《地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)和技能目標(biāo)?
1. 了解遙感的概念和遙感的基本工作過程。
2. 了解全球定位系統(tǒng)的概念和基本工作過程。
3. 了解數(shù)字地球的含義。
4. 結(jié)合實(shí)例?了解遙感（RS ）在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。
5. 舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。
6. 運(yùn)用有關(guān)資料?了解地理信息系統(tǒng)（GIS ）在城市管理中的功能。
過程與方法目標(biāo)?
1. 學(xué)會(huì)通過多種途徑、運(yùn)用多種手段收集、整理地理信息?并應(yīng)用到新課學(xué)習(xí)中。
2. 在生活中發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn) RS 、 GIS 、 GPS 技術(shù)的應(yīng)用及帶來的變化。
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)?
1. 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)?讓學(xué)生親歷體驗(yàn)地理信息技術(shù)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們的生活帶來的方便?
從而能夠更加熱愛科學(xué)、不斷地學(xué)習(xí)和探索科學(xué)知識(shí)。
2. 能將所學(xué)的知識(shí)用于實(shí)踐?利用現(xiàn)代地理科學(xué)發(fā)展的前沿科學(xué)來為社會(huì)服務(wù)。
【教材內(nèi)容及分析】
本節(jié)的《新課程標(biāo)準(zhǔn)》要求是?結(jié)合實(shí)例?了解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。舉例說出全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。運(yùn)用有關(guān)資料?了解地理信息系統(tǒng)在城市管理中的功能。了解數(shù)字地球的含義。
本節(jié)內(nèi)容主要從遙感（RS ）、全球定位系統(tǒng)（GPS ）、地理信息系統(tǒng)（GIS ）三個(gè)方面介紹地理信息技術(shù)?以及在此基礎(chǔ)上介紹“數(shù)字地球”。由于學(xué)生的基礎(chǔ)和教學(xué)設(shè)施條件?以及遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)本身的復(fù)雜性?《地理新課程標(biāo)準(zhǔn)》主要從這些技術(shù)的應(yīng)用出發(fā)?讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)。在教學(xué)時(shí)我們可以在課前?先讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)及各種媒體搜集有關(guān)信息?在此基礎(chǔ)上?教師盡可能地運(yùn)用生活中的實(shí)例來講解這些地理信息技術(shù)?有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的體驗(yàn)、理解和鞏固。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)?遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境中的應(yīng)用。
【教學(xué)過程與教學(xué)策略】
一、聯(lián)系生活實(shí)際?導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)
師?上節(jié)課我們布置了一個(gè)課外調(diào)查題?同學(xué)們走訪自己的親朋好友中的駕駛一族?了解他們駕車到一個(gè)陌生的城市?最大的煩惱是什么?怎么來解決這個(gè)煩惱?
生? 學(xué)生回答略。
師? 根據(jù)學(xué)生的回答情況?教師引入全球定位系統(tǒng)? GPS ?汽車導(dǎo)航。
多媒體視頻展示?全球定位系統(tǒng)? GPS ?汽車導(dǎo)航。
師?全球定位系統(tǒng)? GPS ?是地理信息技術(shù)的一種?本節(jié)課我們就學(xué)習(xí)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。
?（在學(xué)生課前的走訪和初步感知的基礎(chǔ)上?運(yùn)用多媒體技術(shù)?再現(xiàn)生活情境?能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?增強(qiáng)探究新知的欲望。）?
二、運(yùn)用信息資料?自主學(xué)習(xí)探究
師? 什么是地理信息技術(shù)?
生?地理信息技術(shù)是指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱?主要包括遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。
師? 首先我們學(xué)習(xí)遙感（RS）。
一?遙感
1. 什么是遙感（RS ）??
生?遙感是人們?cè)诤娇掌?如飛機(jī)、高空氣球?或航天器?如人造衛(wèi)星?上利用一定的技術(shù)裝備?對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。
多媒體顯示?圖片?“ 1998 年 7 月 27-31 日洞庭湖及荊江地區(qū)飛機(jī)遙感圖像 ” 、 “ 1998年8 月28 日洞庭湖及荊江地區(qū)飛機(jī)遙感圖像”
師 : 引導(dǎo)學(xué)生通過比對(duì)圖例 , 比較圖 1 ? 5a 和 1 ? 5b ?圖 1 ? 6a 和 1 ? 6b ?圖
1 ? 5 和 1 ? 6 ?從中提取相關(guān)的地理信息。
提問?
