然灾害概率和影响范围，了解自然灾害与地理环境的关系，培养其地理空间思维能力和解决问题的能力。利用GIS技术，可以对不同地区的人口密度进行空间分析和可视化展示，通过时间序列数据展示人口密度的变化趋势，以及人口分布与城市化进程之间的关联。学生可以利用GIS软件进行人口密度模拟预测，探索人口迁移、城市扩张对人口密度分布的影响，促进其深入理解人口地理现象，培养其地理空间思维和分析能力。利用GIS技术，可以将城市规划设计图、土地利用数据、交通网络数据等进行集成，指导学生通过GIS工具对城市规划的合理性、可持续性进行评估和分析，让学生在跨学科整合的过程中提升其综合分析和判断能力，促进其对城市发展趋势及规划布局的深入思考。

（二）设计探究性任务

设计探究性任务是指以具体地理问题为背景，要求学生在教师的引导和帮助下，利用GIS技术进行数据收集、空间分析和信息展示，从而推动学生在实践中培养地理空间思维能力，探索解决问题的方法。这种任务模式强调学生的主观参与性和自主探究性，可以有效激发学生的学习兴趣和创新精神，提升其地理空间思维和解决问题的能力。设计探究性任务应应明确探究性任务设计的目标，选择真实的地理问题，然后确定任务环节和探究步骤，包括数据收集、数据处理与分析、信息呈现等环节。针对探究性任务的具体内容和要求，为学生提供必要的GIS技术操作指导和数据处理方法，同时注重引导学生充分考虑地理空间关系和可能产生的因果关系。学生需要调查并获取不同来源的地理数据，如通过网络查询数据、实地调查采集数据和公开数据获取。学生需利用GIS工具进行地理信息收集、处理和统计分析，结合具体的地理问题进行GIS空间分析，探讨事物的变化趋势、原因及其空间关系。在支持GIS地理信息分析的软件平台上，需要制作出口、表格、图表、三维立体图，还要准备好文章、PPT、视频、30秒广告片或其他形式的信息呈现方式，最后将报告呈现给全班同学。例如，可以围绕植被分布差异性进行探究。学生可以调取特定区域的GIS数据，分析该区域植被的类型、覆盖面积和分布规律，然后结合相关的气候、土壤等数据，探究植被分布与环境因素的关系。

（三）开设GIS课程

通过在课程安排中加入GIS相关的教学内容，学生可以了解GIS技术的基本原理和应用方法，掌握空间数据处理的技能，并在实践中应用于地理问题的解决。在GIS课程中，学生可以从基础开始，学习GIS系统的概念、功能和分类，了解地理信息系统的特点和作用。随后学习如何收集、整理和处理空间数据，包括地图制作、数据查询、空间分析等内容。通过实际操作GIS软件，学生将学会使用不同的工具和功能进行地理数据处理和分析，培养他们的实践能力和专业素养。GIS课程还应结合实际案例，让学生将所学知识应用到具体的地理问题中，提高他们的问题解决能力和创新意识。例如，可以设计让学生完成一些小型GIS项目，如校园地图绘制、气候变化分析、城市规划评估等，通过实际操作感受GIS技术在地理研究和实践中的应用，提高他们的空间数据处理能力。

结束语

通过引入实际案例、设计探究性任务和开设GIS课程，可以有效地培养高中生的地理空间思维能力。GIS技术为学生提供了一个更直观、更丰富的地理信息处理和分析工具，帮助他们更深入地理解和探索地理现象。通过这些策略的实施，学生将在实践中培养出空间数据处理能力、独立思考和解决问题的能力，从而提升了他们的综合素质和未来职业发展的潜力。

参考文献

[1]李雅楠.基于GIS技术的高中生地理空间思维能力培养研究[D].辽宁师范大学，2023.

[2]宋歌.基于GIS的高中生地理空间思维能力培养的实践研究[D].宁夏大学，2022.

[3]彭亚琪.GIS系统技术促进高中生地理空间思维能力培养的实践研究[D].山东师范大学，2022.