高中地理中圖版 (2019)必修 第一冊(cè)第二節(jié) 地理信息技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份高中地理中圖版 (2019)必修 第一冊(cè)第二節(jié) 地理信息技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)，共7頁(yè)。教案主要包含了導(dǎo)入新課，啟發(fā)提問(wèn)，教師講解，教師小結(jié)，教師總結(jié)，全課小結(jié)，布置作業(yè)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

現(xiàn)代地理學(xué)中，地理信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展與應(yīng)用，日益成為地理學(xué)前沿科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，并成為地理學(xué)服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)的主要途徑，其主要的“3S”技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。課標(biāo)強(qiáng)調(diào)利用地理信息技術(shù)探究有關(guān)自然地理的問(wèn)題，因此本節(jié)課的學(xué)習(xí)，既有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理信息技術(shù)進(jìn)行探究的興趣，又能夠使學(xué)生掌握基本的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)地理環(huán)境研究的方法，為以后區(qū)域地理的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
區(qū)域認(rèn)知：通過(guò)判讀不同地區(qū)的遙感影像等，了解其不同區(qū)域的主要特征。
人地協(xié)調(diào)觀：通過(guò)學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)，了解各種自然要素和人文要素的分布，及其影響和發(fā)展趨勢(shì)，讓學(xué)生思考人與自然的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀。
綜合思維：利用所學(xué)，并結(jié)合物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)知識(shí)，探究遙感、地理信息系統(tǒng)的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維。
地理實(shí)踐力：通過(guò)判讀不同地區(qū)的遙感影像，在加上實(shí)地研究，培養(yǎng)學(xué)生在觀測(cè)能力，從而更好的提高學(xué)生的地理實(shí)踐力。
1、重點(diǎn)：學(xué)會(huì)運(yùn)用地理信息技術(shù)和野外調(diào)查的技能。
2、難點(diǎn)：能夠運(yùn)用地理信息技術(shù)和野外調(diào)查的技能，探究有關(guān)自然地理的問(wèn)題。
多媒體 自制教具、地貌景觀模型
【導(dǎo)入新課】
探究：溢油污染影響模擬
地理信息技術(shù)可以模擬溢油污染事故，有助于更客觀全面地分析與評(píng)價(jià)海洋保護(hù)區(qū)遭受此事故的污染風(fēng)險(xiǎn)。在渤海灣溢油污染模擬中，研究人員利用地理信息技術(shù)模擬了石油在12小時(shí)、24小時(shí)、36小時(shí)、48小時(shí)、60小時(shí)和72小時(shí)的時(shí)間內(nèi)油污到達(dá)的地點(diǎn)和擴(kuò)散線路，并推測(cè)出油污的影響范圖。
思考： 1.要獲取溢油污染影響的模擬結(jié)果，需要了解哪些地理信息?
2.如何監(jiān)測(cè)石油污染的擴(kuò)散情況?
【板書(shū)】1、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)及其應(yīng)用
【啟發(fā)提問(wèn)】地理信息技術(shù)是什么？包括了什么？
學(xué)生分組討論后回答，相互啟發(fā)補(bǔ)充。
【教師講解】地理信息技術(shù)是指獲取、記錄、加工、管理和傳播地理信息的各種技術(shù)手段，主要有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、遙感(RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）。
【啟發(fā)提問(wèn)】什么是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)？
學(xué)生分組討論后回答，相互啟發(fā)補(bǔ)充。
【教師小結(jié)】
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)是能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)，提供全天候的三維坐標(biāo)、速度、時(shí)間信息的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它主要包括美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GESLONASS)、歐盟的伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（CALILEO）以及中國(guó)的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（BDS）等。其中美國(guó)的導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展最早，也此較完善，在世界范圍內(nèi)使用產(chǎn)泛。
【啟發(fā)提問(wèn)】什么是中國(guó)的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)？
學(xué)生分組討論后回答，相互啟發(fā)補(bǔ)充。
【教師小結(jié)】 北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)和俄羅斯格洛納斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)后世界上第三個(gè)成熟的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。
【啟發(fā)提問(wèn)】北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是怎么工作的？
學(xué)生討論、回答：
【教師小結(jié)】
