“图层方法”是利用地理信息系统图层的概念和技术来开展地理教学的方法，具有直观性、形象化和可操作的特点，已被我国地理教师用于地理原理性知识和区域地理等内容的教学。该方法可以非计算机的“低技术”方式使用，既利用了地理信息系统中的有益方法，又适合我国地理教学软、硬件普遍不足的现状；对该方法的研究有利于挖掘“图层方法”的内涵，丰富中学地理教学方法体系，为地理教师提供更多的教学方法的选择。
关键词：图层；图层方法；地理教学；中学；地理信息系统；
作者简介：林培英，1957年生，北京人，博士，首都师范大学资源环境与旅游学院教授，主要从事地理课程与教学论、现代教育技术应用、环境与可持续发展教育等研究。
地理信息系统不仅是我国高中地理教学的内容，也可以作为教学的辅助工具。目前地理教师利用地理信息系统辅助教学的还不多见，主要原因在于地理信息技术是一门需要足够的硬件和软件的“高技术”，在这方面，我国中学的条件还不能满足技术应用的需要。但是地理信息系统并不仅仅是“技术”，它已经从“技术”发展到“科学”，其中一些基本的技术和思想，在没有“高技术”的条件下也可以运用到中学地理教学中，为打开地理教学新思路作出贡献。“图层”就是这样一种技术。
2003年，笔者从美国国家地理教育网站上看到一篇地理课堂教学的教案，标题是《区域图层———低技术含量的地理信息系统》。1方案中安排中学生通过使用地理信息系统中的图层技术探究一个地理区域的自然特征，但学生使用的是透明胶片而非计算机的地理信息系统软件。这篇教学设计给予笔者最初的启发是：用“低技术”地理信息系统教学，除了可以直观、形象地了解该技术的特征外，还可以渗透该技术内含的地理思想。在以后的若干年内，笔者不断与大学同事、师范生和中学地理教师交流这种想法。2004年准备申请高中地理教材编写立项时，根据这种思考设计了农业区位因素章节(见林培英、杨国栋等著的《高中地理教科书的文本比较研究与编写实践》一书)；2006年笔者参与北京郊区初中地理教师培训项目，当地中学教师利用类似的方法设计并实施了一节公开课(见本文“背景资料1”)；2008年笔者主持教育部师范司高中新课程远程研修项目，参与课程开发的优秀高中地理教师又设计实施了类似的研究课例(见本文“背景资料2”)。此外，从其他渠道也了解到有类似研究课或复习课的存在，例如，利用图层叠加技术复习区域地理知识。[1]基于上述中学地理教师的实践和作者多年的思考，本文探讨了“图层”概念和技术在中学地理教学中的应用。
一、基本概念
(一)图层
“图层”，简单地说就是层状信息。在使用广泛的图像处理软件Photoshop中，“图层”是一个基本技术，人们用它来分别处理图像上的不同内容，每次处理的内容就构成一个“图层”，最后将不同的图层叠加成目标图像。甚至在传统的手工制作中，也能看到“图层”的影子。例如，立体画的制作，人们在不同的硬纸片上分别画上云、山、树、人等图形并剪裁下来，再将这些图形按某种前后顺序垂直粘贴在底板上，从正面看，就是一幅有层次的立体画。
在地理信息系统中，“图层”即“描述不同地理要素的专题层次”“不同要素的地理空间数据也常常分别地加以组织，形成同一区域的多重图层或专题数据层次……”[2]地理图层是地理信息系统的数据存储和表现形式。
在与地理有关的实际应用中，“图层”中的“图”是指专题地图，“层”是指在某一特定框架下相互关联的若干幅专题地图，其中基本地图呈现主题框架，如某一区域的轮廓图；其他则为可供选择叠加的数据图层。某一类数据可以在底图上独立显示，也可以叠加在一起构成新的地图，例如，道路、河流、建筑、行政区域划分、地面海拔等，都可以构成专题图层。在电子地图的使用中，用户可以选择在某城市的地图上单独显示大型购物中心，这里大型购物中心的分布图就是一个“图层”。
“图层”的使用可以是基于计算机的，也可以是非计算机技术的，如使用透明材料绘制地图图层再进行人工叠加。在地理课上，一些简易地理教具的制作也应用了“图层”的原理，例如，使用玻璃片制作的等高线地形图模型，每张玻璃片就可以理解为一个“图层”。不论是计算机处理的“图层”还是用普通材料绘制的图层，基本的要求是“透明”。
总之，“图层”有以下几个重要特点：信息呈层状显示；每层的空白处是透明的；多层信息组合起来形成新的俯视图。假如我们用橡皮泥制作了一个地层模型，从侧面看确实是层状的，但不能说它是“图层”，而玻璃片制作的等高线地形模型就可以这样说。上述三个特点都具备，相关事物才具有“图层”的意义。
(二)作为教学方法的“图层方法”
当人们用“图层”技术进行地理专题教学而非单纯呈现叠加后的信息分布时，就会形成一种由技术扩展开来的教学方法，可以称其为“图层方法”。“图层方法”是利用地理信息系统图层的概念和技术来开展地理教学的方法。与讲授法等涵盖面很广的方法比较，它多限定在某些特定内容上；同“情境教学”“探究教学”等一般教学方法比较，它是一种地理特色教学方法。“图层方法”中的“图”目前仅指地理要素分布图，“图层”指用于同一主题学习的若干张透明要素分布图，这些图的比例尺相同，呈现的地理要素不同。一般来说，每一张图仅表示一种地理要素。“图层方法”主要由图层的建立和利用图层讨论地理主题两个核心部分构成。“图层方法”并不依赖特定的教学仪器设备。
“图层方法”的名称似乎有些过于具体和依赖技术。在实际课例中，一些教师也并没有直接使用“图层”的概念，而是根据课堂教学的活动设计，将自己使用的方法定义为“情境教学法”“任务驱动法”甚至是“探究法”。我们也可以将“图层”技术的运用定义为“多因素分析法”或“综合分析法”，这种命名较之“情境教学法”等方法更接近该方法的本质。但上述方法的名称都过于上位和宽泛，模糊了图层利用本身的地理特点，所以本文选择使用“图层方法”一词，突出其方法与地理教学内容的融合。
二、“图层方法”的使用