Ứng dụng công nghệ gis (geographic information system) trong thành lập xêri bản đồ địa lí địa phương phú thọ phục vụ cho giảng dạy và học tập địa lí địa phương

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS (GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM) TRONG THÀNH LẬP XÊRI BẢN ĐỒ ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG PHÚ THỌ PHỤC VỤ CHO GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG ThS. Nguyễn Ánh Hoàng Khoa Khoa học Xã hội & Nhân văn TÓM TẮT Bản đồ là nguồn tri thức thứ hai của địa lí, là phương tiện không thể thiếu được trong giảng dạy và nghiên cứu địa lí. Thực tế hiện nay, giảng dạy chuyên đề Địa lí địa phương trong đào tạo giáo viên sư phạm địa lý đang gặp phải khó khăn chưa có hệ thống bản đồ chuyên đề dùng riêng cho giảng dạy. Việc sử dụng công nghệ GIS trong thành lập xêri bản đồ chuyên đề địa lí địa phương tỉnh Phú Thọ sẽ góp phần giải quyết được những khó khăn trên. Bước đầu áp dụng, chúng tôi đã xây dựng được xêri bản đồ chuyên đề địa lí địa phương Phú Thọ, in màu trên giấy Ao có tỉ lệ 1:100.000 phù hợp với lãnh thổ biên vẽ và đảm bảo tính sư phạm trong nhà trường. Đặc biệt, tính năng ưu việt của công nghệ này còn lưu trữ bản đồ dưới dạng bản đồ số, giúp người sử dụng linh hoạt trong chia sẻ, quản lý và cập nhật dữ liệu mới cho bản đồ xuất bản lần sau. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Khoa học địa lý gắn với lãnh thổ và không gian, mọi đối tượng mang tính không gian đều được thể hiện trên bản đồ. Do vậy, trong các tài liệu địa lý khi đề cập đến các đối tượng có sự phân bố không gian địa lý đều cần phải có hệ thống các bản đồ thể hiện các đối tượng đó. Sử dụng ở mức độ thấp chỉ là nhận dạng về sự phân bố của chúng, nhưng ở các mực độ cao hơn là phân tích các mối quan hệ, quy luật chung của địa lý. Địa lý địa phương là một chuyên đề trong đào tạo giáo viên sư phạm địa lý. Đây là chuyên đề đào tạo trang bị cho sinh viên những kiến thức, kỹ năng cơ bản khi nghiên cứu một địa phương cụ thể, là cơ sở cho sinh viên khi ra trường sử dụng với mục đích biên soạn tài liệu địa lý địa phương mình trong giảng dạy. Theo đó, trong chương trình sách giáo khoa Địa lý lớp 9 và lớp 12 đều dành một thời lượng đáng kể về giảng dạy và học tập địa lý địa phương. Đối với sách giáo khoa lớp 9 thời lượng này là 4 tiết, còn đối với lớp 12 là 2 tiết. Ứng với mỗi nội dung kiến thức bài học này đều cần có hệ thống bản đồ giúp cho giáo viên giảng dạy và định hướng cho học sinh khai thác kiến thức từ bản đồ. Song thực tế cho thấy, vì đây là sách giáo khoa dùng chung cho toàn quốc, do vậy những nội dung nghiên cứu ở đây chỉ là những dàn ý giúp cho giáo viên biên soạn tài liệu giảng dạy. Điều này dẫn đến là hệ thống bản đồ địa lý địa phương này không có điều kiện để có thể biên soạn dùng chung cho tất cả các địa phương trên cả nước, mà mỗi địa phương sẽ phải xây dựng một xêri bản đồ địa lý địa phương phục vụ riêng cho giảng dạy của mình, trong đó có Phú Thọ. II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG THÀNH LẬP XÊRI BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG PHÚ THỌ 1. Tổng quan về GIS (Geographic information system) Hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Information System) đã được bắt đầu sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển hơn thập kỷ qua, đây là một dạng ứng dụng công nghệ thông tin nhằm mô tả thế giới thực. Với những tính năng ưu việt, ngày nay GIS được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực nghiên cứu và quản lý, đặc biệt là trong quản lý, quy hoạch sử dụng các nguồn tài nguyên một cách hợp lý theo hướng phát triển bền vững. Ở đây chúng tôi chỉ khái lược trong diện ứng dụng hẹp của công nghệ GIS là trong lĩnh vực Địa lý học, mà cụ thể là thành lập bản đồ giáo khoa chuyên đề. Trong các phần mềm sử dụng phổ biến nhất của công nghệ GIS là phần mềm Mapinfo 9.0 vì tính tiện dụng, có khả năng quản lý dữ liệu chặt chẽ, khả năng phân tích chính xác, nhanh, mạnh và yêu cầu cấu hình máy bình thường. Các thông tin bản đồ trong chương trình Mapinfo thường được tổ chức, quản lý theo đối tượng. Mỗi lớp thông tin chỉ thể hiện một khía cạnh của một bản đồ tổng thể. Chương trình cũng có thể dễ dàng thêm bản đồ những lớp thông tin mới hoặc xóa đi những lớp thông tin, đối tượng không cần thiết. Các đối tượng địa lý trong thế giới thực được thể hiện qua Mapinfo dưới dạng: + Đối tượng vùng (Region): thể hiện các đối tượng khép kín hình học và bao phủ một vùng diện tích nhất định (xã, huyện, tỉnh…) + Đối tượng điểm (Point): thể hiện vị trí cụ thể các đối tượng địa lý như: cột mốc, điểm dân cư.. + Đối tượng đường (Line): thể hiện các đối tượng địa lý chạy dài theo một khoảng cách nhất định (đường giao thông, sông…). + Đối tượng chữ (Text): thể hiện các đối tượng của bản đồ như: nhãn, tiêu đề, địa danh… Tất cả các đối tượng trên được liên kết lại với nhau trong môi trường làm việc của GIS dưới dạng dữ liệu quản lý bằng các bản ghi. 2. Ứng dụng công nghệ GIS trong thành lập xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương Phú Thọ Phần nội dung bản đồ chuyên đề Địa lý địa phương, chương trình Địa lý địa phương trong chương trình Địa lí 9 THCS gồm 4 bài và Địa lí 12 THPT gồm 2 bài. Có thể khái quát xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương cần thiết để giảng dạy trong các phần đó như sau, ở đây cụ thể là xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương Phú Thọ: Bảng 1. Xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương Phú Thọ STT Nội dung bản đồ Hệ thống bản đồ chuyên đề Bản đồ chung 1 Giới hạn và lãnh thổ Vị trí địa lý, giới hạn lãnh thổ và sự phân chia hành chính Bản đồ hành chính 2 Điều kiện tự nhiên và TNTN Địa chất Bản đồ địa chất Bản đồ địa lý tự nhiên tổng hợp Địa hình Bản đồ địa hình Khí hậu Bản đồ khí hậu Thủy văn Bản đồ thủy văn Đất đai Bản đồ thổ nhưỡng Tài nguyên sinh vật Bản đồ sinh vật Khoáng sản Bản đồ khoáng sản 3 Kinh tế - xã hội Gia tăng dân số Bản đồ dân cư Lao động và việc làm Kết cấu dân số Phân bố dân cư Tình hình phát triển văn hóa, y tế và giáo dục 4 Kinh tế chung Công nghiệp và tiểu thủ CN Bản đồ CN và tiểu thủ CN Nông, lâm, ngư nghiệp Bản đồ nông, lâm, ngư nghiệp Giao thông vận tải Bản đồ giao thông vận tải Thương mại Bản đồ thương mại Du lịch Bản đồ du lịch Sự phân hóa lãnh thổ kinh tế Bản đồ các vùng kinh tế Trên cơ sở xác định như trên chúng tôi đã thành lập được xêri bản đồ chuyên đề địa lí địa phương tỉnh Phú Thọ, phục vụ cho giảng dạy chuyên đề Địa lí địa phương ở trường Đại học Hùng