①通過兩幅圖的比較?你認(rèn)為遙感技術(shù)在洪水情況的探測(cè)中起了什么作用?
②你能告訴大家從監(jiān)測(cè)的范圍、速度?人力和財(cái)力的投入等方面看?遙感具有哪些特點(diǎn)嗎?
?與實(shí)地測(cè)繪相比?遙感具有探測(cè)范圍大“飛得高?探得遠(yuǎn)”、獲得資料速度快、周期短、受地面條件限制少即適應(yīng)性強(qiáng)“你不行還有我行”等特點(diǎn)?人力、財(cái)力投入相對(duì)較少。?
③你們小組還能告訴大家更多的遙感應(yīng)用的實(shí)例嗎?
各小組分別上臺(tái)展示收集的有關(guān)遙感技術(shù)在各行各業(yè)應(yīng)用情況及案例。
2. 遙感技術(shù)的應(yīng)用
資料一? 大興安嶺森林火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)信息 問天網(wǎng) 2004-10-21 內(nèi)蒙古氣象臺(tái)消息? 10 月 15 日 ? NOAA-16 號(hào)氣象衛(wèi)星接收到的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖中?中蒙邊境處蒙古境內(nèi)有一火點(diǎn)。
17 日、 18 日火場(chǎng)上空有云未能監(jiān)測(cè)到。 19 日 14 時(shí) 27 分接收到的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖中?火區(qū)已燒入內(nèi)蒙古阿爾山境內(nèi)?位置是? 119.810E-47.060N 。高溫區(qū)面積約為 17.50 平方公里。 16 時(shí)的遙感監(jiān)測(cè)圖中火區(qū)面積有所擴(kuò)大。 19 日下午?火場(chǎng)上空 4. 5 級(jí)西北風(fēng)?火勢(shì)向東南方向蔓延。
另外?錫盟東烏旗與興安盟科右前旗交界處有一處火點(diǎn)?位置為 120.130E-46.560N, 高溫區(qū)面積約為 2.2 平方公里。
資料二?西安土地管理局用上高科技是否亂占耕地衛(wèi)星一看便知 衛(wèi)星遙感技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到政府部門的執(zhí)法檢查當(dāng)中。目前?西安市土地管理局正在利用衛(wèi)星遙感資料?來發(fā)現(xiàn)和查處土地違法行為。
利用衛(wèi)星來檢查土地執(zhí)法情況?在西安市已是第二次。衛(wèi)星遙感照片與通常的高空俯拍照片不同?它的顏色呈現(xiàn)出一種猶如“電視機(jī)顏色失真”的樣子。具體做法是?拿 2000 年 10 月和 2001 年 10 月高空衛(wèi)星所拍攝的兩張西安行政區(qū)域的照片來進(jìn)行比較?看哪些地點(diǎn)呈現(xiàn)出顏色變化?是否把耕地變成了建筑。 1.5 米 寬的道路、 6 畝大小的地塊是目前衛(wèi)星照片所能分辨的最小限度。
西安市土地管理局有關(guān)部門同志介紹說?這次檢查工作的區(qū)域范圍是西安市 8 個(gè)區(qū)和長(zhǎng)安、高陵 2 個(gè)縣的新增建設(shè)用地?衛(wèi)星照片上所能辨認(rèn)出的地面變化大約有 200 多個(gè)點(diǎn)?這些新增建設(shè)用地是否符合有關(guān)規(guī)定?他們正在逐項(xiàng)核查。 衛(wèi)星遙感技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到政府部門的執(zhí)法檢查當(dāng)中。目前?西安市土地管理局正在利用衛(wèi)星遙感資料?來發(fā)現(xiàn)和查處土地違法行為。
利用衛(wèi)星來檢查土地執(zhí)法情況?在西安市已是第二次。衛(wèi)星遙感照片與通常的高空俯拍照片不同?它的顏色呈現(xiàn)出一種猶如“電視機(jī)顏色失真”的樣子。具體做法是?拿 2000 年 10 月和 2001 年 10 月高空衛(wèi)星所拍攝的兩張西安行政區(qū)域的照片來進(jìn)行比較?看哪些地點(diǎn)呈現(xiàn)出顏色變化?是否把耕地變成了建筑。 1.5 米 寬的道路、 6 畝大小的地塊是目前衛(wèi)星照片所能分辨的最小限度。
