新課標(biāo)高中地理教案設(shè)計(jì)(湘教版必修三)

1、新課標(biāo)高中地理教案設(shè)計(jì)（湘教版必修三） 第三章 第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】一、 知識(shí)與技能目標(biāo)1、 掌握地理信息系統(tǒng)的概念，初步認(rèn)識(shí)地理信息系統(tǒng)的基本組成和工作過程。2、 通過學(xué)習(xí)，了解地理信息系統(tǒng)在城市管理及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。3、 利用互聯(lián)網(wǎng)，能夠進(jìn)行公交線路等的簡(jiǎn)單查詢，了解地理信息系統(tǒng)離我們并不遙遠(yuǎn)。二、過程與方法目標(biāo) 1、通過展示相關(guān)圖片和案例，讓同學(xué)們對(duì)地理信息系統(tǒng)有一個(gè)大致的了解，明白：地理信息系統(tǒng)是什么，能為我們做什么。 2、通過讓學(xué)生閱讀教材，了解地理信息系統(tǒng)的發(fā)展簡(jiǎn)史。 3、通過圖片與文字介紹地理信息系統(tǒng)的組成及工作過程。 4、通過舉例介紹地理信息系統(tǒng)在城市管理中

2、的作用，并引導(dǎo)學(xué)生了解地理信息系統(tǒng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 通過介紹地理信息系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)前沿科學(xué)的興趣，做到與時(shí)俱進(jìn)，不讀死書，善于應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決日常生活中的問題，真正做到會(huì)學(xué)、樂學(xué)?！窘滩姆治觥?本節(jié)內(nèi)容主要介紹了地理信息系統(tǒng)的一些基本知識(shí)及其實(shí)際應(yīng)用，3S技術(shù)作為一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)列入湘教版必修三，旨在讓學(xué)生能夠與時(shí)俱進(jìn)，從小培養(yǎng)對(duì)前沿科學(xué)知識(shí)的興趣，關(guān)注學(xué)科熱點(diǎn)問題，拓寬視野，提高地理知識(shí)的時(shí)效性和前瞻性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】地理信息系統(tǒng)的概念及其應(yīng)用。【教學(xué)難點(diǎn)】 地理信息系統(tǒng)的概念和工作原理?！窘虒W(xué)方法】 指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極參與問題的討論，在自主探究的過程中，

3、獲得知識(shí)和技能?！窘虒W(xué)過程】 設(shè)置問題，引入課堂情景 同學(xué)們，假如老師住在陜西師范大學(xué)的新校區(qū)，周末想去興慶宮玩，可是又不知道乘車路線，該怎么辦呢？小組討論，按以下程序進(jìn)行：1、 讓學(xué)生討論23分鐘，每小組介紹自己的解決辦法。2、 老師對(duì)每小組提出的辦法給予評(píng)價(jià)和總結(jié)。3、 在總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出自己的解決辦法。（同學(xué)們提供的方法可能有：詢問公交司機(jī)；通過查閱西安市地圖獲得乘車路線；問去過的同學(xué)；撥打114詢問等等。）轉(zhuǎn)承剛才同學(xué)們提供了很多種解決方法，老師的朋友也推薦了一種，下面呢，讓我們一起來體會(huì)一下這種方法。（打開西安市電子地圖網(wǎng)址，在公交起點(diǎn)終點(diǎn)處輸入相應(yīng)的內(nèi)容。） 同學(xué)們，這樣的方法是

4、不是更方便、更快捷呢？而這種方法就是我們這節(jié)課將要學(xué)習(xí)的一項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，它叫做地理信息系統(tǒng)，英文為Geographical information system,簡(jiǎn)稱GIS。下面，我們就來了解一下什么是GIS。一、地理信息系統(tǒng)的概念 地理信息系統(tǒng)是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。一般的信息系統(tǒng)，如醫(yī)院的病人管理信息系統(tǒng)、車站的售票信息系統(tǒng)等，只能存檔、管理數(shù)據(jù)，不能將數(shù)據(jù)在空間上的分布表現(xiàn)出來。而GIS除了一般信息系統(tǒng)的功能外，還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并具有強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能。在上面的公交線路查詢結(jié)果中，不僅顯示了多種乘車

