《地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用》參考教案2

《6.4地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用》一、課標(biāo)解讀本節(jié)所對應(yīng)的內(nèi)容要求為“通過探究有關(guān)自然地理問題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用”。1.基本構(gòu)成：本條標(biāo)準(zhǔn)中所對應(yīng)的“行為主體”是學(xué)生，“行為條件”是探究有關(guān)自然地理問題，“行為動詞”為了解，“行為結(jié)果”是學(xué)生能夠通過探究有關(guān)自然地理問題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用。2.符號意義：“地理信息技術(shù)”是指遙感技術(shù)（RS）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）。高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)稿種使用的是“全球定位系統(tǒng)”（GPS）實(shí)際是專指美國版本的導(dǎo)航系統(tǒng)，隨著導(dǎo)航系統(tǒng)的研究深入，各個(gè)國家先后發(fā)展了自己的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，如我國的“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”，因此修訂后的課程標(biāo)準(zhǔn)采用“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”（GNSS）?！坝嘘P(guān)自然地理問題”的涵蓋面很廣，結(jié)合本節(jié)內(nèi)容，自然地理問題主要是自然災(zāi)害問題，如地震、滑坡等，使用地理信息技術(shù)可以研究自然災(zāi)害的分布范圍，受災(zāi)位置等。3.教學(xué)資源開發(fā)：對于地理信息技術(shù)的應(yīng)用，可以從有關(guān)自然地理問題入手。選取現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生熟知的有關(guān)的自然地理問題，如對地震、滑坡等自然災(zāi)害進(jìn)行探究，讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。4.教學(xué)方法：本節(jié)內(nèi)容關(guān)于三大地理信息技術(shù)的知識對學(xué)生來說較為陌生，但是有關(guān)自然地理問題具有一定的可探究性，且課標(biāo)的內(nèi)容要求中明確提到“探究”，所以本節(jié)課的教學(xué)方法可以為講解-接受教學(xué)法結(jié)合探究法或問題式教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生探究問題。5.育人價(jià)值：對于地理信息技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生需要對有關(guān)自然地理問題進(jìn)行綜合分析，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維；且自然地理問題的發(fā)生具有區(qū)域性，學(xué)生在進(jìn)行探究分析時(shí)還要考慮不同區(qū)域的特征，找出受災(zāi)區(qū)域位置，并說出區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)，有利于落實(shí)學(xué)生區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)的培養(yǎng)。自然地理問題與人類息息相關(guān)，通過對相關(guān)自然地理問題的探究，可以使學(xué)生能夠形成利用地理信息技術(shù)防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識，落實(shí)人地協(xié)調(diào)觀培育的要求。在分析和探究問題時(shí)，鍛煉了學(xué)生獲取信息、分析問題的能力，掌握地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)的應(yīng)用，以落實(shí)地理實(shí)踐力的培養(yǎng)。6.質(zhì)量水平：本節(jié)內(nèi)容屬于地理必修一，所對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為水平一、二。在教學(xué)中，應(yīng)注意相關(guān)內(nèi)容的深度與廣度，盡量達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量水平。二、教材分析1.知識結(jié)構(gòu)本節(jié)教材設(shè)計(jì)了三個(gè)標(biāo)題：“遙感技術(shù)”、“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”和“地理信息系統(tǒng)”?！斑b感技術(shù)”部分包括遙感技術(shù)的概念（結(jié)合“衛(wèi)星遙感技術(shù)原理示意”圖作說明）、優(yōu)勢、功能，以及其在防災(zāi)減災(zāi)中的作用（配以“菲特臺風(fēng)”和“北川地震”遙感影像）?！叭蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”部分包括全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的概念、組成部分、功能、特點(diǎn)、目前世界的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。“地理信息系統(tǒng)”部分包括地理信息系統(tǒng)的概念、基本功能及其在防災(zāi)減災(zāi)中的作用。2.能力結(jié)構(gòu)學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，不僅要掌握地理信息技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)知識，還要提升學(xué)科思維知識和思維能力。