北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是我國(guó)著眼于國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。它融合了導(dǎo)航與通信能力，具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。2018年底，“北斗三號(hào)”基本系統(tǒng)完成建設(shè)，開(kāi)始提供全球服務(wù)。
【啟發(fā)提問(wèn)】北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)可以應(yīng)用到哪些方面 ？
學(xué)生討論、回答：
【教師小結(jié)】
目前，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、測(cè)繪地理信息、森林防火、通信時(shí)統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急搜救等領(lǐng)域。
【啟發(fā)提問(wèn)】全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)有什么作用 ？
學(xué)生討論、回答：
【教師小結(jié)】
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的主要功能是定位、導(dǎo)航等，這在森林普查與規(guī)劃、海洋調(diào)查與監(jiān)測(cè)、氣象及地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與救援等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
【啟發(fā)提問(wèn)】全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在林業(yè)調(diào)查方面有哪些作用 ？
學(xué)生根據(jù)投影片討論、總結(jié)。
【教師總結(jié)】在林業(yè)調(diào)查方面，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效提高森林資源的管理效率。由于全球定位系統(tǒng)測(cè)量的精度高，操作簡(jiǎn)便，而且儀器體積小、便于攜帶，可以全天候操作，因而廣泛應(yīng)用于測(cè)定森林面積、道路位置、森林火災(zāi)地區(qū)位置，界定邊界線，估算木材含量，尋找水源等林業(yè)測(cè)量領(lǐng)域。在得到調(diào)查樣地的詳細(xì)位置，充分了解森林資源多樣性的基礎(chǔ)上，可以適時(shí)做出調(diào)整，為林業(yè)的發(fā)展做進(jìn)一步規(guī)劃。
【啟發(fā)提問(wèn)】全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在海洋觀測(cè)方面有哪些作用？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】在海洋觀測(cè)方面，引入導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)、海平面變化、海洋氣象等方面的有效監(jiān)測(cè)。例如，引入全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)建立全球定位系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行觀測(cè)站，是國(guó)際上正在采用的重要對(duì)地觀測(cè)手段，主要用于地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、大氣和海平面變化監(jiān)測(cè)等方面。它可以提供潮汐觀測(cè)站站址的周、月、年變化率，監(jiān)測(cè)海平面實(shí)際變化，能夠及時(shí)提供大氣中水汽含量變化信息，為海洋氣象預(yù)報(bào)服務(wù)，還能在線提供空間位置基準(zhǔn)，為海岸帶和近海海洋調(diào)查服務(wù)。
【啟發(fā)提問(wèn)】全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在氣象觀測(cè)方面有哪些作用？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】 在氣象觀測(cè)領(lǐng)域，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。例如，使用全球定位系統(tǒng)研究大氣，特別是研究對(duì)流層的大氣特征。我國(guó)多個(gè)地區(qū)也已經(jīng)全面開(kāi)始應(yīng)用北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，進(jìn)行區(qū)域自動(dòng)氣象站的建設(shè)，彌補(bǔ)了原有氣象站的不足。隨著技術(shù)的發(fā)展，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)將成為新一代氣象觀測(cè)系統(tǒng)的主要部分，在天氣預(yù)報(bào)中發(fā)揮重要作用。
【板書(shū)】2、遙感及其應(yīng)用
【啟發(fā)提問(wèn)】什么是遙感？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
遙感，即“遙遠(yuǎn)的感知”。
廣義的理解，遙感泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、聲波、地震波等的探測(cè)，
狹義的理解，遙感指應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)近距離接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁沒(méi)特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析，揭示目標(biāo)的特征和變化的綜合性探測(cè)技術(shù)。
【啟發(fā)提問(wèn)】遙感的工作過(guò)程是怎樣的？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
遙感的核心在于獲取信息的遙感技術(shù)設(shè)備，主要包括遙感平臺(tái)和傳感器。傳感器可以接收地物體反射或輻射的電磁波信息，并以影像膠片或數(shù)據(jù)磁帶的形式記錄下來(lái)，傳送到地面接收站。地面接收站對(duì)遙感信息進(jìn)行處理和判讀分析，并進(jìn)行野外實(shí)地驗(yàn)證，最后生成遙感影像，為資源勘探、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和規(guī)劃決策服務(wù)。
【啟發(fā)提問(wèn)】什么是遙感影像？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