5、路線，而且還根據(jù)使用者的偏好得出了最佳線路。左面的地圖中還顯示了具體的路線，讓我們很容易就能夠獲得感官認(rèn)識(shí)。這就是GIS在實(shí)際應(yīng)用中所表現(xiàn)出的強(qiáng)大的空間查詢、分析、統(tǒng)計(jì)的功能。轉(zhuǎn)承現(xiàn)在，同學(xué)們應(yīng)該對(duì)GIS有了大致的了解，那么，這樣的一門技術(shù)是怎樣發(fā)展和壯大起來的呢？二、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展 地理信息系統(tǒng)最初為解決地理問題而出現(xiàn)，但現(xiàn)在它已成為信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。全球范圍內(nèi)，從事地理信息系統(tǒng)理論和應(yīng)用研究的專業(yè)人員、科研機(jī)構(gòu)和高新企業(yè)不計(jì)其數(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域也正在延伸到各行各業(yè)。下面，請(qǐng)同學(xué)們閱讀P75-P76頁(yè)，了解地理信息的發(fā)展簡(jiǎn)史和我國(guó)GIS的發(fā)展歷程。轉(zhuǎn)承在了解了GIS的發(fā)展簡(jiǎn)史后，讓我

6、們?cè)賮砹私庖幌翯IS的組成。三、地理信息系統(tǒng)的組成地理信息系統(tǒng)由五部分內(nèi)容組成。（見下圖）地理信息系統(tǒng)硬件設(shè)備設(shè)備地理數(shù)據(jù)設(shè)備GIS軟件設(shè)備GIS人員設(shè)備應(yīng)用模型設(shè)備硬件設(shè)備（見下表）GIS硬件組成計(jì)算機(jī)主機(jī)大型GIS多以工作站或高檔微機(jī)為主要設(shè)備數(shù)據(jù)輸入設(shè)備掃描儀、數(shù)字化儀、打印機(jī)等數(shù)據(jù)輸出設(shè)備繪圖儀、打印機(jī)、硬拷貝設(shè)備等數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫|及其終端存儲(chǔ)設(shè)備高容量硬盤、光盤機(jī)、可移動(dòng)光電存儲(chǔ)介質(zhì)等 地理數(shù)據(jù) GIS建立在地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。根據(jù)內(nèi)容的不同，GIS數(shù)據(jù)可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。前者如地質(zhì)、地貌、地形數(shù)據(jù)等；后者如規(guī)劃、房地產(chǎn)、交通、環(huán)保、公用事業(yè)數(shù)據(jù)等。G

7、IS軟件 GIS軟件提供存儲(chǔ)、顯示、分析地理數(shù)據(jù)的功能。主要包括數(shù)據(jù)的輸入與編輯、數(shù)據(jù)操作以及數(shù)據(jù)顯示和輸出等。常見的GIS軟件有：ArcView、ARC/INFO、MapInfo、GeoMrdia等。下面請(qǐng)看ArcView軟件的一個(gè)截圖：（上圖的右上角表格表示的是各個(gè)多邊形的屬性數(shù)據(jù)，左上角的世界大洲輪廓圖屬于圖形數(shù)據(jù)）同學(xué)們課后可以上網(wǎng)查一下還有那些常見的GIS軟件。GIS人員 包括從事GIS系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員，也包括使用GIS完成工作的用戶。應(yīng)用模型 是解決各種實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，如人口擴(kuò)散模型、路經(jīng)分析模型等。解決不同的問題，GIS需要使用不同的模型。轉(zhuǎn)承現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了GIS的組成

8、，那么這些組成部分是怎樣配合在一起工作的呢？下面，就讓我們一起來認(rèn)識(shí)一下GIS的工作過程。四、地理信息系統(tǒng)的工作過程 GIS的工作過程，主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、地理數(shù)據(jù)的操作和分析，以及地理信息輸出等環(huán)節(jié)。我們知道地理數(shù)據(jù)是GIS的組成成分之一，而建設(shè)GIS的首要工作就是建立地理數(shù)據(jù)庫(kù)。GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)是多種多樣的。將收集好的各種數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過分類和格式轉(zhuǎn)換，就可輸入到計(jì)算機(jī)中。其中，對(duì)于圖形數(shù)據(jù)的輸入，常用的方法是掃描紙質(zhì)地圖后進(jìn)行數(shù)字化處理。那么，GIS的數(shù)據(jù)來源是什么、數(shù)字化是怎樣的過程呢?請(qǐng)同學(xué)們課后閱讀P79頁(yè)的相關(guān)內(nèi)容，加以理解GIS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用“分層”技術(shù)，即將地圖中的不同