學(xué)生要能夠通過探究相關(guān)的自然地理問題，如本教學(xué)設(shè)計(jì)中的“利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流的災(zāi)害”和“澳大利亞袋鼠島山火”問題，了解并掌握相關(guān)的讀圖分析能力、小組合作探究能力以及地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。3.素養(yǎng)層面本節(jié)課中強(qiáng)調(diào)對學(xué)生綜合思維、區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力和人地協(xié)調(diào)觀素養(yǎng)的培養(yǎng)。學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，探究“利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流的災(zāi)害”和“澳大利亞袋鼠島山火”的自然地理問題，在此過程中，需要對不同地區(qū)的自然地理問題進(jìn)行分析，了解并掌握地理信息技術(shù)在其中的應(yīng)用，培養(yǎng)其綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實(shí)踐力；同時(shí)，在探究過程中，學(xué)生能意識到地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的重要性以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的必要性，培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀。4.圖文結(jié)構(gòu)《地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用》一課包括三個(gè)框題的內(nèi)容。第一部分為“遙感技術(shù)”，第二部分為“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”，第三部分為“地理信息系統(tǒng)”。情境導(dǎo)入部分包括一段文字和一張圖片：北斗用戶機(jī)；第一部分遙感技術(shù)包括三段文字和三張圖片；第二部分全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括四段文字和一張圖片；第三部分地理信息系統(tǒng)包括兩段文字和兩張圖片；最后是“溫州災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)”案例與“利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流災(zāi)害的影響”活動。其圖文配合如下表所示：標(biāo)題圖像情境導(dǎo)入部分北斗用戶機(jī)遙感技術(shù)衛(wèi)星遙感技術(shù)原理示意“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星對臺風(fēng)“菲特”進(jìn)行檢測2008年5月14日四川北川縣城遙感影像全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)模型地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的基本功能地理信息系統(tǒng)的空間疊加分析案例溫州災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)展示活動甘肅舟曲泥石流災(zāi)害前后衛(wèi)星遙感影像三、學(xué)情分析1.知識基礎(chǔ)本節(jié)內(nèi)容源于新人教版必修地理一第六章第四節(jié)，學(xué)生在本章前三節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了相關(guān)的氣象、地質(zhì)災(zāi)害以及防災(zāi)減災(zāi)的內(nèi)容，為本節(jié)在探究相關(guān)自然地理問題時(shí)，如泥石流災(zāi)害等奠定了基礎(chǔ)。2.能力基礎(chǔ)本節(jié)內(nèi)容屬于新人教版必修地理一的最后一節(jié)內(nèi)容，學(xué)生通過對之前內(nèi)容的學(xué)習(xí)，其讀圖分析能力、合作探究能力等都已經(jīng)有了很大的提高。3.生活經(jīng)驗(yàn)本節(jié)課中所創(chuàng)設(shè)的舟曲泥石流和澳大利亞山火情境都是學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)情境，對其已經(jīng)有一定的了解；同時(shí)信息技術(shù)對學(xué)生們來說并不陌生，且他們對于信息技術(shù)的接受能力也較強(qiáng)，尤其是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在學(xué)生們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用也很多，如手機(jī)地圖軟件、打車軟件等。但是地理信息技術(shù)對于學(xué)生來說還是較為陌生，教師在教學(xué)時(shí)需要深入淺出地幫助學(xué)生理解并區(qū)分三大地理信息技術(shù)的異同。4.學(xué)習(xí)興趣地理信息技術(shù)對學(xué)生們來說是比較陌生的內(nèi)容，但全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在學(xué)生們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用有很多，而且當(dāng)前的學(xué)生對信息技術(shù)的接受能力較強(qiáng)，因此對于該部分內(nèi)容學(xué)生們會有較高的學(xué)習(xí)興趣。四、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生通過觀察衛(wèi)星遙感技術(shù)原理圖、觀看北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)官方宣傳視頻和GIS科普視頻，結(jié)合教師講解，了解三大地理信息技術(shù)的概念和特點(diǎn)。