前言:我们精心挑选了数篇优质现代地理信息技术文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
近年来,由于多媒体技术和网络技术突飞猛进,推动了中学CAI的发展,网上教学和远程教学已在许多学校展开。开展CAI使传统学校教育发生了根本变化。[1]
1.1 现代信息技术呈现教学资源
教材是课程资源的重要呈现形式,是地理教学内容的主要载体。除了传统的印刷教材、视听教材以外,由于现代信息技术技术的迅速发展,内容丰富、各种媒体信息都同时具备的现实教材和现代信息技术教材不断涌现,使地理“教课书”并不只局限于书本化的教材,而是指呈现课程内容的、丰富多彩的教学资源。现代信息技术呈现教学内容就是指将教材以现代信息技术的形式呈现出来,将声音、直观图像和文字有机地结合起来,并在此基础上,运用网络实现教学的交互性,即异地交流,达到地理教学信息的海量呈现和即时呈现,能够使地理事象真实性地呈现。
1.2 现代信息技术教学过程凸现个性化的自主性学习
教师根据不同认知水平、不同生存环境、不同文化特点、不同学习能力的学生设计程序化教学模式,利用计算机的教学设计软件轻松实现程序化教学,为不同学情的学生个体学习提供了可能。同时,由于计算机的普及与因特网、校园网的连通,学生可以随时随地学习,并根据自己的爱好任意选择学习内容,也能与教师和伙伴实现即时交流,个性化的自主学习过程得以真正体现。
1.3 地理事象的情境虚拟与直观化
基础教育过程中,对于生活阅历浮浅的学生而言,地理课程所呈现的地理知识是复杂的,也是抽象的,许多地理事象比较难以理解。就有些地理事象而言,直观形象思维很难建立,例如,大气环流、城郊环流、水循环等。利用现代信息技术技术可以对这些难以理解的地理过程和地理现象的形成过程进行模拟,以增强教学的直观性。如通过计算机现代信息技术CAI创作平台,利用现代信息技术动画模拟城郊环流,通过媒体信息图解演示“热岛效应”所产生的“城郊环流”,使学生可轻松掌握有关城、郊地面温度差异所产生的气压差异不同,进而认知了地面大气、垂直方向大气运动、补偿效应的特点,理解了“城郊环流”形成的有关知识,培养和发展学生的想象力,以增强学生对地理知识和地理问题探索的兴趣。[2]
2 现代信息技术与地理教学整合
地理课程中明确要求“构建基于现代信息技术的地理课程”,“在有条件的地方,积极利用地理信息资源和信息技术手段优化和丰富地理教学,提高学习效率。”显然,大力推进信息技术在地理教学过程中的普遍应用,促进信息技术与地理课程的整合,不仅是新一轮课程改革的明确要求,也是摆在我们地理教育工作者面前光荣而艰巨的重任。构建基于现代信息技术的地理课程,不是地理课程与计算机技术的简单相加,而是把现代信息技术作为现代教育的媒体、资源和手段。从信息技术的发展情况来看,计算机媒体技术必将在地理课程教学中发挥越来越重要的作用。
多媒体非常适合地理学科信息容量大、知识开放性高的特点,对于解决地理学科知识时空跨度大的教学难点非常有利。多媒体地理教学(MGT)是现代教育技术手段在地理教育中的主要应用方式。多媒体地理教学是教师将地理教学信息通过计算机多媒体,与学生构成的一组地理教学交互系统。教学中,教学信息用文本、图形、图像、视频、音频等方式以一定的结构形式在计算机中交互呈现,使学生可以通过计算机给出的提示识记教学信息,与计算机进行信息交流。多媒体技术改变了以往传统教学媒体对信息加工、获取、传递的速度慢、容量小、方式单一落后的教学特点,而以立体、交叉、高速、便捷和美观的显著优势而受到欢迎。实施地理教学过程中,为了完成课程标准所规定的教学目标,教师往往根据教学内容、学生特点、教师自身风格、学校教师设施和拥有的教学资源、素材的多寡、设计许多课堂教学事件(例如,开讲的导入事件、学习某一知识点需要学生指地图、教师板演或板画),地理知识的某些内容。例如,“黄河地上河的形成原因探讨”,教师利用常规的口头、文字、板画教学方式,使学生很难掌握和真正理解其知识,但CAI教学对这样一类地理知识进行动画模拟,并且放大、放慢帧速夸张表现“泥沙在黄河下游河床内沉积……”防止汛期河水泛滥而加高河堤,河床沉积促使河床继续增高,河床最终高于地面而形成地上河的形成过程,比如此类地理知识信息的教学事件的设计采用CAI的模拟方法,会达到预期的教学目标。[3]
3 结语
关键词:现代信息技术;探究活动;教学模式
信息化教学已成为不可阻挡的潮流,教师都应“充分考虑信息技术对地理教学的影响,营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境”。将现代信息技术有机引入地理探究过程,凭其功能多元化、资源海量化、信息可筛选等优点构建基于现代信息技术的探究活动,将促进教师角色和教学模式的转变,促成更大范围、更多人参与的交互学习、合作探究的空间和环境。
一、现代信息技术在地理探究活动中的应用
1.运用信息技术促进学生探究活动教学的设想
探究性教学活动一般以任务为驱动实现问题解决,包括提出任务或问题、设计方案和实施方案、交流研讨、评价与反馈。组织形式有课堂探究活动、完整模块探究活动、课堂内外相结合的探究活动。
设想:(1)创设恰当的探究任务:为学生创设有意义的情境,引导他们主动提出值得探究的问题;(2)进行探究活动:作为信息传播工具和学习支持系统,促进学生自主学习、合作学习;(3)促进表达和交流活动:搭建交流平台,为学生表达、反思探究过程和结果,交流经验,确保活动目标的实现提供条件。
2.运用信息技术促进学生探究活动教学中的实践
(1)在课堂探究活动教学模式中作为信息传播工具
课堂探究活动是教师为完成学科教学任务,利用课堂教学的某个环节开展短时探究活动,便于控制。需教师在课前做好准备,设计好探究问题并确定呈现的契机,提供可能需要的信息资料。
在提出问题的环节中,教师的任务是创设贴近学生认知的问题情景,由教师或学生提出探究问题,使学生明确任务,尽快进入状态。利用多媒体创设情境,可使用联系实际的文字和声像资料、电子课件、地理事象录像等,既节省时间,又能启发和帮助学生将抽象知识具象化并构建知识体系。
在探究活动过程中,教师要创设能促进学生主动参与的环境,与学生积极互动、共同发展,注重培养学生的自主性,引导学生大胆质疑,满足不同层次学生的学习需要,使其成为学习的主人。
(2)在完整模块探究活动中作为信息资源收集源
完整模块探究活动是教师为完成学科教学任务,利用完整的课堂教学时间开展的探究活动,包括发现问题、制订方案、实施方案、获得结果、表达与交流等环节。课前准备学生要花费一定的时间,课上也要有较充足的时间方可顺利实施,通常是一种研究过程的模拟,能有效地促进学生开展真正意义上的探究活动,但开放程度大,对教师要求高。课前必须做好充分准备:与学生探讨方案、培训小组长、准备可能需要的各种资料,耗时长,不宜多搞。
探究活动是学生利用各种手段和工具获取相关资料和数据研究解决问题的过程,信息技术可以帮助学生更方便、快捷地搜集、分析信息,对信息加工、管理、表达与交流,帮助学生方便、快捷、高质量地完成探究任务。
地理事象探究是科学探究在地理教学中的一种模拟,是地理教学中最常见、最主要的探究活动,是落实科学素养目标的重要途径,也是以事象为基础的地理教学的集中体现。这时信息技术可作为重要的信息源,播放一些无法在课堂演示的地理事象的视频资料来帮助学生完成探究过程。
(3)课外探究活动相结合的模式中――搭建交流平台
这种探究活动是教师在课堂教学基础上,为使学生巩固所学知识和技能、拓展课内学习内容而布置的,由学生利用课外时间完成。互联网上丰富的多媒体教学资源及影像资源,方便快捷的检索途径和方式等特点,会极大地促进探究活动的开展。例如,汶川地震后,通过让学生在互联网上查找灾情信息,获得了不少防灾减灾避灾抗灾的知识。
这种探究活动的特点是围绕特定专题或任务,将获取知识、发展技能、培养研究能力融为一体,一般需要经历:提出/发现问题、制订计划、实施计划与信息整理、交流研讨。活动过程完全开放,对学生的全面发展有很大促进作用,但耗时太多。
交流汇报环节是整个探究活动过程的总结、归纳和提升,是在学生进行充分探究的基础上师生共同完成的。现代信息技术使讨论交流具有快速、灵活等特点,能丰富师生交流的形式和内容,促使讨论交流更广泛、更深入、更开放,提高学生表达成果的质量,从而巩固深化成果,构建较为完整的知识体系。
信息技术可作为表达探究成果的工具。如,Office或WPS完成文字处理;PowerPoint、BLOG等完成学习展板;QQ的群组功能更能实现师生、生生之间的随时交流、资源共享等。
这种模式相比于传统的接受式学习,更适合按照学生认知水平的不同。通过学生感兴趣的社会生活问题,以主题活动的形式来完成课程目标,弥补传统方式的不足。在信息技术的支持下,获取、交流信息,通过探索性、创造性地解决问题,将多学科的理论知识和体验性知识、课内与课外、学校与社会有机结合在一起,最大限度促进学生身心和谐统一发展并最终以电子作品的形式完成研究任务。
二、运用现代信息技术开展地理探究活动的优点
转变学生获取知识的方法和途径,促进学生自主学习和有意义的学习,使学生掌握学习主导权,提高学习兴趣。通过探究活动体验科学研究过程,学习研究方法,提高发现问题和解决问题的能力,认识信息技术的工具性和实用性及必要性。
现代社会是一个科技迅猛发展的时代,以计算机技术与网络技术为核心的现代信息技术日益广泛地运用于现代教育教学领域,带来了改革与发展的重要契机。现代信息技术通过将一系列的图片、文字、视频、音频等进行数字化处理,可以借助多样的形式来将那些原本抽象、枯燥而深奥的知识形象化、生动化、直观化,这样更能激起学生对地理浓厚的学习兴趣与强烈的探究热情,更能有效地突出重难点,便于学生的理解。将现代信息技术运用于高中地理教学中符合高中地理学特征,能实现高效教学。现结合具体的教学实践,对高中地理教学中现代信息技术的具体运用谈如下几点体会。
1 加强地图教学,提高学生识图能力
