（一）系统科学以崭新的现代科学原理和方法武装地理教育学
1、系统科学是一门新兴的、高度综合的横向科学
系统科学是二次大战以后才创立的一门新科学，它是高度分化的现代科学技术整体化、综合化的产物。它以系统为研究对象，研究自然、社会和思维领域中各种系统运动的规律。它的覆盖面极广，它的一些基本原理（如系统观点，整体原理、有序原理、反馈原理等）和所概括出来的一些基本范畴（如系统与要素、结构与功能、有序与无序、信息与载体、控制与反馈，等等），以及一些重要的研究方法（如网络分析技术、系统预测技术、黑箱方法、信息方法等），已在各个领域（包括地理科学与地理教育）中得到广泛运用。
系统科学不仅从整体及其联系出发，多侧面地研究系统，从根本上把握住了物质世界的本质联系；而且，它通过科学的精确数学方法，定量地描述系统，显示了对复杂事物研究的准确性和有效性。系统科学的出现，实现了人类认识史上的飞跃。科学家们预言，系统科学为现代科学技术发展及整个人类思维科学发展提供的新概念、新思路、新方法，将开辟一个史无前例的科学技术和生产力突飞猛进的新时代，开辟一个马克思主义哲学发展的新时代。
2、“老三论”与“新三论”
“老三论”与“新三论”是相继出现的系统科学的基础学科层次。
“老三论”指的是系统论（或系统学）、信息论和控制论。作为三门原本独立的学科，“老三论”各有其发展历史和主要应用方面。系统论是认识事物整体与联系的方法论，应用表现多为各种类型的系统工程。信息论是关于信息的认识、描述、度量的学问，主要应用于通讯。控制论是关于信息的利用、处理、控制的理论，主要应用于自动控制技术和人工智能技术。但实际上，三者紧密联系，彼此融合，从不同的侧面研究同一个问题——系统。系统概念是基础，信息概念是内容，控制论则着重于系统中原因与结果的目的性联系。它们有着共同的理论基础——系统科学原理。因此，一般把它们视为一组新兴学科来研究和应用，并认为是现代科学的生长点。
“新三论”是指近十几年才发展起来的耗散结构论、协同论及突变论。耗散结构论主要回答开放系统如何从无序走向有序的问题。协同论研究各种不同的系统从混沌无序状态走向稳定有序结构转化的机理和条件。突变论则运用数学工具，描述系统从一种稳定状态到另一种稳定状态的跃迁。显然，“新三论”是“老三论”理论与方法的进一步深化。
“老三论”与“新三论”的部分原理、范畴及方法，已在地理教育改革的实践中探索性地予以应用，有的实验如综合程序教学法的教学，已取得重要的成果。
（二）系统科学在地理教育中的应用
1、建立不同类型的系统，理清结构要素，全面认识系统与系统之间、系统与要素之间或系统与环境之间的普遍联系。图2—1就是以系统科学思想建立的中学地理教育系统图示。
2、了解系统内各要素之间的因果关系链，以动态的观点认识系统，寻求系统的最优化过程和有序结构，以实现系统的最佳功能。例如地理教学系统内信息流动的过程图（见图2—2）。
3、运用系统科学的地理教学方法
(1)综合程序教学法：是多质多层次多变量的“耗散结构”式教学系统方法，具有开放、立体、综合的特点。通过对课堂教学七项活动（新课导言、展示作业、指导自学、讨论作业、串联讲解、质疑释疑及要求学习）的调控，促进地理教学信息的双向流通，调动学生的学习主动性和积极性，以获得最大的整体功能和最优化的学习质量。
(2)反馈教学法：是系统科学原理与布鲁姆的“掌握学习理论”综合作用于地理教学的产物。它是在教学目标的指引下，以信息反馈为主线（个体反馈、群体反馈、整体反馈等），把自学研讨贯穿始终，从而改变了传统“注入式”的教学法。