（綜合思維）2.學(xué)生通過小組合作探究澳大利亞袋鼠島山火災(zāi)害，了解并掌握閱讀衛(wèi)星照片的簡單方法，說出三大地理信息技術(shù)技術(shù)在澳大利亞的山林火災(zāi)中能起到哪些防災(zāi)減災(zāi)作用，形成利用地理信息技術(shù)防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識。（區(qū)域認(rèn)知、綜合思維、地理實(shí)踐力、人地協(xié)調(diào)觀）五、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：地理信息技術(shù)的基本知識；地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用2.教學(xué)難點(diǎn)：地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用六、課時(shí)安排1課時(shí)七、教法學(xué)法1.教法：講授法、問題導(dǎo)向法、測驗(yàn)法、任務(wù)驅(qū)動法2.學(xué)法：觀察法、讀圖分析法、歸納法、綜合思維法、地理圖像法八、教學(xué)過程問題式教學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入—【播放視頻】播放澳大利亞山火新聞視頻【教師講解】澳大利亞山火的肆虐下數(shù)百萬公頃叢林被吞噬，生靈涂炭，損失慘重。人類面對自然災(zāi)害絕對不能聽之任之，災(zāi)前需建立好全面的防御系統(tǒng)；災(zāi)害發(fā)生時(shí)要以最快的速度實(shí)施救援與救助，盡量減少災(zāi)害帶來的損失。那么大家會發(fā)現(xiàn)，效率在防災(zāi)減災(zāi)工作中至關(guān)重要，所以這堂課我們將要學(xué)習(xí)能讓防災(zāi)減災(zāi)變得更高效的地理信息技術(shù)：遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)?！居^看視頻】學(xué)生觀看關(guān)于澳大利亞山火的新聞報(bào)道視頻【傾聽講解】1.以澳大利亞山林火災(zāi)視頻作為課堂導(dǎo)入素材，直觀展現(xiàn)自然災(zāi)害的殘酷無情，強(qiáng)調(diào)防災(zāi)減災(zāi)的必要性以及時(shí)間效率的重性，使學(xué)生產(chǎn)生了解并掌握地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用的學(xué)習(xí)期待，促使學(xué)生投入到接下來的學(xué)習(xí)過程中。2.通過展現(xiàn)澳大利亞山林火災(zāi)對澳洲居民生存環(huán)境帶來的巨大破壞，使學(xué)生意識到人類采取防災(zāi)減災(zāi)措施、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性，促進(jìn)學(xué)生人地協(xié)調(diào)觀的養(yǎng)成。新課講授遙感技術(shù)（RS）【教師講解】所謂遙感（RemoteSensing，簡稱RS）就是“遙遠(yuǎn)的感知”。地物會不斷地吸收、發(fā)射和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特征不同。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理利用裝在航空器（如飛機(jī)、高空氣球）或航天器（如人造衛(wèi)星）的光學(xué)或電子設(shè)備，遠(yuǎn)距離地獲取目標(biāo)物的電磁波信息，并根據(jù)電磁波的特征分析和應(yīng)用的技術(shù)，能夠完成遠(yuǎn)距離識別物體，其原理圖如書本114頁所示?！窘處熤v解】1、特點(diǎn)：探測范圍大,獲取信息速度快、周期短、信息量大,受地面限制條件少,能夠?qū)崿F(xiàn)地物信息的實(shí)時(shí)、動態(tài)監(jiān)測。2、在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用：實(shí)時(shí)監(jiān)測災(zāi)害的形成過程,進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)預(yù)警；快速識別自然災(zāi)害的影響范圍,并對災(zāi)情統(tǒng)計(jì)、災(zāi)害救援等工作提供強(qiáng)有力的支持。（結(jié)合書本115頁臺風(fēng)地震遙感影像進(jìn)行講解）【當(dāng)堂檢測】【傾聽并做筆記】【思考回答】地理信息技術(shù)對學(xué)生來說較為陌生，教師講解可以更有效地幫助學(xué)生理解。讓學(xué)生對遙感技術(shù)進(jìn)行遷移應(yīng)用，檢測學(xué)生對遙感技術(shù)的理解情況并幫助學(xué)生加深印象與理解，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維與區(qū)域認(rèn)知。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）【過渡：播放視頻】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)官方宣傳視頻【教師講解】視頻展現(xiàn)了我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的多元功能，體現(xiàn)出了我國地理信息技術(shù)的進(jìn)步。6月2日，我國第54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星已經(jīng)正式入網(wǎng)提供服務(wù)。除了我國，目前美國、俄羅斯、歐洲都有各自的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，共同組成了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，簡稱GNSS）。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和導(dǎo)航。GNSS由衛(wèi)星星座（空間部分）、地面監(jiān)控系統(tǒng)（地面控制部分）和信號接收系統(tǒng)（用戶部分）組成，能夠高效、快捷地實(shí)現(xiàn)信息傳遞。