地图在整个地理教学中占有非常重要的作用,既是重要的地理学习内容,同时也是主要的地理学习方法。加强地图教学这是地理学科的内在本质需求。尽管现行地理教材图文并茂,在教学中我们要充分运用到了插图、图册、挂图等,但是地图数量有限,教学相对静止,并不能充分而灵活地将这些地图进行叠加或拆分,并不能全方位、多角度、动态地进行展示,空间感不强,这一直是传统地理教学的一大瓶颈问题。现代信息技术的广泛运用可以有效地解决这一问题,可以充分满足地理教学的空间分析要求,内容更丰富、形式更灵活。因此在教学中我们要在充分运用课本插图与地图册的基础上,强化教材,利用现代信息技术的特殊功能与效果来弥补传统教学的不足,加强地图教学,更好地进行知识的讲授,强化学生的理解水平,提高学生的识图能力。这样学生才能通过地图实现对新知的真正理解与掌握,学会读图识图,是掌握地理学习的重要方法。
例如,“黄河”这一节内容,传统的口述加地图式教学,教学枯燥,并不能直观而立体地来展现相关知识点。而采用现代信息技术,则可以利用其特有的图文、声像表现效果,整合地图、图片、历史资料、视频截图等,向学生形象而动态地展现中国的母亲河――黄河,包括黄河的发源地、入海口、黄河干流的长度和形状、黄河干流流经的省区、黄河流经的主要地形区、黄河上中下游的分界点、黄河的主要支流,等等。这样通过现代信息技术的逐步演示,可以将这些繁琐而零碎的知识点集中于直观的地图之中,这样更加利于学生的理解与记忆,提高学生的读图、识图能力,这正是地理教学的一个重要目标。
2 动态模拟演示,引导学生掌握其本质
地理是一门涵盖知识面广,阐述各种地理事物及现象的产生、分布,反映各种地理事物及现象的相互联系、地区差异,探索地理事物及现象的发展规律以及和谐人地关系的学科。而在传统的地理教学中是通过教师的单纯语言描述,很难将地理事物及现象的运动变化过程动态地再现于学生眼前,而只能让学生从图片、教材以及教师的语言描述中来获取信息加以理解,这在无形中增加了知识的难度,学生并不能深入本质进行理解,理解只是浮于表面,只能是死记硬背,而并没有真正地形成技能与能力。而现代信息技术具有很强的模拟演示功能,可以整合图片、声音、文字等多种地理素材与信息,化无形为有形,化静态为动态,化抽象为形象,将教材中那些用静止而抽象的文字来阐述的事物规律转换成精彩的视频,将整个过程展现出来,从而能够有效地解决地理空间的广阔性和课堂教学局限性的矛盾,使得学生能够深入地理事物与现象的本质,从而达到对这些知识的本质性理解。例如,在学习《河流地貌的发育》这一节时,河流演变过程中凹岸侵蚀和凸岸堆积是这一节的重难点,运用挂图并不能将其形成过程直观地展现出来,为此我们可以利用现代信息技术来模拟河流横纵剖面的水流动态,再加以教师必要而精炼的语言点拨,这样学生认真观察、仔细思考,从中获取大量直观的感性材料,这样更容易上升为理性认知、本质理解。
3 整合多种教学资源,开阔学生地理视野
在以往的教学中以教材为中心,机械地按照教材,学生的思维与视野完全限定在教材上,所学知识有限,不利于见闻的增长、视野的开阔与自身能力的整体提高。而将现代信息技术广泛地运用于教学中,可以彻底地打破以往以教师为中心、以教材为中心、以课堂为中心的封闭式学习。互联网具有丰富的信息资源库,可以实现资源的优化组合与共享,可以为广大师生提供一个更为宽广而自由的学习平台,可以激活学生的思维,开阔学生的视野,让学生畅游于神奇的地理世界。
一方面教师可以收集更多的信息,丰富教学内容。我们可以依托互联网这个强大的资源平台,收集与教学内容相关的各类素材,如图片、视频、历史资料等,充实课堂,让学生身在教室就可以接触到更为丰富的地理信息,真正实现地理教学与生活同步,与社会接轨,这样的地理教学才是我们所追求的。
另一方面学生可以以此为平台来展开自主学习。让学生学会自主探究,掌握学习方法这是新课改下各学科教学的主要目标。我们可以布置适当的课题,让学生利用网络的查询功能来收集与整理所需要的各种资料,丰富学生的表象思维,引导学生展开自主探究与合作交流,进而掌握所学知识。这对于开阔学生的视野,提高学生的综合能力具有非常重要的作用。
关键词:地理信息系统,地籍管理,房地产管理
中图分类号:C922 文献标识码:A 文章编号:
地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system),简称GIS, 它是特定而又十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统的基础是空间化数据,特点是其强大的空间数据分析处理能力。随着中国城市化进程的不断加速,房地产管理工作不断深入发展,各房地产管理部门纷纷加入了信息化、数字化、网络化的改革大潮中。房地产管理日益呈现出的集成化、智能化、自动化趋势,利用地理信息系统管理房地产相关数据并将数据分析整合,能为各级房地产部门的日常工作提供了便利的平台和服务,也能为各级政府决策提供了数据平台和分析工具。
一、GIS技术在房地产管理的应用方式
1、 GIS在地籍管理中的应用
地籍管理历来是国家行政管理的措施之一,是地政的重要组成部分,是房地产管理的基础性工作。我国地籍管理的主要内容包括:土地调查、土地登记、土地分类、土地统计、地籍档案管理等。从技术上来说,地籍测绘和地籍管理经历了从按照地籍号排序立卷的纸质实物管理模式,过渡到以计算机辅助制图为辅助手段的纸质档案为主,电子图形文档为辅的半电子管理方式,因为没有建立系统的管理平台,因此缺乏从空间信息分析的角度对地籍实体的综合和深入分析。传统的地籍管理是以地籍图为核心的,侧重点在于建立数据库或者满足于制图的要求,所以说传统的地籍管理无法满足现代房地产管理所要求的统计、趋势分析等功能。由于地籍管理的主要对象是空间的地理数据及其附属的属性数据,GIS用于地籍管理,能将图形数据与相应的属性数据链接起来,能够实现图形的拓扑查询以及图形、属性数据的相互查询。建立地籍管理信息系统,旨在管理海量的土地地理数据和权属信息数据,首先可以实现房地产管理部门的自动化管理,然后,还将为“数字城市”或者“数字房地产”建设提供重要的基础。
2、 GIS在房地产动态监测中的应用
房地产利用动态监测是及时、准确掌握房地产利用状况,为政府决策以及各级房地产管理部门制定管理政策和落实各项管理措施提供科学依据的重要手段。由于遥感对地观测技术具有覆盖面广、宏观、强、快速、多时相、丰富的综合信息等特点,已广泛应用于获取和提取各类专题房地产信息。
利用航空像片高几何分辨率与卫星影像的高分辨率的融合的复合多源遥感影像技术也得到了广泛应用和发展。此外,通过GIS技术进行房地产评价及发展趋势预测、利用GPS技术作为主要定位手段的3S技术在房地产动态监测中的综合运用,还可以更及时、可靠的获取信息以及实现信息的共享和辅助决策服务。
当前,由于房地产业蓬勃发展,土地利用和房地产利用状况、价格分析等成为政府决策中非常重要的一部分内容,利用GIS中的各种工具,通过建立科学的数学模型,可以模拟房地产开发,通过对比不同方案可以甄选出最优方案,各类高效的分析工具也可以为决策提供参考依据。
3、GIS在土地利用规划中的应用
房地产利用规划是依法管理房地产和合理开发、利用、保护房地产资源的依据。规划的现势性和科学性直接影响待房地产管理工作的成效,并对社会经济的发展布局和发展速度产生重大形响。随着社会经济的快速发展,传统的规划方式已经不能满足房地产利用规划的现势性要求,也无法体现房地产利用总体规划对房地产管理工作的指导作用。而且房地产利用规划涉及到大盘的图形、属性数据和专题数据的处理、管理和统计分析、空间分析问题。所以必须采用GIS技术和其他现代化信息技术,建立相应的规划管理信息系统才能使规划管理工作达到科学化、规范化和标准化的水平,而且随着计算机和信息化技术的发展,GIS技术在房地产利用规划中将具有广阔的应用空间。
4、GIS在土地信息化管理中的应用
GPS技术在房地产管理的外业作业中,作为取代目前手工作业方式完成的大多数野外作业的有效手段,将会大幅度地提高作业精度和节省大量的费用和时间。这种数据与遥感数据一起在对自然界的描述过程中将会发挥很大作用。在房地产管理中,除了一些数据的规范化工作需要人工完成外,大量的图纸录入、绘制以及有关数据信息的管理、录入,都将由于计算机科学中的人工智能技术和并行处理技术的发展而在GIS的支持下成为自动化作业。作为GIS的重要组成部分的房地产管理数据库在结构上也将发生重要的变化。这些数据库存贮的数据总量将会更大而且具有更强的联网功能,涉及的地理范围也将明显扩大。这是因为多维数据信息的引入,将会使数据库中的数据密度激增。与此同时,由于联网环境的支持,使通过GIS使用房地产管理数据库信息的用户,以及可用的数据资源种类在数量上也会急剧增加。
二、GIS在当前房地产管理应用中存在的主要问题
1、数据来源的不稳定性与数据质量的不确定性
房地产资源的影响因素复杂,需要大量的数据,且精度要求较高。目前,收集到的数据普遍存在来源不一、数据格式各异、时间尺度不一致等原因造成房地产资源管理数据质量难以保证,这些都严重影响了数据的共享以及GIS的推广应用。
2、专业模型缺乏通用性
现代房地产资源的研究已进入侧重模拟、监测和管理的阶段。在这个阶段,问题的解决依赖于模型的建立,然而现有的模型多是面向某一地区特定条件下建立的,大多不具有空间和时和时间上的可移植性。
关键字:信息技术 课件制作 网络教学
前言:当今世界,以多媒体和计算机网络技术为主的信息技术已日渐成为科学技术和教育领域的最重要的技术力量之一。信息技术的发展,不仅改变人们的生活和工作方式,而且对教育方式和学习方式产生巨大影响,逐步形成了网络环境下的新的教育方式和学习方式。可以这样说,谁掌握了现代信息技术,谁就掌握了科技发展的主动权。我们地理老师有必要行动起来,学习信息技术,将信息技术与我们传统的教学有机整合,让信息技术为我们的教与学服务。怎样将信息技术与地理教学进行有机整合呢?
