掌握新技術 理解新概念——遠離地理信息技術考查誤區(qū)

教育部考試中心（100087） 史辰羲 張亞南

地理信息技術作為地理學應用技術層次的重要發(fā)展方向，對資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、國家經濟建設與社會進步有著巨大作用，且其應用日益大眾化?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準》將地理信息技術的應用納入必修范圍，在高中階段開展地理信息技術教育，對培養(yǎng)學生的現代科學素養(yǎng)有重要意義。而《普通高等學校全國統(tǒng)一考試大綱》把地理信息技術的應用納入必考內容，是要把地理信息技術與解決地理實際問題結合起來，以引導學生學習利用新技術手段思考問題和解決問題，從而考查學生的綜合素質與能力。

近年來，高考地理試卷中不斷出現考查地理信息技術及其應用的試題。從考查形式上看，有綜合題，但更多的是以選擇題形式呈現。從考查內容上看，主要通過比較遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念、基本工作原理、特點及用途，區(qū)別其應用范圍和意義。這其中有部分優(yōu)秀試題能夠依據地理信息技術的基本理論準確地考查其應用，并能鑒別學生的能力和地理思維品質，但大量試題在設計上存在誤區(qū)，這種誤區(qū)不僅導致試題答案出現歧義，也會誤導中學地理教學。

例題1：在科學考察中，利用遙感技術可以

A. 獲取衛(wèi)星云圖 B. 查詢地理數據

C. 選擇考察路線 D. 對科考船實時導航

該題設計的4個選項分別對應RS、GIS和GPS的應用范圍，主題是針對遙感設問。利用傳感器獲取信息（如衛(wèi)星云圖）的確是遙感主要的應用，但遙感卻不僅僅局限于獲取信息。在實際工作中，例如考察土地荒漠化情況，利用遙感不但可以獲取考察區(qū)域不同時段荒漠化土地面積，還可以根據荒漠化程度的不同進行快捷且較為準確的統(tǒng)計、查詢。而根據實時更新的遙感圖像選擇考察路線，更是最為切實可行的方案。從該題答案設置為A項來看，其對遙感應用的認識失于片面。忽視利用遙感系統(tǒng)可進行圖像處理、判讀分析、數據匯集、統(tǒng)計制圖等，將數據查詢、路線規(guī)劃簡單限定為只有利用GIS可以完成，易造成學生對新技術的刻板認識。

例題2：對東北地區(qū)玉米氣候生產潛力空間變化分析的手段屬于

A. 計算機網絡 B. 地理信息系統(tǒng)

C. 全球定位系統(tǒng) D. 遙感

該題以我國東北地區(qū)玉米氣候生產潛力空間分布變化創(chuàng)設情境，以3S技術和計算機網絡作為選項。空間分析作為GIS的重要應用方向，對學生而言該題答案為B項似乎一目了然。但深入探究該案例，要針對特定地區(qū)玉米氣候生產潛力的空間變化進行分析，前提是GIS數據庫擁有進行分析所需的全部數據，而獲取這些數據的過程離不開RS和GPS的支撐。僅利用一種技術手段，可能難以準確、高效地完成這項研究任務。

GIS、RS和GPS這三項技術合稱為3S，在過去是相互獨立發(fā)展的，但3S技術的融合是目前地理信息技術的主要研究方向，也是發(fā)展的必然趨勢。3S技術的融合并不是將三種技術簡單相加，而是通過數據接口將其緊密地結合起來，形成一個更具有應用價值的大系統(tǒng)。如GIS需要應用RS資料更新其數據庫中的數據；遙感圖像的判讀需要在GIS支持下改善其精度；而所有數據的匯集都離不開GPS的準確定位，三者之間存在著密切的相互依存關系。目前這種結合仍受到數據結構、分辨率和識別技術的限制，但未來遙感圖像的分辨率將有大幅度提高；在專家系統(tǒng)支持下，計算機識別精度也將有明顯的改善；同時，新的數據結構也在不斷出現。因此，地理信息技術發(fā)展，融合是關鍵。

以上兩道例題的呈現形式雖然不同，但是代表了這類試題設計上存在的主要問題，就是對新技術認識的片面和僵化，又過于強調GIS、RS、GPS在應用領域上的差異，忽視3S技術的融合是現代地理信息技術發(fā)展的趨勢。《課標》必修部分對地理信息技術的要求比較低，只要求學生知道每種技術的主要功能和應用領域，不涉及3S技術的綜合應用，但這并不是意味著高考命題要違背地理信息技術發(fā)展的趨勢，人為割裂GIS、RS、GPS的聯系，重點考查不同技術功能和應用領域的差異。

此外，也有個別試題設計的技術層次邏輯關系錯位，如：

例題3：實時監(jiān)測和預報水稻病蟲害災情所運用的地理信息技術是

A. 全球定位系統(tǒng)、數字地球

B. 遙感技術、地理信息系統(tǒng)

C. 地理信息系統(tǒng)、數字地球

D. 遙感技術、全球定位系統(tǒng)

陳述彭院士指出：“數字地球就是要求地球上的信息全部實現數字化”。這種數字化是將大量的可以發(fā)揮積極作用的信息，按照地球地理坐標建立完整的信息模型，并且用網絡聯結起來的。這是一項龐大而復雜的系統(tǒng)工程，需要計算機及網絡通信技術、GIS、RS、GPS、虛擬現實技術（VR）等作為其技術支撐。數字地球可以說是一個全新的信息概念，也是一種更高層次的技術集成。數字地球應用的領域既可以是局部地區(qū)、國家層面或是全球范圍，又可以是不同行業(yè)與專業(yè)。數字農業(yè)就是利用數字地球技術形成一個包括農作物、土地、土壤從宏觀到微觀的監(jiān)測、預測，農作物生長、發(fā)育狀況以及環(huán)境要素的現狀和動態(tài)分析、診斷預測、耕作措施和管理方案的決策支持在內的信息農業(yè)技術系統(tǒng)。

數字地球與GIS、RS、GPS不是一個技術層次，不應該并列。就例題3所提供的選項看，由于存在包容關系，含有數字地球的選項必然是正確項。出現這樣的問題，可能是對數字地球的概念把握不準確，將注意力過于集中在數字地球的信息呈現上，忽略了數字地球作為一個復雜系統(tǒng)所具備的研究能力。這提醒我們，越是要求簡單“了解”的基本概念，在命題和教學中，越是不能將其“標簽化”，過于狹隘的理解可能會造成學生終身的認識誤區(qū)。

高考考查的內容除了要考慮學科的繼承性、經典性以外，還應該體現社會需求和學生發(fā)展的時代性。地理信息技術順應時代發(fā)展潮流，既能提供豐富、鮮活的素材，又有利于考查學生的思維品質。但從命題的角度看，高考區(qū)別于學業(yè)水平測試，不應僅考查地理信息技術知識本身，而應該在準確把握學科內涵和發(fā)展方向的基礎上，考查學生利用新技術手段解決具體地理問題的能力。