【教師講解】1、特點(diǎn)：全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性2、在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用：為用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間；可以精確定位，遭遇自然災(zāi)害或面臨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí),發(fā)出求救信號,及時(shí)報(bào)告位置和受災(zāi)情況。【當(dāng)堂檢測】【觀看視頻】【傾聽并做筆記】【思考并回答問題】拓展教學(xué)素材，使學(xué)生了解我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成就，產(chǎn)生國家自豪感讓學(xué)生對全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用，并檢測學(xué)生對其掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維。地理信息系統(tǒng)（GIS）【過渡】如果說GNSS側(cè)重的是點(diǎn)，追蹤到精準(zhǔn)的位置，那么遙感技術(shù)就是“眼”，能夠監(jiān)測到受災(zāi)區(qū)域及范圍，側(cè)重于面。而接下來，我們將要學(xué)習(xí)功能非常強(qiáng)大的地理信息系統(tǒng)（GeographyInformationSystem，簡稱GIS），我們可以把它比喻為“腦”，它負(fù)責(zé)處理分析大量的地理數(shù)據(jù)，包括RS和GNSS提供的數(shù)據(jù)信息?！静シ乓曨l】GIS科普短視頻【教師講解】總結(jié)來說，地理信息系統(tǒng)是對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等的計(jì)算機(jī)信息系系統(tǒng)。我們可以根據(jù)不同目的對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析。所謂對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，就是將數(shù)據(jù)圖層疊放在一起，進(jìn)行綜合分析。數(shù)據(jù)是“分層”存儲的，就像居家收納一樣，同一類物品放在統(tǒng)一收納盒中。同一類地理要素比如居民點(diǎn)，存儲在同一個(gè)圖層當(dāng)中。根據(jù)地圖要突出的主題信息選取不同要素的圖層進(jìn)行疊加。在生活中，大家所運(yùn)用的地圖軟件，比如外賣軟件都運(yùn)用了GIS技術(shù)，將道路圖層、商家點(diǎn)圖層、居民區(qū)等圖層進(jìn)行疊加分析，規(guī)劃最佳外賣配送路線?？梢奊IS的應(yīng)用非常廣泛。【教師講解】1、功能：利用地理信息系統(tǒng)的空間查詢與分析功能,根據(jù)不同目的對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析。2、在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用：進(jìn)行自然災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測,預(yù)報(bào)預(yù)警,確定受災(zāi)范圍及受災(zāi)情況,為制定減災(zāi)預(yù)案、評估災(zāi)害損失和指導(dǎo)災(zāi)后恢復(fù)重建等提供依據(jù)。【當(dāng)堂檢測】【觀看視頻】【傾聽并做筆記】【思考并回答問題】簡要概括3S技術(shù)特點(diǎn)，幫助學(xué)生快速區(qū)分三種地理信息技術(shù)功能的差異，降低出現(xiàn)迷思的概率，順利過渡到下一個(gè)地理信息技術(shù)。大量的地理數(shù)據(jù)專有名詞讓學(xué)生感到陌生，有些不知所措，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情會出現(xiàn)下降，學(xué)生狀態(tài)開始疲乏。教師通過聯(lián)系生活現(xiàn)象引起學(xué)生意，同時(shí)對看起來艱澀的原理進(jìn)行簡化闡述，提高學(xué)生克服難點(diǎn)的信心。讓學(xué)生將所學(xué)地理信息系統(tǒng)知識進(jìn)行運(yùn)用。地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用【以“澳大利亞山火災(zāi)害”為載體進(jìn)行問題式教學(xué)】①創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題【呈現(xiàn)材料】美國國家航空航天局（NASA）公布了2020年1月9日Landsat-8衛(wèi)星監(jiān)測到的澳大利亞袋鼠島遙感影像圖。②提出問題，引發(fā)學(xué)生思考【問題引導(dǎo)】1.大家可以從遙感影像圖中得出哪些災(zāi)情信息？2.結(jié)合袋鼠島的地理位置，想一想為什么袋鼠島會在這個(gè)季節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重的火災(zāi)并且受災(zāi)嚴(yán)重。3.說一說地理信息技術(shù)在澳大利亞山火中能起到哪些防災(zāi)減災(zāi)的作用？③研究問題，小組合作探究【引導(dǎo)進(jìn)行討論】將學(xué)生分4個(gè)小組進(jìn)行討論分析，教師可巡堂了解情況。④解決問題，師生共同總結(jié)【師生總結(jié)】分為4個(gè)小組進(jìn)行總結(jié)發(fā)言，教師和其他小組進(jìn)行評價(jià)補(bǔ)充。⑤遷移應(yīng)用，加深學(xué)生理解小組合作完成書本119頁活動題【合作探究】根據(jù)教師的提問，學(xué)生小組合作，依據(jù)材料和教師的引導(dǎo)，探究地理信息技術(shù)在澳大利亞山火災(zāi)害的應(yīng)用1.首尾呼應(yīng)，解決學(xué)生上課開始時(shí)的疑惑，避免為了情境導(dǎo)入而導(dǎo)入。2.再次以大家熟知的澳大利亞山火作為遷移應(yīng)用的材料，引導(dǎo)學(xué)生通過遙感影像圖判斷袋鼠島2020年1月9日的火點(diǎn)位置、過火范圍以及風(fēng)向，體驗(yàn)遙感影像圖給判讀火災(zāi)形勢提供直