9、地理要素，存儲(chǔ)在不同的“圖層”中。將不同的“圖層”要素進(jìn)行重疊，就形成不同主題的地圖。一個(gè)GIS系統(tǒng)中，可能包含多個(gè)圖層，見下圖：上面的圖中既包括交通、土地利用、建筑物、郵編等圖層。在GIS系統(tǒng)的具體操作中，往往涉及部分圖層，而不是所有的圖層。對(duì)GIS數(shù)據(jù)的操作與分析，是GIS應(yīng)用的基礎(chǔ)。通過對(duì)GIS數(shù)據(jù)的操作，可以使各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以直觀的形式表現(xiàn)出來，這種形式可以是圖形、地圖或表格。用戶和決策者對(duì)操作結(jié)果進(jìn)行判斷分析，就能獲得有用的信息。GIS的輸入，是指將編輯好的GIS信息在計(jì)算機(jī)顯示器的屏幕上顯示，或通過繪圖儀、打印機(jī)等輸出的過程。在GIS中，地理要素可以放大或縮小，以查看地圖的局部

10、或整體。GIS一般可輸出地形圖、專題圖和剖面圖等，也可以輸出三維地圖。轉(zhuǎn)承一項(xiàng)技術(shù)最重要的是要應(yīng)用于實(shí)際，那么，在了解了GIS的組成與工作原理后，讓我們來了解一下GIS在現(xiàn)實(shí)中的利用價(jià)值。二、地理信息系統(tǒng)與城市管理 GIS根據(jù)用戶的需要，將空間信息與屬性信息準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂地展示出來，滿足城市建設(shè)、企業(yè)管理、居民生活對(duì)空間信息的要求，幫助人們進(jìn)行各種輔助決策。 目前，GIS廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通信、交通運(yùn)輸、公安、水利、公共設(shè)施、商業(yè)金融等人們生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。 其中GIS在城市建設(shè)和管理中的典型應(yīng)用有： 城市規(guī)劃和管理 主要是利用GIS技術(shù)進(jìn)行城市

11、的規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程選址等，也可以進(jìn)行城市管理和輔助決策。 基礎(chǔ)設(shè)施管理 城市基礎(chǔ)設(shè)施，如道路交通、電力、電信、燃?xì)?、自來水、排污等，具有明顯的地理空間特征。借助GIS能夠完成工程設(shè)計(jì)、應(yīng)急搶修、日常維護(hù)管理等工作，可大幅度提高工作效率。（左圖中展示了GIS在交通各個(gè)部門中的應(yīng)用，表明GIS的應(yīng)用很廣泛。）（下圖中展示的圖片，實(shí)質(zhì)是3S的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用，其中，GIS所起的作用是對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，進(jìn)而進(jìn)行決策。） 土地利用與管理 土地利用涉及土地使用性質(zhì)變化、地形輪廓變化、土地屬性關(guān)系變更等諸多內(nèi)容。GIS技術(shù)可以有效地完成對(duì)土地利用狀況的監(jiān)控和管理，提高工作質(zhì)量和效率。 生態(tài)環(huán)境管理 應(yīng)用GIS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的決策分析、環(huán)保設(shè)施管理等。當(dāng)然，GIS的應(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)不止城市管理，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，GIS的應(yīng)用不斷更新，現(xiàn)在，已經(jīng)出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)GIS、三維GIS、多媒體GIS等。請(qǐng)同學(xué)們課后閱讀P83P84頁(yè)，對(duì)GIS的新進(jìn)展進(jìn)行了解。附：板書提綱可用來進(jìn)行課堂總結(jié)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)的組成地理信息系統(tǒng)的工作過程：數(shù)據(jù)輸入 存儲(chǔ) 地理數(shù)據(jù)的操作和分析 地理信息的輸出理信息輸出地理信息系統(tǒng)與城市管理硬件設(shè)備地理數(shù)據(jù)GIS軟件GIS人員應(yīng)用模型城市規(guī)劃和管理基礎(chǔ)設(shè)施管理