西安市土地管理局有關(guān)部門同志介紹說?這次檢查工作的區(qū)域范圍是西安市 8 個(gè)區(qū)和長(zhǎng)安、高陵 2 個(gè)縣的新增建設(shè)用地?衛(wèi)星照片上所能辨認(rèn)出的地面變化大約有 200 多個(gè)點(diǎn)?這些新增建設(shè)用地是否符合有關(guān)規(guī)定?他們正在逐項(xiàng)核查。
?（通過展示師生收集、整理的地理信息?使學(xué)生能更直觀地理解新知識(shí)?提高學(xué)生收集、整理信息的積極性?更好地學(xué)會(huì)在各種有效信息中選擇最有價(jià)值的信息?學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)?并能更好地促使教師從知識(shí)的傳授者向?qū)W生學(xué)習(xí)的合作者、引導(dǎo)者和參與者?學(xué)生發(fā)展的促進(jìn)者角色的轉(zhuǎn)變。
? 在區(qū)域地理環(huán)境研究中 , 遙感應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。）
3. 遙感的主要環(huán)節(jié)
?利用圖表形象講解遙感工作過程。?
師?我們了解了遙感的工作過程?那我們來看看遙感與傳統(tǒng)的研究方法相比有哪些優(yōu)點(diǎn)呢? 傳統(tǒng)工作方法 遙感技術(shù) 從點(diǎn)、線實(shí)地觀測(cè)入手?逐漸過渡到面上分析研究。
首先從面上分析研究入手?然后有重點(diǎn)地選擇點(diǎn)、線進(jìn)行野外驗(yàn)證、檢查。
?區(qū)別傳統(tǒng)方法與遙感技術(shù)的區(qū)別?強(qiáng)調(diào)遙感技術(shù)的優(yōu)越性。?
師? 在區(qū)域地理環(huán)境研究中?遙感廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查?環(huán)境監(jiān)測(cè) 自然災(zāi)害防御等領(lǐng)域。
?二?全球定位系統(tǒng)
師? 同學(xué)們已經(jīng)知道剛上課時(shí)我們播放的 GPS 汽車導(dǎo)航視頻?就是全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。你們還知道全球定位系統(tǒng) GPS 在生活中哪些方面的應(yīng)用?
資料一?
美科學(xué)家將全球定位系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)?提高效率[ 2004-06-08 09:54 ]
中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)站消息?據(jù)最新一期美國(guó)《國(guó)家地理》雜志介紹?美國(guó)國(guó)家航空和航天局正將全球定位系統(tǒng)等一系列新技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?以幫助農(nóng)民增加產(chǎn)量?提高生產(chǎn)效率。 目前正進(jìn)行的試驗(yàn)之一是“導(dǎo)航者”太陽(yáng)能無人駕駛飛機(jī)?其監(jiān)控裝置可以提供農(nóng)作物的具體收割時(shí)間。此外?全球定位衛(wèi)星技術(shù)可以讓農(nóng)民在使用拖拉機(jī)時(shí)精確定位他們?cè)谔锏乩锏姆轿弧?/p>
借助這種精確度可達(dá)緯度 ??厘米 、經(jīng)度??厘米的全球定位系統(tǒng)?農(nóng)民可以全天候使用機(jī)器人拖拉機(jī)工作?再也不受日出日落或天氣好壞的影響。 土壤探測(cè)器及其他地面監(jiān)控設(shè)備與全球定位系統(tǒng)結(jié)合使用?還可以幫助農(nóng)民確定需要澆水、施肥或者除草的準(zhǔn)確地點(diǎn)。這一系統(tǒng)的另一潛在功能是幫助科學(xué)家實(shí)時(shí)監(jiān)控火山活動(dòng)?并跟蹤地震前后的地球活動(dòng)。?來源?新華網(wǎng)?