1.信息与信息技术
信息(information)是事物运动状态与方式的反映。不同的事物具有不同的运动状态和运动方式,因而会发出不同的信息。这里指的信息,是指与地理教育教学有关的信息。
信息技术(information technology),指的是获取信息、存储信息、利用信息的技术。这里说的信息技术,主要是指从互联网中获取地理信息的技术。互联网中能够提供给我们的地理教育信息非常之多,从文字到图片、从声音到影像、从技术的学习交流到课件的下载,包罗万象,怎样快速、准确地找到我们需要的信息并加以利用,是地理老师使用信息技术的目的。
2.中学地理教学需要引进信息技术
2.1地理学科特色需要信息技术来支持
中学地理教学内容包罗万象,单就地图而言就包含了静态地图、景观图、示意图等多种,一般地图需要教师根据图例指导学生阅读、分析;景观图需要学生如同身临其境;示意图最好是动态显示……这在教室难以做到或难以做得尽善尽美的内容,利用计算机则可以轻而易举地做到。计算机可以不受时间和空间、宏观和微观的限制,可以无限延伸学生的多种感官和思维,通过图像、声音、色彩、动画将地理教学所涉及到的地理事物、形象、过程、分布、联系等直接展示出来,使学生一目了然,且身临其境,形象、直观地感知和认识地理事物,从而掌握地理知识。这是传统的挂图、投影等电教手段所无法比拟的。可以说,同别的学科相比较,地理学科更适合于计算机辅助教学。
2.2多媒体教学适应了不同学习类型的学生需要
研究证明,学生的学习类型包括听觉式/语言型、视觉式/文字型、运动式/实际操作型和组合型。传统教学形式下,听、视觉型学生的才智得以充分发挥,往往成为优秀生,而运动型学生却常常被视为学习的“低能儿”、“后进生”。试想,一只听觉敏锐到可以清晰听到20公里以外的声音的狐狸,能够因为他不能飞翔而被称为智力残障吗?在具体教育管理中我们常发现:许多“后进生”都擅长一项或两项与文化知识无关的运动技能;许多学校“后进生”进入技术学校学习后能成为技术尖兵……这说明他们不是智商差,而是我们的教育没有提供给他们适当的学习方式。计算机辅助教学较好地解决了这个问题。它将最大限度地刺激学生的视、听觉器官和动手操作的机会,使不同学习类型的学生都能在这里找到适合自己的学习方式。
2.3多媒体教学有助于学生高效获取信息和高效保存信息
实验心理学家赤瑞特拉曾经作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的感觉器官的,即人类获取信息主要通过哪些感觉器官。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%,还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。他还作了关于记忆持久性的实验。结果证明:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机教学不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。
3.获取信息的途径和方法
地理教师的信息来源主要分为以下几方面:首先是教材和教学参考书,这是我们教学的主要依据;其次是有关地理的杂志和课外读物;还有就是一些教学用软件和光盘以及电视;最后也是目前最流行最常用的一种来源──网络!
初进网络,有种刘姥姥进大观园的感觉,记得最开始我只记住了搜狐的地址,即使是现在,要我记住那么多网站名称,也是不可能的事情。那么,怎么从网络中获取地理信息呢?
3.1利用强大的搜索引擎,采用关键词的办法搜索所需要的信息
要从网络中获取信息,首先要学会使用搜索引擎,专门的搜索引擎,比较著名的有百度baidu.com ,google.com、搜狗等,有的机器在地址栏直接输入关键词就可以搜索到,此外很多网站内部也有搜索工具,比如搜狐、网易、新浪、雅虎等。地理学科搜索,我建议用百度,因为百度分门别类,包括新闻、网页、图片、mp3等,mp3又包括mp3、wav、flash等格式,我有很多教学用flash就是在百度里搜出来的!
下面提供我收藏的地理网站地址:
地理网站集锦:
wsbedu.com/kejian/wangdili.html
3.2利用BBS功能,与同行们进行交流,共享信息
网络不仅给我们提供了无穷无尽的信息,还给我们提供了交流的平台,人教网的地理教育教学论坛就是这样的地方!论坛里活动的主要是地理老师和学生,老师在这里交流经验和心得,学生在这里求得问题的答案和分析。这里也是图片、课件等地理教育资源比较集中的场所,是地理老师获得信息的好地方!如今网络中出现的地理论坛有很多,有出版社的、有杂志的、有教育部门搞的,有学校搞的,还有些地理老师个人办的,不一而足。从个人观点来看,我比较喜欢去那些权威一些的,名气比较大一点的,创办人员比较敬业、教育观念比较新的论坛。比如人民教育出版社办的论坛:bbs.pep.com.cn/forum-82-1.html,可以直接和教材编写者们进行直接交流。也有机会和专家直接对话,这对一线教师的成长有很大的帮助。
3.3地理老师QQ群(初中地理老师群16703671、星韵地理博客堂核心组10451498)
网络除了提供了BBS这样的交流平台,还给我们提供了及时交流的聊天工具,QQ、泡泡就是这样,QQ群、泡泡聊天室都可以作为地理老师们或地理老师和学生交流的地方。在群里,老师们群策群力,能够及时帮助解决教学中遇到的难题,特别是在上公开课的时候,群里老师会给你出主意,找资源。星韵的管理员林君就曾经为了一节公开课在群里展开了小范围集思广益的讨论,后来这讨论被一个老师放在了博客上。
遇到问题及时与地理老师们探讨,很快就可以得到解决,这就是网络交流的好处。个人交流也好,群里交流也好,在交流中撞击思想的火花,这远比得到答案更重要更有价值!
3.4在网络中下载信息的方法:
3.4.1图片的下载办法:右键“图标另存为”;图片地址的获得:右键“属性”找地址,以打头的部分。如图:加亮部分就是该图片的地址。
小技巧:点左上方的图片访问出处地址,你可能会找到一个新的资源宝库!找到合适的网站,别忘了添加到收藏夹哦!
3.4.2 Falsh的下载办法:右键点击地址:“目标另存为”。
小技巧:如果想将该flash连接到自己的网站,右键“复制快捷方式”,然后在你的地址输入栏粘贴,就可以连接过去了,依此类推!
还有,面对网络中播放状态的flash动画可以使用硕思闪客软件的抓捕功能进行批量下载。关于这个软件,利用关键字搜索并下载安装就可以了,使用时在播放着flash的页面右键点硕思下载就OK了!
3.4.3视频文件地址的获得和下载办法
百度里搜到的视频点击地址就可以下载
播放着的视频文件:
网络中有些视频文件属于在线播放,没有提供下载地址,这时候就需要自己寻找该视频文件的地址。查找方法是:如图:在播放着的视频文件的下方右键“属性”,将可以看到该视频文件的地址,复制地址后,打开网际快车flashget下载工具,添加到下载地址中就可以下载了,我下载和转载《再说长江》和《话说长江》就是用的这种办法。
可以上网的老师,更细致的方法可以见太行老师的日志:
xingyun.org.cn/blog/user1/540/archives/2006/7094.html
4.存储信息,建立自己的网站或博客
网络中信息繁多,好不容易我们找到自己需要的信息,下载到机器里了,但很多时候是最直接的办法,但机器不能搬走呀,换机器还需要用U盘转移。怎么办呢?我们可以建一个属于自己的免费网站或博客,将需要的资源放到自己的网站或博客上,随时可以上网下载或查看。博客还可以作为你与地理老师或学生交流的场所,对我们地理老师的成长很有好处的。
博客是近两年慢慢流行起来的一种类似于个人日志(日记)的网络空间,与网站相比较,二者的区别在于:网站页面多,内容丰富,很多内容转载即可;而博客作为个人习作,则比较单一一些,版面也单调一些,写的是个人内心的流露或个人心得体会。如果说把网站比做一个资源仓库的话,博客就是自己的日记本,各有特色,各有价值。
博客的申请和使用:推荐地理老师建博客的好地方:星韵地理博客堂xingyun.org.cn/blog/,这里是地理老师们交流的好地方,这里的口号是:“教育公益网站──让每一个老师都有一个网上的家!”这里提倡原创,转贴要求必须注明。我在那里申请了一个博客《钟老师地理课堂》──qiusi.xingyun.org.cn,发了几篇日志,很快就有人评论并转贴,转贴的时候将帖子去向地址也留在我博客里,在转贴处把我原贴地址也贴了出来,让我很感动,须知网络抄袭剽窃之风盛行,这样一个文明的地方真的是难得哦!
希望你早日注册拥有你的地理专业博客哦!早日成为网络中参与地理教育教学交流的一员!我的博客《钟老师地理课堂》──qiusi.xingyun.org.cn欢迎你的光临!
网站的申请与建设:相对于博客,网站的建设要复杂一些,涉及到很多高深的计算机技能技巧,但对于提供模板的网站来说,就比较简单了,我现在的地理园uc81977269.anyp.cn就是这样的一个“傻瓜型”网站,网站比博客相对自由一些,内容也更丰富广泛。
首先进入注册网站:anyp.cn申请注册,建网站技能技巧需要多学习多摸索。建网站最重要的是规划好专题,我建资源网站,就会把资源进行分类,然后一点点地按照专题将资源装好,比如我的地理园,就包括地图、教学设计、课件、论文等方面的,最近有个想法,也联合了一部分骨干地理老师,准备把网站做成资源包形式,读者如果有意向,可以和我直接联系携手合作!分门别类的资源包的建设,需要我们投入精力和热情,只有这样,在需要查找的时候才能信手拈来,使网站真正成为我们自己的资源宝库!同时,制作得好的话,网站也可以成为我们网络教学的园地。
5.利用信息──制作课件辅助教学,尝试网络教学
有了自己的信息资源宝库,知识上理论上我们已经具备了作为一个好的地理老师的条件,怎样将信息转化为教学资源使其为我们的教学服务,以最好的形式传授给我们的学生呢?