Vương và bước đầu đang thử nghiệm một số trường phổ thông trên địa bàn thị xã Phú Thọ. 2. Định hướng khai thác và sử dụng xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương Phú Thọ Phần định hướng khai thác tri thức từ bản đồ giáo khoa chúng tôi không đề cập đến ở đây, vì trong các giáo trình Bản đồ học, Bản đồ chuyên đề, Lý luận dạy học địa lý… đã đề cập hướng dẫn khá chi tiết theo những cấp độ khác nhau. Trong bài này chúng tôi đề cập đến một hướng khai thác bản đồ còn ít được sử dụng, đó là sử dụng bản đồ số dưới sự trợ giúp của máy tính. Sản phẩm bản đồ bằng công nghệ GIS đó là không nhất thiết phải in ra giấy giống như bản đồ truyền thống mà vẫn sử dụng được, thậm chí trong hoàn cảnh nhất định nó còn mang lại hiệu quả cao trong khai thác kiến thức. Hình 1: Bản đồ nông - lâm - ngư nghiệp tỉnh Phú Thọ (trong xêri bản đồ chuyên đề địa lí địa phương tỉnh Phú Thọ) Khi làm việc trực tiếp với máy tính, giáo viên sử dụng có thể dùng bản đồ trực tiếp ở dạng số (vectơ), bằng công cụ Select, Zoom in, Zoom out (lựa chọn, phóng to, thu nhỏ) và các câu lệnh giáo viên sẽ được những mô hình, kết quả theo mục đích sử dụng trong trường hợp cụ thể. Ngoài ra một hình thức sử dụng khác là giáo viên có thể xuất các bản đồ này sang các file ảnh (JPG, BMP, PNG, WMF…) để sử dụng trên Powerpoint. III. KẾT LUẬN Trên cơ sở nghiên cứu nội dung chương trình chuyên đề Địa lý địa phương, sách giáo khoa Địa lý lớp 9 & 12, và sau khi tham gia khóa tập huấn Kỹ năng biên soạn tài liệu địa phương trong khuôn khổ Dự án Việt - Bỉ (2007), chúng tôi đã vận dụng những quan điểm dạy học tích cực để xác định nội dung xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương Phú Thọ. Xêri bản đồ chuyên đề địa lý địa phương được ứng dụng công nghệ GIS với phần mềm Mapinfo 9.0 đảm bảo được những nguyên tắc thành lập bản đồ, tính chính xác, khoa học, thực tế và thẩm mĩ sẽ phục vụ tốt cho công tác giảng dạy, nghiên cứu địa lý địa phương Phú Thọ. Đặc biệt nó còn giải quyết phương tiện bản đồ còn thiếu trong giảng dạy chuyên đề này tại Khoa KHXH & NV, Trường Đại học Hùng Vương và các trường phổ thông trên địa bàn tỉnh Phú Thọ. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. A.M. Berliant (2005), Phương pháp nghiên cứu bằng bản đồ. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 2. Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 3. Nguyễn Dược (chủ biên - 2005), Sách giáo khoa Địa lý 9. NXB Giáo dục, Hà Nội. 4. Nguyễn Dược, Nguyễn Trọng Phúc (2005), Lý luận dạy học Địa lí, NXB ĐHSP, Hà Nội 5. Nguyễn Kế Hào (2008), Giáo trình tâm lí học lứa tuổi và tâm lí học sư phạm, NXB ĐHSP. 6. Kiều Văn Hoan (2006), “Ứng dụng hệ thông tin địa lí GIS để xây dựng xêri bản đồ giáo khoa treo tường kinh tế - xã hội phục vụ giảng dạy chương trình Địa lí 9 THCS, Kỷ yếu hội thảo khoa học: Các giải pháp công nghệ và quản lý trong ứng dụng công nghệ thông tin vào đổi mới dạy – học, NXB ĐHSP, Hà Nội 7. Ngô Văn Nhuận (2005), Địa lý địa phương Phú Thọ. Trường Đại học Hùng Vương 8. Lâm Quang Dốc (2003), Bản đồ giáo khoa. NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội 9. Lê Huỳnh, Lê Ngọc Nam (2001), Bản đồ học chuyên đề. NXB Giáo dục, Hà Nội 10. Lê Thông (chủ biên - 2008), Sách giáo khoa Địa lý 12. NXB Giáo dục, Hà Nội