遙感影像是各種傳感器所獲信息的產(chǎn)物，是遙感探測(cè)目標(biāo)的信息載體，主要包括航空像片和衛(wèi)星影像。遙感影像由成千上萬(wàn)的像元組成。像元是遙感影像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元，簡(jiǎn)稱圖像分辨率。
1米分辨率指影像上的一個(gè)像元表示地面上1平方米的范圍。由此可知，該數(shù)值越小，影像顯示地表信息細(xì)節(jié)的能力越強(qiáng)，分辨率就越高。
遙感影像有黑白和彩色之分。黑白影像是根據(jù)物體的灰度差異呈現(xiàn)的，一般建筑物顏色較淺，草地和森林顏色較深。彩色影像有真彩色和假彩色之分，真彩色影像上地物顏色能夠真實(shí)反映實(shí)際地物的顏色特征，符合人的認(rèn)知習(xí)慣；假彩色影像是將圖像上地物顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榕c實(shí)際地物不一致的色彩，可以提高特定目標(biāo)物的可鑒定度。
【啟發(fā)提問(wèn)】遙感目前有什么應(yīng)用？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
遙感的應(yīng)用目前，遙感已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自然地理研究的諸多領(lǐng)域，在地貌、氣候、水文、土壤和植被的調(diào)查和監(jiān)測(cè)中都發(fā)揮著重要作用。例如，識(shí)別不同的地貌類型，觀測(cè)全球氣候變化，監(jiān)測(cè)海水運(yùn)動(dòng)與變化，識(shí)別植被類型與分布結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)災(zāi)害并預(yù)警等，都少不了遙感技術(shù)的應(yīng)用。
【啟發(fā)提問(wèn)】遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面有什么應(yīng)用？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面，遙感技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地獲取區(qū)域的環(huán)境和災(zāi)害信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境和災(zāi)害的變化，預(yù)測(cè)將要出現(xiàn)的問(wèn)題。由遙感技術(shù)獲得的環(huán)境和災(zāi)害動(dòng)態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的快速分析和處理，能夠?yàn)闆Q策部門(mén)提供科學(xué)依據(jù)。
【啟發(fā)提問(wèn)】遙感在其他方面有什么應(yīng)用？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
遙感主要應(yīng)用于水資源調(diào)查、水土流失調(diào)查、冰雪檢測(cè)、海岸帶及淺海地形調(diào)查等。遙感不僅能確定地表江河、湖沼和冰雪的分布、面積、水量和水質(zhì)，還能勘查淺屬地下水資源。列如，通過(guò)判讀分析青藏高原地區(qū)的遙感影像，不僅發(fā)現(xiàn)了地圖上已有的部分湖泊面積、形狀的差錯(cuò)，還發(fā)現(xiàn)了300多個(gè)地圖上沒(méi)有的湖泊。遙感能為水文研究提供長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)情報(bào)，幫助預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)早情、融雪、徑流、洪水。例如，衛(wèi)星遙感可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水的動(dòng)向，調(diào)查洪水泛濫范圍，迅速確定洪澇面積和受災(zāi)程度。
【板書(shū)】3、地理信息系統(tǒng)
【啟發(fā)提問(wèn)】什么是地理信息系統(tǒng)？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
地理信息系統(tǒng)是依靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)地理信息的收集、處理、儲(chǔ)存、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)為地理信息資源的共享提供了最便捷的技術(shù)支持。利用地理信息系統(tǒng)可以儲(chǔ)存龐大的空間數(shù)據(jù)，不但能隨時(shí)制作電子地圖，還有詳細(xì)的屬性資料可供查詢，并能進(jìn)行多種空間分析，以此來(lái)模擬區(qū)域內(nèi)的資源、人口等要素的空間規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)。
【啟發(fā)提問(wèn)】地理信息系統(tǒng)可以解決什么問(wèn)題？
學(xué)生討論、回答：
【教師總結(jié)】
作為地理信息的自動(dòng)處理與分析系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)的功能遍及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策應(yīng)用的全部過(guò)程。地理信息系統(tǒng)一般可以解決以下問(wèn)題。
位置分析。解決與“位置”有關(guān)的問(wèn)題。例如，分析可可西里藏羚羊的空間分布情況。
趨勢(shì)研究。包括空間趨勢(shì)和隨時(shí)間的演戀趨勢(shì)，如分析過(guò)去20年青藏高原地區(qū)冰川面積和分布的變化情況。
模式研究。特定區(qū)域地理事物的分布及其組合都有一定的規(guī)律，通過(guò)模式分析，可以揭示各種地物之間的空間關(guān)系。例如，分析一個(gè)地區(qū)的地形、土壤與特定作物種植之間的關(guān)系。
模擬分析。利用地理信息系統(tǒng)，將已掌握的地理規(guī)律用數(shù)學(xué)方法表達(dá)出來(lái)，即建立模型，來(lái)模擬其中某種因素的變化、以及產(chǎn)生的結(jié)果。例如，建立洪水預(yù)測(cè)模型，就可根據(jù)降水量、降水強(qiáng)度、降水持續(xù)時(shí)間，預(yù)測(cè)洪水發(fā)生的時(shí)間和可能淹沒(méi)的范圍。
【全課小結(jié)】
【布置作業(yè)】完成填充圖冊(cè)相應(yīng)的練習(xí)。
板書(shū)設(shè)計(jì)
第一節(jié)：地理信息技術(shù)的應(yīng)用
一、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
二、遙感
三、地理信息系統(tǒng)