首先,利用找到的信息丰富和更新我们的知识面,教学时才能够作到如鱼得水。
其次,将收集到的地理信息根据我们的教学设计制作成课件辅助地理教学。
最后,制作网络教学课件或网页进行网络教学,这是未来我们追求的目标!下面我就从制作辅助教学课件和网络教学两方面简单说明。
5.1制作多媒体课件(CAI)辅助教学
5.1.1中学地理计算机辅助教学的主要开发工具
制作CAI(课件)的工具包括两类:多媒体素材制作工具和多媒体软件编辑工具。
多媒体素材制作工具,是指用于制作文本、图形图像、动画、音频、视频影像等多媒体数据的专门制作工具。对于一般教师制作CAI来说,利用不多。CAI制作中的文本、简单矢量图、二维动画等素材可以通过编辑软件自带工具制作;图形图像可以利用其他同步教学软件内图片或扫描或网上下载而得;复杂动画需专业动画工具制作;视频除上述渠道外,还可以自己录像,靠视频卡输入计算机而得。素材的收集是制作CAI最费时费力的工作,能共享最好共享,实在找不到才自己制作。
多媒体软件编辑工具指用来集成、处理和统一管理文本、图形图像、声音、动画和视频影像等多媒体信息的编辑工具,是中学教师用得最多的工具。目前常用的软件有:Powerpoint、Authorware、Director、flash等。
Powerpoint是美国Microsoft公司推出的办公自动化软件Office家族中的一员,是专门用来制作演示文稿的优秀工具,是全中文界面,简单易学,适合于初学教师制作CAI用,它可以通过计算机动态播放文字、图形图像、声音、动画和视频影像等多媒体信息,并可以加入动作按钮实现超级链接功能,但不能制作智能化CAI。
Authorware工具采用基于流程线,面向对象的可视化创作界面,通过直观的流程线的功能图标来实现多媒体信息的整合和搭建程序的运行结构;并通过函数、变量的使用实现智能化特征,交互性强(11种交互方式),是功能最强大的多媒体集成系统工具,目前市面上流行软件多利用该软件集成。该软件是英文界面,但也有中文版本,比较容易入门,但深入有一定难度。
Director工具是基于时序、面向场景的侧重动画制作的工具。动画功能强,是目前美国专业动画制作的主要工具,但其集成功能不如Authorware。学起来难度较大,需要LINGO语言的支持。
中学教师制作CAI,初学者可以利用简单易学的Powerpoint工具,有一定基础后,可以学习Authorware,将Director、Flash、3DMAX等工具制作的高级动画引入Authorware系统中,制作出高质量的CAI。
Flash是Macromedia公司推出的网页动画制作软件,其特点是简单易学,制作出来的动画占用空间小,便于携带,交互功能强。可以取代Director动画插入Authorware或Powerpoint中使用。如地形雨、锋面雨、对流雨的形成,雨带的移动、等小型动画,使用Flash既方便又实用,是不可多得的小动画制作软件,从长远看,也适合于网络教学。
3Dmax是专门用来制作立体模型、立体三维动画的最佳工具,教学中有一些内容,如“地球自转和公转”“火山、地震”的形成等宏观或虚拟图形,利用3D制作动画,与Authorware配合使用,效果将会很好。
目前比较优化的组合是:制作3D动画引入flash中,将flash或authorware制作的小积件插入Powerpoint(PPT)中,以PPT为平台,利用其超级连接功能将各方资源组合在一起,形成实用的辅助教学课件。
5.1.2深受学生欢迎,教学效果较好的课件类型
教学中由于教学内容的不同,课件制作也有不同的体现形式,根据我过去的研究调查证明,深受学生欢迎且教学效果好的课件类型有:
活动参与型:教学过程中,利用制作好的操作型课件组织学生进行活动,是最受学生欢迎的。例如《收听天气预报》,该节课实践性强,同生活联系紧密,在CAI的制作中,我有意将其与实际生活相联系,以培养学生读懂、会播天气预报为教学目标,以“提问──解答──记忆──实践”的程序来进行教学。课上利用计算机的交互性动态特征让学生分组播报城市天气预报,充分激发了学生学习积极性和参与意识,训练了学生技能,给学生留下了深刻的印象。在台湾的学习中,我以带学生旅游的形式,以旅游地点为线索,贯穿了台湾教学要求的全部内容,在学生的活动参与中完成此课,吸引了本打算来混节听课记录的老师,他们停下了改作业的初衷,饶有兴趣地听完了全课。
图片展示型:在“中国的地形”的教学CAI制作中,立意于让学生“一屋游天下”,注意收集有关图片,展示给学生看。我制作了一个CAI,交互方式随意观看各山脉等地形区的景观图。界面利用交互形式以走向为顺序进行学习,每学习一条山脉,都让学生领略其景观,喜马拉雅山脉和珠峰探险的学习加入了视频。后一个界面以山脉图为背景,配以框架表,鼠标移到表中山脉名称处,即在图中显示其位置,单击则闪现其两侧地形区,最终列表,学生在复习的同时学习新知识。该节课内容简单,但简明扼要,集景观、趣味于一身,既可用于授课,也可用于复习,尤其是各山脉的代表景观图片,给学生留下了深刻的印象。
模拟演示型:初中地理教学中,气候知识因看不见、摸不着而最为抽象,成为初中地理教学的难点。为了解决难点,在教学中,就需要化不可见为可见,化抽象为具体。这正是计算机的强项,利用计算机的动画功能将气候知识化难为易、化抽象为具体,学生一目了然、真正理解。在《中国的降水》教学中,气温分布成因、降水的形成过程、雨带的移动等内容就是学生理解的难点,在制作CAI时,充分利用Authorware的显示功能和动画图标以及利用Flash动画将其演绎出来,帮助学生理解,使该类在教室难以讲明白的内容在计算机协助下很容易就演示出来,讲解已成多余。节约时间的同时也提高了效率。该类知识在高中还将继续学习,在初中让学生真正弄明白该内容,也可以为高中地理的学习打下基础,降低难度。此外水位、流量、含沙量、结冰期及其同自然条件的关系,单靠老师讲解学生很难理解,而利用动画演示,学生很容易就理解了该难点,且有利于学生深入理解各地理要素之间的关系。学生在反馈中也将《中国的河流和湖泊》列为印象深刻的课。
孩子都爱看动画片,且对片中内容过目不忘。《海尔兄弟》寓智慧于动画中,成为我国动画片中寓教于乐的精品。《蓝猫淘气3000问》将地理知识巧妙地通过蓝猫、淘气、菲菲和鸡大婶等演绎出来,同样吸引了包括少年儿童的注意力,如果我们的教学能够向《海尔兄弟》、向《蓝猫淘气3000问》学习,寓教于乐,向动画型、趣味型、竞赛型发展,那么,学生必定会以全新的态度投入到地理学习中,地理教学的前景将会非常广阔。
5.2网络教学的尝试
网络教室:学生们在电脑面前自主地、轻松地浏览着教学网页,老师则在一旁巡视,悄声指导着个别有困难的学生,或在巧妙地激发某个学生的思维火花,不时有几个学生聚在以前探讨他们的方案,交流心得,交流在计算机间无声地进行着。最后的过关测验,同学们或早或晚都交出了自己满意的答卷!!
5.2.1进行网络教学的条件:
硬件环境:人手一台计算机并可以监控上网的教室,教师可以随时监控学生、也可以个别指导学生的设备。现在很多学校都有信息技术课,微机教室可以作到这点,但这样的教室通常给微机老师使用,普通学科教师没有这样的待遇,也不会使用,这给网络教学带来了困难。
软件环境:教师通晓并熟练使用网络制作网页,熟悉并熟练使用网络教室;学生具备一定的获取信息的技术,在老师指导下形成分析研究信息的能力。
网络教学对硬软件要求很高,目前江浙一带先进地区实行得不错,在一般地区,网络教学尚在尝试阶段。前段时间我们学校一英语教师利用精心制作的博客在微机教室进行了一次网络教学的尝试,因准备时间不足,课堂效果不太好,但之后的影响是巨大了,短短几天时间,他的“陈老师英语课堂”点击率倍增。
5.2.2常用网络教学模式
关于网络教学模式,我认为可以多样化。一方面,教师可以提供一些网址,让学生根据网址自主的学习;另一方面,可以在课前编制好适合学生学习的教学软件,让学生通过教师制作的软件进行学习。学生可以根据自己的情况掌握学习速度或通过多媒体网络与同学进行讨论;学习完后,可以直接在计算机上做练习,并展示学生作品。这种自主、交互的学习方式,能充分发挥每一位学生的主动性与积极性。在网络教学中,学生的探究意识增强,学习自主性得到了充分的体现。
5.2.3在网络教学中要注意的问题
对学生,要关注、引导、培养他们的网络道德,在研究性学习过程中,利用查阅资料之机上黄色网站或聊天,显示了网络的负面功能。二是提高他们的操作能力,学生与学生之间电脑水平参差不平,这会严重影响网络课的开设,比如输入文字太慢,违规操作等。还有一点,要培养学生网络作品的维权意识。
对老师,有两点需要注意:一是要更新观念,积极实践,敢于上网络教学课。哪怕很粗糙,也要勇于尝试,总有“爱因斯坦的小板凳”,总有一个由不成熟到逐步成熟的过程,信息技术的掌握是一个从陌生到熟悉到熟练的过程;二是要有创新的教学设计,信息技术只是工具,关键的关键还在于精巧的教学构思和设想,要充分利用教学艺术和信息技术吸引学生的兴趣。
5.3一些关于计算机使用的小技巧介绍:
播放幻灯片过程中不小心多点了一下鼠标怎么办?平时操作中不小心点了不该点的图标怎么办?
PPT中插入flash的方法
没有flash播放器时播放flash的方法
地理轮廓图的简易绘制方法
获得中央电视台天气预报和新闻联播视频的方法
复制屏幕并裁剪图片的方法:PrintScreen
转换屏幕的方法:Alt+Tab
关键词:现代信息技术; 地理教学; 整合应用
中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)04-028-001
高中地理具有直观性强,综合性强,信息量大,研究尺度或范围变化大等特点,在传统的地理课堂教学中,仅靠老师单方面的讲解很难表达丰富的教学内容。只有通过多角度、多渠道的运用信息技术,将抽象内容具体化、微观事物宏观化、复杂事物简单化,多角度地向学生传递教学信息,使学生从消极被动地接受地理知识到积极主动地获取地理信息,从被动听讲变为主动参与学习,从而提高学生学习的积极性和主动性,达到活跃课堂气氛、提高课堂教学效果的作用。
“整合”的含义,可理解为把现代信息技术中的各种技术手段恰当地融合到课程之中,把计算机作为课堂教学中高效的教学工具。整合不等于替代,整合强调计算机要服务于课程,应用于教育;强调应当设法找出计算机在哪些地方能增强学习效果;强调学生的自主探索、自主研究等学习能力的培养。
一、现代信息技术对课堂教学模式的整合
传统的教学模式是以教师、教材和课堂为中心,它充分体现了教学中教的特性和教师的主导作用,有利于系统知识的传授。它的不足是不重视发挥学生的主动性,不利于学生智能的发展和创造性思维的培养。学生不能根据自己的兴趣、爱好、能力和程度来选取自己学习的信息、选择学习的途径、确定学习的内容和数量、调整自己的学习过程。而“多媒体网络教学”模式是以学生为中心,以实践为中心的现代教育模式,它充分发挥了教师的主导作用,体现了学生的主体地位,越来越多地受到学生和教师的欢迎。比如我在“地球公转运动”这一节课中,把自己制作的多媒体课件放在学校的服务器上,在网络教室进行教学时,学生根据教材中的难点、重点,选择课件中的内容自主学习,如地球自转和公转运动产生了黄赤交角,黄赤交角的存在又引起地球绕日公转过程中太阳直射点的周年变化,从而产生正午太阳高度和昼夜长短的周年变化的三维动画。在理解正午太阳高度和昼夜长短变化这一抽象知识时,还可利用计算机进行动画模拟、检测掌握知识的情况,有目的地选择一些试题来练习。这样,在网络上活动的教师与学生一起都成了学习者,在网络中学习的学生把教师看成学习过程的参与者,学生在这种环境中对教师的恐惧心理消失了,主观能动性得到了发挥,他们不仅与同学进行学习交流,同时也可以同教师探讨问题,形成了多方面交流的交互式学习氛围。
