遥感在中学地理教学中应用研究综述

    王娅静　袁金国　黄靖

    

    摘 要：遥感作为一种对地观测技术，具有大面积同步观测、时效性、数据综合性等特点，能直观化、动态化反映地面事物或区域变化，在高中地理教学中发挥着重要作用。本文通过文献研究法对国内外遥感应用到中学地理教学的现状进行了综述，并分析了其存在问题。

    关键词：遥感;中学地理教学;存在问题

    一、绪论

    遥感技术是一种不直接接触、远距离进行感知观测的技术。遥感技术可以获取实时、精确、大范围和大量的可运用到各种资源环境领域的地物信息。目前，遥感技术应用非常广泛，如农业、测绘、城市环境监测等。国外已经较早地将遥感技术应用到地理教育教学当中，而我国在地理教育教学中进行这项研究则相对较晚。传统中学地理教学中主要运用纸质地图进行教学，而纸质地图存在着制作周期长、更新慢、维护困难等缺陷，明显已不能满足现代中学地理教学的需求。遥感技术能够很好地弥补传统纸质地图的不足，使中学地理教学地图更加时效化和直观化。我国著名的地理学、地图学家陈述彭院士曾说过：“定性描述是地理学的第一代语言，地图是地理学的第二代语言，地理信息技术是地理学的第三代语言”[1]，表明了遥感在地理教学中的重要作用。

    二、国内外研究概况

    （一）国外研究概况

    由于经济发展水平的差异，不同国家对地理信息技术的需要和注重程度也有很大不同。总体上来看，经济越发达的国家，其地理信息技术在中学地理教学中的应用就越早，相关研究成果也越丰富[2]。

    1991年，英国的高中地理课程标准指出要重视在中学地理教学中对卫星影像、航空影像的运用[3]。1999年，德国学者Wolfgang Hassenpflug建议不同区域的相关机构建立完善的服务器，为周边学校提供专门的小型遥感数据集[4]。2005年，美国谷歌公司研发了GoogleEarth软件，其功能之丰富、操作之方便使其在各个领域得到了广泛应用[5]。2007年，德国学者K.Voss为了将遥感技术应用于中学教育，编写了一批提供卫星图像和数字图像处理方法支持的材料和教学单元[6]。2011年，德国学者Kerstin VOSS开发了一个全面和结构良好的遥感学习门户来更好地推进“FIS”（学校遥感）项目，该平台包含“教材”“研究”和“分析工具”三个部分[7]。2011年德国学者Raimund DITTER通过介绍带有“FIS模块”部分的“BLIF”软件，向教师展示新的在学校课程中使用与遥感相关的主题的方法[8]。2014年，日本学者Kotaro Matsushita提出了一种用于教育的卫星数据可视化系统，旨将应用到拟议的自然科学教育系统，提高對全球环境问题的认识[9]。2016年，德国学者N.Wolf以“Space 4 Geography”项目里面的“巴西雨林砍伐”学习模块为例，说明了以问题为导向的遥感应用作为现代地理教学方法的机会[10]。

    （二）国内研究概况

    国内地理信息技术起步比较晚，但最近几年也取得了不少成果，主要包括以下几个方面：

    （1）遥感在中学地理教学中的作用。如赵如一认为遥感图像可以形象直观化地展示地理现象和规律，可以用做先进的教学用具来加强地理教学[11];程彬、王楠等人认为遥感应用到中学地理教学中可以改变地理教学内容的展示方式、丰富地理课堂教学内容和改变地理课堂的教学方式[12]。

    （2）遥感教学方法或策略研究。如王美蓉和曾冬平从信息加工理论的角度去研究高中地理教学中遥感图像的判读方法及模式[13]，推动了遥感图像辅助地理教学的进程;韩倩倩通过对高中地理地貌课程进行研究，提出了自己对遥感图像的地貌教学辅助方法的观点，以完善遥感图像对高中地理教学的辅助作用[14]。

    （3）遥感应用到中学地理教学的模块研究与教学设计。如王迪等人认为遥感图像可运用到全球变化与环境生态问题、地理环境与自然资源、突发性自然灾害以及灾害过程、分布与评估教学内容中，可以增加学生兴趣，开阔眼界，形成科学的认识[15];高维根据初中地理课堂的特点，以“世界的地形”教学设计为例，探讨了将遥感带入地理课堂教学环节的优势，为新形势下中学地理课程教学提供了参考[16]。

    （4）利用遥感相关软件进行实践研究。宋波和林琳通过自身对无人机低空摄影测量和地理信息技术应用方面的实践研究，为广大教师提供一种新的教学思路[17]。

    三、存在问题

    我国由于起步较晚，遥感技术在地理教育教学领域的研究比较少，不过也取得了一些进展。但其仍很薄弱，也还没得到普遍推广，相关研究仍需进一步推进。目前，我国遥感在中学地理教学中应用研究存在以下几个问题。

