地图是有效的地理教学工具，但当地图与技术相结合时，它们可以通过地理信息系统（GIS）在视觉上变得强大。地图和数据的结合可以产生数字地图，让学生参与到事物所在的科学中来。例如，数字地图中的互动功能可以帮助学生了解事物是如何随时间变化的，或者在任何年级研究解决现实问题的方法。

主要收获：课堂中的地理信息系统

• 地理信息系统可以制作数字地图，让学生参与到事物所在的科学中来。
• 地理信息系统能够将数据作为环境的三维地图进行操作和分析。
• 教育工作者可以将不同的地理信息系统整合到任何内容领域的课程中。谷歌地球和esri等系统为教育工作者提供培训、资源和支持。

什么是地理信息系统(a gis)？

定位工具的首字母缩略词可能令人困惑。位置科学是一门地理信息科学，也称为地理信息系统。位置科学一直是地理学的一部分。相比之下，GIS（系统）操纵和分析数据，将其作为环境的三维地图在空间上呈现。这些数据可以从多个来源收集。这些来源可以包括作为全球定位系统（GPS）一部分的全球定位卫星（GPS）。这些卫星利用来自太空的无线电信号传递实时信息，以确定准确的位置。总之，来自GPS设备的数据由GIS（系统）收集，然后由GIS（科学家）使用。

谷歌地球教室

如今，在课堂上使用地理信息系统的最明显的例子就是使用谷歌地球（GoogleEarth），这是一个开源程序，可以轻松下载和安装以供即时使用。谷歌地球提供位置搜索和围绕这些位置的三维轨道。

有针对教育者的教程，也有针对教育者的主题，其中包括使用“网站上的地理环境以及位置、照片和视频”编写故事地图

教育者可以使用已经准备好的探险家冒险，与学生分享不同地方的详细信息。使用Google Voyager提供的主题示例包括：

• “黑人历史月”课程以黑人文化改变美国历史轨迹的地点为特色。
• “世界各地的神话和传说”课程以中国、印度、意大利、美国、澳大利亚、希腊、埃及和斯堪的纳维亚半岛的神话为特色。
• “风如何变电”课程以北海和北极的海上风电场为特色。

Google Earth还提供称为“热身护照”的跨课程活动。每项活动都与通用核心国家标准（CCS）或内容领域框架（如下一代科学标准（NGS））相连。

还有机会将Google Earth与虚拟现实（VR）和增强现实（AR）相结合，以便教育工作者可以为学生提供虚拟实地考察。

谷歌地球地理信息系统课程和活动示例

谷歌地球上的热身护照课程要求教师使用“我感到幸运”和谷歌地球上的街景“随机选择世界上的一个地点，然后将该地点与学科概念联系起来。”热身护照可用于不同科目和年级的跨课程连接。例子包括：

• 数学五年级：这个位置的面积加倍（三倍，四倍）。用平方英尺写出新面积。如果这个位置的面积被分成两半，那么每个部分的面积是多少平方英尺？
• 数学七年级：研究去年该地区的年平均气温。科学家预测今年全球气温将上升6%。编写两个等效表达式来表示此更改。
• 社会研究6级：研究该地区最大的行业。这告诉你那里的人们是如何谋生的？
• 社会研究8级：该地区提供哪些交通服务？
• ELA 6-8级：确定或研究人类如何改变该地区物理环境的一个例子。总的来说，这种变化是积极的还是消极的？用具体的细节来支持你的答案。写一首关于这个地方的物理特征的诗，包括以下元素：押韵、头韵和诗节。

esri-gis在教室中的应用

环境系统研究所（ESRI）还向教育工作者提供地理信息系统，供课堂使用。与Google Earth一样，K-12年级也有使用GIS的主题区域内容资源。

在ESRI网站上，教师可以使用地理查询™, 无需登录或下载即可使用。ESRI网站上对这些活动的描述为“短（15分钟）的、基于标准的探究活动，用于教授常用教科书中基于地图的内容。”每个主题有15-20个活动，其中许多活动可以修改以供实际参与。

ESRI还提供在线ESRI学院下的教育者培训。课程模块展示了整合GIS以支持教学和讨论的策略。还有一个导师计划来支持教师。使用ArcGIS故事地图的学生竞赛链接在ESRI的网站上。

美国的教育工作者和管理者可以在ESRI网站上填写表格，申请免费的ArcGIS for Schools捆绑包，以供教学使用。

使用esri的课程和活动示例

与Google Earth中的计划一样，ESRI的详细课程计划以地理环境为中心，帮助学生将课程与真实地点联系起来。

• 在ELA中，有美国文学课程，学生可以探索埃里克·拉森的《以撒的风暴》的地理背景，他们的眼睛是佐拉·尼尔·赫斯顿的《守望上帝》。
• 在数学方面，学生可以将两个城镇共用的水塔放置在中点，并使用毕达哥拉斯定理确定所涉及的成本。
• 对于世界历史课来说，课程围绕着文明摇篮、丝绸之路：当时和现在以及早期欧洲探索的故事地图组织。
• 环境科学专业的学生可以调查海洋废弃物、海洋环流的作用以及人类如何影响垃圾堆积。

无论使用何种平台，在课堂上使用地理信息系统的教育工作者都会让学生参与符合国家标准的探究驱动、解决问题的活动。GIS在课堂上的应用还可以帮助学生考虑各种需要的职业途径。

教育政策地理信息系统

地理信息系统通过使用实时数据帮助学生批判性地思考真实问题，但也有其他教育应用。地理信息系统可以支持大小学区的决策和决策。例如，GIS可以为地区管理员和社区安全专家提供有关学校建筑和周围区域的信息，以设计和管理安全计划。在其他例子中，对社区交通基础设施的GIS数据分析有助于优化公交线路。当社区经历人口迁移时，地理信息系统可以帮助各地区做出建造新学校或何时关闭旧学校的决策。地理信息系统还可以为学区管理员提供工具，使学生在出勤、学业成绩或课后支持方面的需求模式可视化。

学生们知道地理信息系统

学生们已经熟悉了游戏中的地理信息系统应用程序，它是真实和虚拟环境的混合体，例如Pokémon Go，该移动应用程序在第一年（2016年7月）在全球下载了5亿次。

玩电子游戏的学生将熟悉由GIS软件（如城市引擎）创建的城市环境。不同的GIS软件用于电影、模拟和虚拟现实。

最后，任何使用过GPS的汽车或使用过Google、Bing、Apple或Waze的交互式地图应用程序的移动应用程序的学生都体验过GPS和GIS（系统）分析的数据如何将真实世界与虚拟世界融合在一起。

学生对地理信息系统的熟悉有助于他们理解地理信息系统应用程序在他们的世界中是如何运行的。他们可能有足够的背景知识，通过个人经验，他们可以帮助他们的老师在学习地理信息系统时变得更加舒适！