二、现代信息技术对学生学习的整合
学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即在社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。信息技术的飞速发展帮助学生学会使用电脑并上网操作,不仅扩大了学生的知识范围,也提高了信息检索技能。
1.有利于进一步开展网上研究性学习
原来使用的地理教材忽视了学生的“想”和“做”,采用的各种教学手段也往往是以教师操作为主,学生观看为辅,从而影响和束缚了学生创造力的发展。而研究性课程的设置正是要强调学生亲自经历科学探究的过程,并开展以此背景为基础的各种必要的有针对性的积极的活动。所以,研究性学习,广义上就是指学生主动探究问题的学习,是一种引导学生用自己的知识发现和解决问题的学习过程,而网络恰恰可以为研究性学习提供有力的支持。如在讲授酸雨时,为了让学生了解酸雨产生的原因及其危害,并寻求解决的方法,就让学生通过Internet网获取有关国内外酸雨研究的最新资料。学生通过网络浏览器查询了各种信息,调用网上的资源来自学,同时通过电子邮件的形式参加有关问题的讨论或是请求教师的指导。在这一过程中,使学生了解了环境污染的严重性,从而培养了他们热爱环境、保护环境的意识。
另外,我们利用网络教学,既能进行整体协作教学,又可以进行个别化教学,具有多样化的教学形式。学生根据自身特点对网络服务器中的各种教育教学资料加以选择,调整自己的学习过程,改变了以往单一的学习形式和学习环境。
2.培养学生收集处理信息的能力
随着现代信息技术的飞速发展,掌握信息技术的能力和“读、写、算”一样是一个人同等重要的生存能力。网络是信息的总汇,学生一方面可以根据自身特点有目的的学习;另一方面,可以让他们下载、打印一些对学习有帮助的材料。这样做的目的是想说明在信息爆炸的今天,学会如何获取知识比学会多少知识更为重要,如何收集处理信息比单纯的记忆更重要。我们培养学生的信息处理能力,即主动利用信息工具和信息资源,有效地对信息进行处理和创新的基本能力,将成为学生在未来社会终身学习的能力。
三、现代信息技术促进地理学科与其它学科关系的整合
在当前的高考制度下,除了强调考查学生的学科能力,还注重考查学生学科间的综合能力。因此,在平时的教学中,我们还注重:1.学科内容的渗透、交叉与综合;2.理论和实际相结合、学以致用;3.人与自然、社会协调发展的现代意识。基于以往我们学习知识的特点是范围专一的,结构组合是线性的,而网络上知识结构的特点是“树枝状”的、跨学科的,因此,网络技术的学习必然打破单一学科知识的结构,对学科知识进行新的整合,况且,现代信息技术提供高速大容量的信息汇聚,也为这种跨学科的综合学习提供了可能。所以在高三地理专题复习中,我采用了:
1.把许多热点问题设计成一个主题,在服务器上提供公共的讨论区,让学生应用各门学科的知识和技能对那些专题公开进行讨论或评价。
下面根据地理教学中的实践经验,谈谈初中地理教学与信息技术应用结合的几点尝试作法。
1.充分体现学生的主体地位,激发学生学习兴趣
1.1随着办学条件的逐步改善,多媒体也逐渐进入课堂,应用多媒体教学使学生可以把色彩、动画、立体声等有机地融合在一起,真正做到图、文、声并茂,使学生身临其境,觉得上课生动有趣,更能激发学生的学习兴趣,从而收到良好的效果。人机互动是多媒体计算机的显著特点,多媒体计算机可以产生出一种新的图文声色并茂的、感染力强的人机交互动方式,而且可以立即反馈。这种互动方式对于地理教学过程具有重要意义,它能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,因而形成学习自觉执行力,达成目标。
传统的方法是点几位学生(或自愿)到黑板上演板,完毕后教师再讲评强调。若在网络教室上课,每个学生都有参入机会,老师也能从服务器上迅速查出答题的正误率,借此调整自己的教学方式。
1.2人机和谐互动有利于发挥学生的主体作用,有利于激发学生自主学习的积极性。传统的地理教学,教师是主宰,学生是配角,从教学内容、教学方法、教学步骤,甚至练习作业都是教师事先安排好的,学生只能被动参入这个过程。而优秀的多媒体课件所提供的互动式学习环境中,学生可以按照自己的学习基础,学习兴趣来选择所学的内容的深浅,来选择适合自己水平的练习题。
2.巧借信息技术提供的有形信息
2.1抽象变为有形。初中地理知识空间感强,传统的教学只片面强调死记硬背,缺乏充分的图形支持与思维的训练,缺乏供学生探索的环境,于是只能靠学生的死记硬背和教师的说教了。比如,初一地理下册第一章第三节美洲地形对气候的影响,学生最终会知识是一些多媒体的作用,但学生对“地形对气候的影响”是毫无想象力的。应用多媒体教学使学生可以把色彩、动画、立体声等有机地融合在一起,真正做到图、文、声并茂,使学生身临其境,觉得上课生动有趣,更能激发学生的学习兴趣,从而收到良好的效果。多媒体能有效地显示的是一步步地动态有形地组成,旁边还能显示影响气候的其他条件,这种动态的有形的图形是十分完整的,清晰的,它远远超出老师的“干巴的讲解”。
2.2理论变为直观。初中地理的概念教学是教学中的难点,学生几乎被动地从教师那里接受地理概念,只有靠强化记忆知道概念的共性和本质特征。 “区时“,就是一个典型的概念教学,关键是让学生对“对于区时的理解,有一个明晰直观的印象。运用多媒体的直观特性,分别显示解析时区,结合图象,用声音、动画等形式直观地显示“对于区时的理解,播放,引导学生把不仅引起学生的自豪感,而且对区时概念理解非常透彻。
2.3静态变为动态。运动的图形更加有效地刺激大脑视觉神经元,产生强烈的印象。初中地球的运动这一部分,各知识点都是动态链接的,许多图形间蕴藏的规律和结论。用多媒体来演示地球的自转和地球的公转,鼠标一动,结论立现,效果相当好。其实地理知识大都可用《多媒体》动态揭示知识的形成过程和现象。
3.培养学生的创新精神和探究性学习
现代信息技术改变了传统教学以语言描述为主的单一教学模式,集图文声像于一体,实现了教学信息种类与传递形式的多样化,可以为学生营造一个图文并茂、声像俱全、动静结合的教学情境,从而激起学生浓厚的学习兴趣与强烈的学习行为,能取得良好的教学效果。但是同时我们也要清楚地认识到,现代信息技术不是教材的直接翻版,并不是机械地展现这些知识,而是需要教师基于学生的基本学情来对教材进行重新开发,实现二次创作。这在现代信息技术的辅助教学下同样至关重要。新课改明确提出了“以学生为中心”的教学理念,这是对以教师为中心的传统教学观的彻底挑战。以学定教,教服务于学,学生是教学的中心,这决定了教材的运用也不能只是图文并茂地展现,而是需要结合学生的具体情况来对教材进行开发,从而实现多种教学资源的优化与整合。因此在现代信息技术辅助高中地理的教学中,我们不能只是收集更为丰富、多样的教学信息,出发点与落脚点要集中体现在学生身上,要本着“一切为了学生,为了学生的一切”的原则,实现对教材的开发与整合,以使教学更加切合学生的实际,真正实现带着学生走进教材,走进神奇的地理世界。
1.深入钻研教材。
对教材的有效开发建立在深入钻研、全面把握教材的基础之上。对教材的二次开发并不是完全抛弃教材,而是要对教材进行有效合理的调整。因此我们要对高中地理教材认真研读,对高中阶段的地理知识点有一个宏观的了解,能够真正地将这些知识串联起来,在头脑中构建一个完整而系统的地理知识体系。
2.全面了解学生。
学生是教学的中心,我们必须要对学生的情况全面了解,如学生的地理基础知识、认知规律、学习水平,以及学生的兴趣爱好、情绪情感等。如果不了解学生,那么我们的教学就只能是教师的主观臆断,这样的教学是教师的教堂,而不是学生的学堂。故而,在平时与教学中我们要加强与学生的沟通,以全面而深入地了解学生的基本情况,为更加有效地进行教学打下坚实的基础。
3.认真学习新课改。
新课改对我们的高中地理教学提出了更高的要求,提出了一系列先进的教学理念与教学思想,这正是我们进行课堂教学改革的纲领性文件。我们只有认真学习,用心领会,将先进的教学思想、教学理念融入于具体的教学之中,才能实现地理教学的全方位改革,促进学生素养与能力的全面发展。我们只有对教材、学生与新课改全面了解,才能真正实现对教学资源的二次开发,真正实现地理教学资源的本土化,才能使地理教学顺应教学形势的发展,符合学生的学习需求,才能使现代信息技术辅助下的高中地理教学真正实现以学生为中心,促进全体学生的全面发展,才能真正使课堂成为学生的学堂,成为课改的前沿阵地,成为提高学生综合能力的重要场所。
二、绘制板图板画的能力
【关键词】高中地理;信息技术;辅助教学;有效整合;教学质量
高中地理是一门自然学科,教材中的很多教学内容并不是我们经常看到的,有些甚至是根本看不到的,这就为我们直观形象地展示给学生增加了难度,学生学习起来也觉得乏味。但是,信息技术在地理课堂教学中的引入,则改变了这一现状,通过信息技术,地理教材中的很多学生生活不易见或者根本不能见的事物就直观、形象、生动地展现到学生眼前,帮助学生建立起了概念与表象之间的联系,进一步强化了学生对地理有关知识和概念的理解和记忆。地理课堂教学除了常规的课题板书,重点内容板书外,还需要根据教学内容随时、快速、准确地勾画出地形地貌等图形、图像以及示意图,而这些图形、图像和示意图又是非常复杂的,仅靠课堂上短短的几分钟和教师的随意勾勒是很难见到效果的,而地理信息技术的引入,则非常容易就解决了这一个问题,让教师在课堂教学中更灵活。高中地理与信息技术的高效、完美结合为地理教学带来了生机和活力,丰富了地理教学形式,优化了教学过程组合,提升了高中地理教学质量。
一、高中地理整合信息技术,有助于创设教学情境,激发兴趣
人对新鲜事物都会有好奇之心,学生也不例外,只有对某个事物有好奇心,才会对这个事物保持强烈的、持久的兴趣。高中地理课堂教学中运用形象、直观的多媒体技术,可以创设生动、形象、动态、有趣的教学情境,多媒体独特的形象、声音、情景都会让学生兴趣大增,让学生注意力高度集中,就会拔动学生心弦。把无声变为有声,把静止的变为动态的,给学生提供了一个生动活泼的学习氛围,激发学生对高中物理的学习兴趣,调动学生积极性,积极参与到物理知识的探索中,从而提升教学质量。比如,在中图版高中地理选修1“地表形态的”中《外力作用对地表形态的影响》教学时,不开门见山地对“风化作用”“侵蚀作用”“搬运作用”“沉积作用”等概念进行讲解,而是先让学生观看四段关于“风化作用”“侵蚀作用”“搬运作用”“沉积作用”的动态影片,直接先让学生清楚、明白、真切地看到这些外力作用空间是如何影响、改变地表形态的。通过观看影片,这四种外力作用影响、改变地表形态的过程就会深深印入学生头脑中,刻入学生心灵中。这样一段短短的视频片段,让学生感到轻松、新颖,对知识的学习有了一个初步的认识,可谓一举多得。
二、高中地理整合信息技术,有助于培养学生想象力,拓展思维空间