師?全球定位系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用較為廣泛。野外調(diào)查是區(qū)域地理環(huán)境研究常用的方法之一?全球定位系統(tǒng)可以幫助野外考察人員確定考察點(diǎn)的地理位置?海拔。無論是在飛機(jī)上、行駛的汽車和船泊上?還是徒步在野外考察、旅行?只要擁有手機(jī)大小的 GPS 信號(hào)接受機(jī)?你就能隨時(shí)知道自己前進(jìn)的方向和所處的地理坐標(biāo)。
師?什么是全球定位系統(tǒng)?它有哪三大部分組成?主要特點(diǎn)是什么?
生? 學(xué)生回答略。
師? 對(duì)?這就是全球定位系統(tǒng)?它由空間部分—— GPS 衛(wèi)星星座?地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)?用戶設(shè)備系統(tǒng)—— GPS 信號(hào)接受機(jī)組成。 GPS 可以為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間?并具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。
?三?地理信息系統(tǒng)
師? 剛才我們一起學(xué)習(xí)了 RS 、 GPS ?了解了它們?cè)趨^(qū)域地理環(huán)境中的應(yīng)用。下面我們一起來做個(gè)游戲?開展一個(gè)比賽。我們把全班同學(xué)分成一大組和一小組?小組同學(xué)上講臺(tái)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供的上海地理信息系統(tǒng)?一大組同學(xué)利用各自課前準(zhǔn)備的上海市城市、交通、旅游等地圖?分別合作查找以下地名和相關(guān)信息?上海野生動(dòng)物園、東方明珠、復(fù)旦大學(xué)、浦東機(jī)場(chǎng) …
師?通過剛才的查找和回答?哪個(gè)組取勝應(yīng)該是沒有爭(zhēng)議了吧?…剛才同學(xué)們也親身體驗(yàn)了?地理信息系統(tǒng)與普通地圖相比給我們帶來了哪些方便呢? ?通過兩組查找信息的比賽?故意制造不平等的競(jìng)爭(zhēng)條件?讓學(xué)生更進(jìn)一步體會(huì)地理信息系統(tǒng)帶來的方便、快捷……激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、探究的興趣。?
生?
方便、快速、信息量大、直觀、……
師? 那么?什么是地理信息系統(tǒng)呢?它的簡(jiǎn)要程序是什么?同學(xué)們自學(xué)思考。
生? 學(xué)生回答略。
師? 結(jié)合課本香港地理信息系統(tǒng)?與學(xué)生一起進(jìn)一步熟悉 GIS 的工作過程和應(yīng)用。 師生共同討論回答?課本 14 頁(yè)活動(dòng)題。
?四?地理信息技術(shù)和數(shù)字地球
師?通過學(xué)習(xí)和討論?思考遙感、全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)他們?nèi)叩南嗷リP(guān)系?什么是數(shù)字地球?
三、課外活動(dòng)延伸?體驗(yàn)學(xué)以致用
多媒體顯示?
圖文?平頂山 120 急救中心衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)
2004 年 09 月 27 日 16:01 平頂山外宣辦 平頂山 120 急救中心衛(wèi)星全球定位系統(tǒng) 讓學(xué)生課后分小組模擬平頂山 120 急救中心?查找資料?走訪本市的 110 指揮中心?編寫急救案例?體驗(yàn)地理信息技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用?并提出建議和改進(jìn)方案。
?實(shí)踐活動(dòng)代替書面作業(yè)?既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?又能使學(xué)生體驗(yàn)學(xué)以致用的成就感?從而提高學(xué)習(xí)地理的興趣。?
【評(píng)析】
以上教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了以下兩方面的特色?
第一?引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)?讓學(xué)生真正成為地理學(xué)習(xí)的主人。學(xué)生是地理學(xué)習(xí)的主人?教師是學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者。無論是課前——搜集、整理資料?課內(nèi)——展示、分析資料?還是課后——調(diào)查使用資料?教師都為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的情境?讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)中努力地去發(fā)現(xiàn)問題?提出問題?解決問題。
第二?重視信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。獲取、加工、運(yùn)用信息的能力不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)能力的一部分?也是學(xué)生未來生活能力的重要組成。本節(jié)課所教學(xué)的內(nèi)容?大部分同學(xué)在平時(shí)的生活中體會(huì)不深?因此?在教學(xué)設(shè)計(jì)中?教師特別注重讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)查尋各種相關(guān)資料?利用多媒體播放視頻資料?展示各種圖片、文字資料?增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)?讓學(xué)生真正體會(huì)到地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境中的應(yīng)用。
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