    （一）研究数量较少，研究意识淡薄

    通过知网文献检索，2000—2019年发表的与遥感相关的文章或论文有137130篇，其中与遥感辅助中学地理教学相关的只有25篇。当中，2000—2010年只发布2篇，而2011—2019年发布了23篇，并且2011—2019年文章发布数逐渐增加（如下图）。可见，学术界的重视程度在不断增强，但是文章数量还是太少，说明教育研究者的研究意识还是比较淡薄，需进一步加强。

    （二）研究内容比较单一，研究深度不够

    通过对文献的整理，发现研究者的研究内容有涉及遥感应用到中学地理教学的作用、可应用的实例、以及课堂教学设计等，对于案例设计和实践教学研究几乎没有。而且，在现有的研究中，部分研究停留在套用阶段，内容多有重复。因此，我国对于遥感在中学地理教学中应用研究内容有待补充，研究深度有待加深。

    （三）案例设计和实践教学研究缺乏

    供一线教师可参考的案例设计缺乏，是阻碍遥感技术在中学地理教学中推广的原因之一[18]。目前，对于案例设计研究很少，遥感应用地理教学的教学方法与模式急需探究。地理知识的学习不只是学习知识，更重要的是地理方法和思想认识。另外，我国遥感的实践教学方面比较欠缺，没有深入研究怎样使学生通过亲手操作遥感软件体会遥感技术的功能，也没有开发相关适用学生使用的遥感软件。

    参考文献：

    [1]李佩武，周江，荆平.GIS技术及其在地理教学中的应用分析[J].天津教育，2005（6）：52-53.

    [2]刘忠林.地理信息技术在中学地理教学中的应用研究[D].东北师范大学，2011.

    [3]安三龙.遥感图像在高中地理灾害教学中的运用研究[D].杭州师范大学，2017.

    [4]Hassenpflug W，Riechelmann L，John W D，et a1.Promotion of remote sensing in school education in Germany[J].I GARSS 99Proceedings，1999，5：2714-2716.

    [5]张义淑.GoogleEarth在初中地理教学中的应用研究[D].湖南师范大学，2019.

    [6]K.Voss，R.Goetzke，F.Thierfeldt，et a1.Integrating applied remote sensing methodology in secondary education[R].2007 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium，2007.

    [7]Kerstin VOSS，Roland GOETZKE，Henryk HODAM，et a1.Remote Sensing，New Media and Scientific Literacy-A New Integrated Learning Portal for Schools Using Satellite Images[A].Learning with GI 2011，2011：172-180.

    [8]Raimund DITTER，Kerstin VOSS，Alexander SIEGMUND.Innovative Geography Lessons with Remote Sensing Methods[A].Learning with GI 2011，2011：204-207.

    [9]Kotaro Matsushita，Shun Koshikawa，Taito Endoh.et al.Satellite data visualization system for education[J].Artificial Life and Robotics，2014，19（3）：258-261.

    [10]N.Wolf，V.Fuchsgruber，G.Riembauer，et al.An adaptive Web-based learning environment for the application of remote sensing in schools[R].The International Archives of the Photogrammetry，Remote Sensing and Spatial Information Sciences，2016.

    [11]趙一如.RS信息在中学地理教学中的应用[J].地理教育，2002（01）：52.

    [12]程彬，苏丹丹，董炜华.遥感技术在中学地理课堂教学中的应用[J].中学地理教学参考，2014（22）：38-39.

    [13]王美蓉，曾冬平.基于信息加工理论的高中地理遥感图像判读法构建研究[J].地理教学，2016，（18）：7-11.

    [14]韩倩倩.基于遥感图像的地貌教学辅助方法研究[D].杭州师范大学，2016.

    [15]王迪，张新主，周水春.遥感图像在中学地理教学中的运用[J].中学地理教学参考，2015（02）：49-50.

    [16]高维.基于RS技术的初中地理课堂教学——以“世界的地形”（第一课时）教学设计为例[J].中学地理教学参考，2017（02）：48-49.

    [17]宋波，林琳.对“遥感技术在区域地理研究中的应用”一课有效教学的思考与实践[J].地理教学，2016（23）：22-27+35.

    [18]苏宇，刘琳，张正勇.“3S”技术在中学地理教学中的应用研究综述[J].地理教学，2017（14）：15-18.

    基金项目：河北省专业学位教学案例建设项目，项目编号：KCJSZ2020032;河北省教学改革研究项目，项目编号：2017GJJG069;河北师范大学一流本科课程建设项目;河北省高校重点学科建设项目

    作者简介：王娅静（1996— ），女，汉族，河南洛阳人，硕士在读，研究方向：地理学科教学;黄靖（1996— ），女，汉族，四川成都人，硕士在读，研究方向：地理学科教学。

    *通讯作者：袁金国（1972— ），女，汉族，河北石家庄人，博士，硕士生导师，研究方向：遥感信息处理与环境遥感应用。