传统高中物理教学,往往只重知识传授,轻技能训练,重学习结果,轻学习过程。新课程理念要求我们在传授书本知识时,还要重视培养学生能力,这也是素质教育的基本要求。信息技术的引入,多媒体课件的使用,在学生学习时,为其提供了直观形象和生动逼真的动态图像,让学生在头脑中建立起了对物理知识的印象,训练了学生的形象思维,培养了学生的想象能力,拓展了学生思维的空间,提高了学生提高解决问题的能力。比如,在教学中图版高中地理必修3“区域可持续发展”中《德国鲁尔区的探索》这一部分内容时,就可以借助多媒体技术播放介绍德国鲁尔区的短片,用动态的视频、色彩丰富的图片、再配上合适的音乐在学生头脑中形成对德国鲁尔区工业辉煌与衰退的整体印象,了解德国鲁尔区工业辉煌与衰退的原因。在此基础上,再引导学生理解,德国鲁尔区工业辉煌是因为有优越的区位条件:资源丰富、开采条件好、交通极为方便;衰退是因为产业结构过于单一,不具有可持续性。。接着,再深入细致地与学生一道对鲁尔区的可持续发展进行有深入讨论和探索。这样,通过学生自己的思考领悟,培养了他们的分析、判断、归纳、综合等思维能力。
三、高中地理整合信息技术,有助于突出重点、淡化难点,提高教学质量
衡量一节课的好坏和成败,很重要的一个标准,就是看教学重点是否突出,教学难点是否突破。传统高中地理教学,对于那些抽象的地理知识,特别是难于理解的地理知识,很多学生都觉得听得云山雾绕,不知所云。信息技术在高中地理课堂上的运用,就轻松地把教材中抽象的知识形象化,艰涩的知识简单化,枯燥的知识生动化。利用多媒体幻灯片讲述地理事物的演变过程或某些地理事物和现象,复杂的问题简单了,困难的问题容易了,轻松地突出了重点,突破了难点,提高了教学质量,收到了事半功倍的效果。
一、现代信息技术对课堂教学模式的整合
传统的教学模式是以教师、教材和课堂为中心,它充分体现了教学中教的特性和教师的主导作用,有利于系统知识的传授。它的不足是不重视发挥学生的主动性,不利于学生智能的发展和创造性思维的培养。学生不能根据自己的兴趣、爱好、能力和程度来选取自己学习的信息、选择学习的途径、确定学习的内容和数量、调整自己的学习过程。而“多媒体网络教学”模式是以学生为中心,以实践为中心的现代教育模式,它充分发挥了教师的主导作用,体现了学生的主体地位,越来越多地受到学生和教师的欢迎。比如我在“地球公转运动”这一节课中,把自己制作的多媒体课件放在学校的服务器上,在网络教室进行教学时,学生根据教材中的难点、重点,选择课件中的内容自主学习,如地球自转和公转运动产生了黄赤交角,黄赤交角的存在又引起地球绕日公转过程中太阳直射点的周年变化,从而产生正午太阳高度和昼夜长短的周年变化的三维动画。在理解正午太阳高度和昼夜长短变化这一抽象知识时,还可利用计算机进行动画模拟、检测掌握知识的情况,有目的地选择一些试题来练习。这样,在网络上活动的教师与学生一起都成了学习者,在网络中学习的学生把教师看成学习过程的参与者,学生在这种环境中对教师的恐惧心理消失了,主观能动性得到了发挥,他们不仅与同学进行学习交流,同时也可以同教师探讨问题,形成了多方面交流的交互式学习氛围。
二、现代信息技术对学生学习的整合
学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即在社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。信息技术的飞速发展帮助学生学会使用电脑并上网操作,不仅扩大了学生的知识范围,也提高了信息检索技能。
1.有利于进一步开展网上研究性学习
原来使用的地理教材忽视了学生的“想”和“做”,采用的各种教学手段也往往是以教师操作为主,学生观看为辅,从而影响和束缚了学生创造力的发展。而研究性课程的设置正是要强调学生亲自经历科学探究的过程,并开展以此背景为基础的各种必要的有针对性的积极的活动。所以,研究性学习,广义上就是指学生主动探究问题的学习,是一种引导学生用自己的知识发现和解决问题的学习过程,而网络恰恰可以为研究性学习提供有力的支持。如在讲授酸雨时,为了让学生了解酸雨产生的原因及其危害,并寻求解决的方法,就让学生通过Internet网获取有关国内外酸雨研究的最新资料。学生通过网络浏览器查询了各种信息,调用网上的资源来自学,同时通过电子邮件的形式参加有关问题的讨论或是请求教师的指导。在这一过程中,使学生了解了环境污染的严重性,从而培养了他们热爱环境、保护环境的意识。
另外,我们利用网络教学,既能进行整体协作教学,又可以进行个别化教学,具有多样化的教学形式。学生根据自身特点对网络服务器(或国际互联网)中的各种教育教学资料加以选择,调整自己的学习过程,改变了以往单一的学习形式和学习环境。
2.培养学生收集处理信息的能力
随着现代信息技术的飞速发展,掌握信息技术的能力和“读、写、算”一样是一个人同等重要的生存能力。网络是信息的总汇,学生一方面可以根据自身特点有目的的学习;另一方面,可以让他们下载、打印一些对学习有帮助的材料。这样做的目的是想说明在信息爆炸的今天,学会如何获取知识比学会多少知识更为重要,如何收集处理信息比单纯的记忆更重要。我们培养学生的信息处理能力,即主动利用信息工具和信息资源,有效地对信息进行处理和创新的基本能力,将成为学生在未来社会终身学习的能力。
关键词:现代化教学手段 优化 地理课堂
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0217-01
地理学科有着其独特的特点,那就是地理事物随时间有其动态的变化。多年的地理教学工作,在不断地教学实践中,结合学科优势,充分利用现代信息技术教学手段优化地理课堂,激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,收到了良好的教学效果。下面是我运用现代化教学手段优化地理课堂教学的做法及感受。
一、电脑模拟,把抽象的内容形象化、具体化、直观化,促课堂生成
在课堂教学中,“三个一”(即一本书、一支粉笔、一张嘴、)的时代已经过去了,“三个一”的老方法根本无法实现新课改地理教学的全部目标,而要真实的再现一些内容和实现课堂再生更是难上加难。而现代信息技术的应用,课堂中可以利用电脑模拟演示地球的公转与四季的形成、大气运动、气压带风带的季节移动、大气降水、火山地震的爆发、板快的运动与大陆的漂移、海陆的变迁、沧海桑田的变化、断层的形成与运动、褶皱与褶皱山脉的形成、水循环、洋流、土壤物质的循环等等让学生犹如身临其境。把枯燥的知识、深奥的理论全部融入进去,即直观又形象生动,学生学起来自然兴趣盎然,好奇心起,探究之气浓浓,利于课堂教学的生成。因此,在教学时,充分利用多媒体可以优化课堂教学结构,增强学生视觉、听觉等感官效果,调动学生学习的积极性和主动性,真正实现信息技术与新课程的融合。
二、动画设计,易于突出教学重点,突破教学难点
《山地的形成》这一课,是地理必修一的一个重点。这一课的重点是褶皱山、断块山与火山分布规律和成因;褶皱山、断块山与火山特点。难点在于板块运动与山地形成、分布的关系。在上这一课时,为了突出重点、突破难点,我是这样设计信息技术辅助教学的。
首先,运用信息技术手段,把“褶皱、断层、火山喷发”化文字为图像,利用flansh化“静”为动。通过师生简短地问答,学生很快明确了褶皱、断层、火山喷发的形成原因。
其次,再讲“褶皱山、断块山与火山的形成”,以动画形式呈现褶皱的隆起与凹陷、断层面上岩块的相对运动、岩浆的上升。并配以有声解说:一般情况下岩层隆起的地方形成了山岭,岩层凹陷的地方形成了谷地;在断层构造中上升的岩块形成了块状山地;在火山构造中,炙热的岩浆喷出地表堆积在地面形成的地形就是火山。通过动画,学生明确了他们之间的关系和形成过程。
第三,接着出示“板块运动示意图”,演示“板块运动与褶皱、断层、火山喷发之间的关系”画面。强调板块是运动的,板块运动有方向性,因此就产生了碰撞挤压隆起、张裂断裂凹陷。
第四,然后再讲“褶皱”在内外力作用下的地形倒置(背斜成谷、向斜成山)。把难点“背斜顶部因张力易被侵蚀形成山谷;向斜槽部因受挤压,不易被侵蚀,反而形成山岭”表现得淋漓尽致。
三、白板展示,课堂容量大,课堂教学效率高
“山地的形成”一节,按传统方法完成内容时间很紧张。由于信息技术手段在课堂上的运用,有利于学生分析、理解知识点,降低了教学难度。教师许多叙述性的语言可以少说、甚至不说。大大加快了教学速度,一堂课便完成了四个问题。讲完褶皱山、断块山与火山形成、分布规律,再讲褶皱山、断块山与火山与板块运动的关系,外加课堂练习11道题,全部在课内完成。既减轻了学生课外作业负担,又大大提高了课堂教学效率。
四、精心设计,精准到位,方可达到最佳效果
关键词:地理教育;教育观念;教育手段;信息技术
随着现代信息技术的飞速发展,尤其是浙江省新课改对学生素质的要求,地理教育也要迅速的进步,它的目标就是要实现地理教育的现代化,这便是现代信息条件下,地理教育的发展方向。
一、教育思想与教学观念的现代化
1.教学理念:变“重师”为“重生”
改变教学观念是充分运用现代化电教手段的前提。传统教学一直存在着以结果为中心的教学观,即只注重学生是否掌握了知识的外部行为,因而形成了以教师为主体,以课程为中心的传统教学模式。如果在这样的观念指导下,运用现代教育技术手段优化地理教学无异于用新瓶装旧酒,最终将导致“人灌”变“机灌”更沉重的注入式教学,所以首要的就是更新教学观念,用全新的教学理念去指导教学实践。
2.注重学生素质的培养
在信息技术高度发达的今天,变应试教育为素质教育是地理教学发展的主旋律。素质教育包括学生潜能的开发、心理品质的培养和文化素养教育这三个方面。我们在地理教学中要培养学生熟练掌握读各种地图的能力,不仅是地理教学的特点,还是地理学习的需要,也是培养学生终生学习能力的需要。对学生潜能的开发起到积极的作用,同时也有利于学生地理观察记忆、思维想象和创造能力的培养。这样学生便逐步掌握了地理思维的方法,激发了学生的求知欲望和探索的精神,因此也培养了学生的心理素质。
3.教学目标变“学会”为“会学”
在知识爆炸的信息时代,要让更多人获得更多的信息,只有掌握了学习方法,才能驾驭飞速增长的各种知识,只有“会学”了才能“学会”,利用现代的信息技术优化地理教学,不仅可以突出教学重点,突破教学难点,而且解决了有限的教学时间与不断加大的教学信息之间的主要矛盾。那么,为了实现这一教学目标,首先便是让教师实现优化。
二、充分利用多媒体进行教学
多媒体教学集影像、图形、文字、动画、声效于一体,图文并茂,引人入胜,给学生营造一种主体的、全面的、动态的学习环境。激发了学生的学习兴趣和积极性,能较长时间吸引学生的注意力,使学生对教材内容吸收得快,理解得深,这也为学生创造性思维的发挥提供了空间。
1.课件的开发要实现资源共享,避免重复的低层次开发
现代的地理教学资源的开发过程中,应强调备课组的协作团结,甚至在更大范围内实现共享。在信息社会,虽然可以实现教学的自动化,但教师的作用仍不能减弱,教师在资源开发上,避免在低水平的重复开发上浪费时间,把省下来的时间用在研究利用现代化技术支持情感教育与创造教育上。
2.利用网络,使教学与先进地区、先进国家接轨
Internet可以使全球的地理教育信息连成一个信息的海洋,供教师与学生共享。教师可充分利用网上的资源,为知识更新、贴近学生的生活、教学方法多样化提供有力的支持。同时,还可以及时借鉴先进地区兄弟院校的教学经验。随着我国加入WTO,国际地理教育的新观念对我国当前的教育发展产生了巨大的影响。由此也使我国的地理教育进入了空前发展阶段,正逐步与发达国家相接轨。
总之,现代信息技术与地理教学的融合,不是简单的信息技术作为演示工具,而是把信息技术与地理知识、教育观念、教育思想有机整合。
三、现代信息条件下,更要注意师生和生生之间的情感交流
在教学中,现代信息技术只是一种手段,而不能代替人与人之间的交流。尤其是课堂信息量猛增的现代,师生和生生之间的情感交流更为重要,有些地方的地理教学中,师生都戴着耳机,面对着计算机屏幕,一切师生与生生之间的活动都通过网络进行,整个教学过程基本看不见人与人之间的直接交流。
我们要明确,课堂教学中,一切媒体资源都是对教学活动的补充,如果仅仅是为了体现学生的主体性和动手操作能力,仅仅是为了使用网络而使用网络,其结果是以牺牲课堂效率为代价,而且培养出来的学生也恐怕会失去一些人性化的东西,显然这与现代地理教育的发展方向是背道而驰的。
综上所述,现代信息条件下地理教育的发展方向,即不断满足地理教育现代化的发展需求,达到教学信息化,将教学信息融入教育的每个环节中。我们一方面要教会学生利用信息技术占有知识、储存知识,另一方面还应使他们学会对知识的选择、判断,使他们在学习的过程中,培养科学思想、掌握科学方法、探索科学规律、提高科学素质。
关键词 量子物理;现代信息技术;关系;原理应用
中图分类号:O41 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0001-02
量子物理是人们认识微观世界结构和运动规律的科学,它的建立带来了一系列重大的技术应用,使社会生产和生活发生了巨大的变革。量子世界的奇妙特性在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量等方面发挥重要的作用,基于量子物理基本原理的量子信息技术已成为当前各国研究与发展的重要科学技术领域。
随着世界电子信息技术的迅猛发展,以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限,同时信息安全、隐私问题等越来越突出。2013年5月美国“棱镜门”事件的爆发,引发了对保护信息安全的高度重视,将成为推动量子物理科学与现代信息技术的交融和相互促进发展的契机。因此,充分认识量子物理学的基本原理在现代信息技术中发展的基础地位与作用,是促进现代信息技术发展的前提,也是丰富和发展量子物理学的需要。
1 量子物理基本原理
1)海森堡测不准原理。在量子力学中,任何两组不可同时测量的物理量是共扼的,满足互补性。在进行测量时,对其中一组量的精确测量必然导致另一组量的完全不确定,只能精确测定两者之一。
2)量子不可克隆定理。在量子力学中,不能实现对各未知量子态的精确复制,因为要复制单个量子就只能先作测量,而测量必然改变量子的状态,无法获得与初始量子态完全相同的复制态。
3)态叠加原理。若量子力学系统可能处于和描述的态中,那么态中的线性叠加态也是系统的一个可能态。如果一个量子事件能够用两个或更多可分离的方式来实现,那么系统的态就是每一可能方式的同时迭加。
4)量子纠缠原理。是指微观世界里,有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们距离多远,只要一个粒子状态发生变化,另一个粒子状态随即发生相应变化。换言之,存在纠缠关系的粒子无论何时何地,都能“感应”对方状态的变化。
2 量子物理与现代信息技术的关系
2.1 量子物理是现代信息技术的基础与先导
物理学一直是整个科学技术领域中的带头学科并成为整个自然科学的基础,成为推动整个科学技术发展的最主要的动力和源泉。量子力学是20世纪初期为了解决物理上的一些疑难问题而建立起来的一种理论,它不仅解释了微观世界里的许多现象、经验事实,而且还开拓了一系列新的技术领域,直接导致了原子能、半导体、超导、激光、计算机、光通讯等一系列高新技术产业的产生和发展。可以说,从电话的发明到互联网络的实时通信,从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟,量子物理开辟了一种全新的信息技术,使人类进人信息化的新时代,因此,量子物理学是现代信息技术发展的主要源泉,而且随着现代科学技术的飞速发展,量子物理学的先导和基础作用将更加显著和重要。
2.2 量子物理为现代信息技术的持续发展提供新的原理和方法
现代信息技术本质上是应用了量子力学基本原理的经典调控技术,随着世界科学技术的迅猛发展,以经典物理学为基础的信息技术即将达到物理极限。因此,现代信息技术的突破,实现可持续发展必须借助于新的原理和新的方法。量子力学作为原子层次的动力学理论,经过飞速发展,已向其他自然科学的各学科领域以及高新技术全面地延伸,量子信息技术就是量子物理学与信息科学相结合产生的新兴学科,它为信息科学技术的持续发展提供了新的原理和方法,使信息技术获得了活力与新特性,量子信息技术也成为当今世界各国研究发展的热点领域。因此,未来的信息技术将是应用到诸如量子态、相位、强关联等深层次量子特性的量子调控技术,充分利用量子物理的新性质开发新的信息功能,突破现代信息技术的物理极限。
2.3 现代信息技术对量子物理学发展的影响
量子信息技术应用量子力学原理和方法来研究信息科学,从而开发出现经典信息无法做到的新信息功能,反过来,现代信息技术的发展大大地丰富了量子物理学的研究内容,也将不断地影响量子物理学的研究方法,有力地将量子理论推向更深层次的发展阶段,使人类对自然界的认识更深刻、更本质。近年来,随着量子信息技术领域研究的不断深入,量子信息技术的发展也使量子物理学研究取得了不少成果,如量子关联、基于熵的不确定关系、量子开放系统环境的控制等问题研究取得了巨大进展。
3 基于量子物理学原理的量子信息技术
基于量子物理原理和方法的量子信息技术成为21世纪信息技术发展的方向,也是引领未来科技发展的重要领域。当前量子物理学的基本原理已经在量子密码术、量子通信、量子计算机等方面得到充分的理论论证和一定的实践应用。
3.1 量子计算机——量子叠加原理
经典计算机建立在经典物理学基础上,遵循普通物理学电学原理的逻辑计算方式,即用电位高低表示0和1以进行运算,因此,经典计算机只能靠以缩小芯片布线间距,加大其单位面积上的数据处理量来提高运算速度。而量子计算遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息。计算方式是建立在微观量子物理学关于量子具有波粒两重性和双位双旋特性的基础上,量子算法的中心思想是利用量子态的叠加态与纠缠态。在量子效应的作用下,量子比特可以同时处于0和1两种相反的状态(量子叠加),这使量子计算机可以同时进行大量运算,因此,量子计算的并行处理,使量子计算机实现了最快的计算速度。未来,基于量子物理原理的量子计算机,不仅运算速度快,存储量大、功耗低,而且体积会大大缩小。
3.2 量子通信——量子纠缠原理
量子通信是一种利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通信方式。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。从信息学上理解,量子通信是利用量子力学的量子态隐形传输或者其他基本原理,以量子系统特有属性及量子测量方法,完成两地之间的信息传递;从物理学上讲,量子通信是采用量子通道来传送量子信息,利用量子效应实现的高性能通信方式,突破现代通信物理极限。量子力学中的纠缠性与非定域性可以保障量子通信中的绝对安全的量子通信,保证量子信息的隐形传态,实现远距离信息转输。所以,与现代通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,具有保密性强、大容量、远距离传输等特点,量子通信创建了新的通信原理和方法。
3.3 量子密码——不可克隆定理
经典密码是以数学为基础,通过经典信号实现,在密钥传送过程中有可能被窃听且不被觉察,故经典密码的密钥不安全。量子密码是一种以现代密码学和量子力学为基础,利用量子物理学方法实现密码思想和操作的新型密码体制,通过量子信号实现。量子密码主要基于量子物理中的测不准原理、量子不可克隆定理等,通信双方在进行保密通信之前,首先使用量子光源,依照量子密钥分配协议在通信双方之间建立对称密钥,再使用建立起来的密钥对明文进行加密,通过公开的量子信道,完成安全密钥分发。因此量子密码技术能够保证:
1)绝对的安全性。对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,且合法的通信双方可觉察潜在的窃听者并采取相应的措施。
2)不可检测性。无论破译者有多么强大的计算能力,都会在对量子的测量过程中改变量子的状态而使得破译者只能得到一些毫无意义的数据。因此,量子不可克隆定理既是量子密码安全性的依靠,也给量子信息的提取设置了不可逾越的界限,即无条件安全性和对窃听者的可检测性成为量子密码的两个基本特征。
4 结论
量子物理是现代信息技术诞生的基础,是现代信息技术突破物理极限,实现持续发展的动力与源泉。基于量子物理学的原理、特性,如量子叠加原理、量子纠缠原理、海森堡测不准原理和不可克隆定理等,使得量子计算机具有巨大的并行计算能力,提供功能更强的新型运算模式;量子通信可以突破现代信息技术的物理极限,开拓出新的信息功能;量子密码绝对的安全性和不可检测性,实现了绝对的保密通信。随着量子物理学理论在信息技术中的深入应用,量子信息技术将开拓出后莫尔时代的新一代的信息技术。
参考文献
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[关键词]地理信息系统 工程测量 用户数据
[中图分类号] P258 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-203-2
1地理信息系统功能
1.1综合分析评价和地理模型预测
地理信息系统(GIS) 涉及多种学科,它以地理信息为基础,并对相关地理信息进行收集、整理和保存,还可以根据不同地区的地理信息,采用地理模型预测分析法,从中获取更多空间和地理的信息资源,以供工程测量、地质勘察等测量活动提供科学有效的信息资源和相关数据。通过GIS 技术相关评价手段,对某一未知结果做出提前预测和判断,将所有预测分析得到结果与实际测量活动决策方案进行比较,以此制定制定决策方案,从而提高测量活动的效率和质量,减少不避免风险和事故的发生。
1.2空间分析和查询
在信息时代背景下,人们生产经营活动中各项技术应用都提高了实际工作效率和质量,给人们生产生活带来方便,同时减轻人们工作压力。这些技术的应用遵循“以人为本”的原则。GIS 技术就具备这方面的功能,为了减少工作人员在地理信息开发和管理中的工作量,利用GIS 技术构建数据库,以便于更好的收集、整理以及处理各项地理信息资源和实时数据。从空间定位的角度分析,就是地理信息数据以及图像经过处理后,与原来的数据图像保持一致,并在空间转换过程中将分析与查询重置,并拓扑分析和查询,以此实现GIS 对地理信息资源和相关数据的分析与查询功能。
1.3在GIS系统的基础上建立区域信息系统和专题信息系统
区域信息系统就是某一区域的地理信息、环境资源进行综合分析预测,以此达到测量活动中决策方案和规划设计的实际要求,获取最佳决策方案。二专题信息系统就是某一具置的地理信息和环境资源,如水资源、矿产资源等。还包括一些地质灾害等方面的资源信息。
1.4 GIS技术的输出功能
GIS 技术具有功能强大的制图技术,该功能是GIS 技术不断发展和扩展的基础和前提,因此,制图功能是GIS 系统的主要功能,而且所有的图形图像都是自动化生成的,并保存在相对应的数据库中,这种制图功能比传统的人工绘图效果更好,而且效率高,还能够降低制图成本,节约资源。该技术功能应用于建筑工程测量中能够为建筑企业带来更大的经济效益和社会效果。
2 GIS在地籍、地形测量中的运用
2.1概述
目前GIS 正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS 系统集成的平台, 它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技术在网络上空间信息, 供用户浏览使用,成为GIS 社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS 是把GIS 功能模块划分为多个标准控件, 完成不同功能, 通过可视化工具集成起来, 形成最终GIS 应用。嵌入式GIS 是将GIS 功能与嵌入式设备,嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS (3D GIS) 目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现,立体可视化技术的应用,三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识, 其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。
在GIS 软件开发方面, 更换平台和环境,扩展数据库管理系统、更改一切语言和开发模式。操作平台以原Unix 为主流更换到WindowsNT/ 2000 平台, 后者已成为发展主流。在理论研究方面, 时空数据处理及三维GIS仍然是当前热点, 随着计算机处理能力和多维空间可视化技术的进步, 推进商品化的多维GIS将为时不远。在国内, 当前研究GIS 系统的主要有中国地大、武汉瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小几十家企业, 各家软件偏重点不同, 使用方法各异。针对各个单位要求形成的数据格式不一样,作者在各个软件上分别使用, 并转换到通用平台上, 使之能在通用平台上操作、修改、编辑等,完成工作的需要。
2.2建设方案的设计思路
2.2.1关键技术
2.2.1.1高分辨率对地观测技术
数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。
2.2.1.2 3S 一体化
3S 指的是全球定位系统( GPS)、卫星遥感系统(RS) 和地理信息系统( GIS) ,是建立数字城市的三大支撑技术, GPS 可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性, RS 可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制, GIS 具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力,但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长,方可形成和提供所需的对地观测,信息处理和分析模拟能力。
2.2.1.3空间一致性匹配
建立数字城市是一项庞大工程, 不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图, 要在数字城市系统中复合显示, 叠加查询和综合分析必须进行系统整合。
2.2.1.4互操作
统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下, 从一个系统到另一个系统的信息交换能力, 现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS) , 主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS 服务模型、信息群模型) 组成。
2.2.2系统结构组成
行业数据库, 行业办公自动化系统, 行业信息化系统、行业基础档案库
2.2.2.1 3S 技术系统
包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空) 、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星
定位系统( GPS) 、立体测量系统。
2.2.2.2硬件环境
计算机硬件(包括外设) 、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。
3地理信息系统技术在工程测量中的应用
3.1 GIS系统环境的优化配置
GIS 技术在工程测量中需要收集、整理以及处理多类信息资源和相关数据。在实际测量过程中,要想保证GIS 系统环境不受其它因素影响,确保其稳定性和准确性,系统工作人员就必须高度重视这一问题。因此,在实际工程测量时,在保证系统满足测量要求的前提下,优化GIS 系统环境配置,使其功能效果在稳定可靠的环境下最大化的发挥出来,只有这样,才能保证GIS 系统在处理信息资源和相关数据的准确性和有效性。要想满足以上的实际要求,可以借鉴以下几个方面的内容。第一,GIS 系统工作人员在配置系统环境时,要考虑其环境配置是否符合实际工程测量的稳定性、准确性,以及是否满足GIS系统性能效果和实际测量效率; 第二,GIS 系统环境配置要满足与互联网的连接功能,这样才符合GIS 系统信息化的要求;第三,GIS 系统运行后,其环境配置要具有一定的经济性和兼容性,使其测量的信息资源和相关数据在符合实际需要的同时,又能实现成本最低化; 第四,GIS 系统环境配置要有延伸性,这样才能保证GIS 系统技术可持续发展,并不断更新使用;第五,这一方面的内容也是最为系统环境配置需要重点关注的,系统环境配置的安全性至关重要。它是保障整个系统运行、测量、处理、存储等安全性的重要手段。
3.2工程测量的GIS技术
这种技术是利用计算机技术,对相关地理信息储存和记录,建立系统化数据库。通过转化地理要素,计算出相关数据,然后进行数字分析和处理。地形测量人员根据需求,利用GIS快速获取数据,通过数字、图形的方式显示结果。该技术目前应用最为广泛的就是城市土地开发整理、规划工程,利用标准化矢量化扫描、数字摄影测量对地球表面物进行测绘,提供准确、标准、及时的数字信息;工程测量中的GIS技术具有庞大数据库和显示、输出图形的能力。数据库中所存储的信息,根据测量的需求通过软件进行绘图。通过计算运算完成内业数据处理和成图的工作,降低了外业测量的难度和工作量。因此,GIS技术具有高精确度、小劳动强度、实时更新与管理的优点,从而在工程测量中被广泛应用。
4结束语
综上所述,GIS 技术在工程测量中的应用在很到程度上减少了工作人员的工作量,提高了工程测量效率和质量。GIS 技术的应用是工程测量的一次突破性进展,推动了工程测量技术的进一步发展,给企业和社会都带来了巨大的效益。随着科技水平的进步与发展,GIS 技术将更加完善,并在工程测量中发挥着及其重要的作用和影响。
参考文献
[1]张伟,武国华.WebGIS 技术应用方法研究[J].硅谷,2013(1).
如何有效实现现代信息技术与初中地理课程的整合呢?下面就结合自己这几年的教学实践谈几点体会:
一、运用多媒体教学极大地激发和提高学生学习的兴趣和积极性
第斯多惠说:“教育的艺术,不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞学生的兴趣。”“兴趣”是学生学习最好的老师,是一种渴求知识、探索事物的心理倾向。学生一旦对学习产生兴趣,就会由被动学习转变为主动学习,甚至达到乐此不疲、废寝忘食的地步。
二、运用多媒体教学突破教学的难点
紧紧抓住教材的重点和难点是课堂教学中的最基本要求。多媒体计算机可以展示一些与教学内容有关的场景,设置一些与教学内容有关的问题,以启发学生思考、调动学生思维。
“地球的运动”这一部分内容远离生活实际,抽象难理解,学生无法感知地球之“动感”,因此给教学带来了障碍,形成教学过程中的难点。在教学中,光凭教师一张嘴、一本书、一支笔显然无法解决问题,有些难点借助一般的教学手段依然无济于事,而利用多媒体课件,可以从人们认识发展的一般规律(即直观—抽象—实践)入手,有效地突破难点,使学生获得更多的知识。
三、运用多媒体教学培养学生的思维能力
素质教育要求教师要培养学生的各方面能力,充分发挥学生的潜能。运用多媒体课件可大大促进学生思维能力的发展,培养学生对地理真挚而深厚的情感,使学生的形象思维与抽象思维协调发展。
四、运用多媒体教学培养学生的探究能力
在学习我国“西北地区”时,要理解其“干旱为主的自然特征”,可利用计算机多媒体课件,把本区地表景观中的风蚀蘑菇、风蚀城堡、新月形沙丘、塔克拉玛干沙漠一一展现出来,再利用动画配上少数民族曲调,把地面植被按由东向西的顺序,先后呈现出草原荒漠草原荒漠的景观,西北地区干旱缺水以致造成生产生活不方便、经济水平提高不快的画面。然后出现一卡通人物,苦着脸问:为什么?让学生思考发言后,教师归纳讲解:点击鼠标,出现夏季风运动路径,含有水汽的云团哭丧着脸到达不了西北,引发学生思考:为什么?再点出“中国年平均降水量分布图”,观察分布规律,得出:由东向西,降水量由400 mm200 mm50 mm以下,故为半干旱、干旱地区。结合当前形势,提出问题:我国要开发大西部,如何解决水资源的问题?由此激发学习兴趣,引导他们学会思考问题,解决问题,从而引导他们辩证地看待事物,合理地解决问题,进一步培养他们的探究能力。
五、运用多媒体展示事实材料,培养学生的观察和创新能力
多媒体计算机能把各种地理事实材料:平面的和立体的、静止的地理事物图像和动态的变化过程、外部的形态和内部的结构等展现在学生眼前,且计算机的可控性,使学生能够有选择地、更仔细地观察到各种地理事实材料,不致漏掉某些关键信息,这些都有利于学生观察能力的培养。
六、运用多媒体教学培养学生的读图、用图能力
地图是地理学科的第二语言,地理教学的一大特点是要求学生把地理事物的位置落实到地图上,并能在空白填充图上填写出来。多媒体通过软件控制,可把地图任意放大、缩小,既能看到全图,又可突出某个地点,做到点面结合,便于学生掌握地理知识。
七、运用多媒体教学激发学生的自主学习、合作学习能力
与传统教学方式相比,运用多媒体教学可让学生拥有更大的自由度,为他们提供自主探索、创新的条件。教师在教学中,引入最新的“热点、焦点”激发自主探究学习的热情。
八、运用多媒体教学当场测练,进行讲练结合,可使学生及时巩固新知识
多媒体教学软件提供的新的教学手段比传统教学手段更能实现讲练结合,扩大教学容量,给学生提供更多的信息,使学生及时巩固知识,提高课堂教学效率。通过课堂测练也能使老师及时了解教学情况和效果,以便及时调整教学策略。
九、复习课中运用多媒体教学可对知识进行梳理、整合
地理课的复习通常时间紧,知识量大,在短时间内进行综合复习,用过去的传统方法效果往往事倍功半,而使用信息技术常常会取得意想不到的效果。这时候,可以适当地使用电子黑板,但是复习内容却不是课本知识的简单翻版。教师要对地理知识进行大规模的梳理,通过信息技术,整合基础知识,整合地理学科的知识体系,突出主干内容,注意重点知识结构以及联系,关注热点、焦点,拓宽知识视野和思维能力。