4.2 地理信息技术的应用 教学设计 2024-2025学年高一地理中图版（2019）必修第一册

教学设计 课程基本信息 学科 地理 年级 高一年级 学期 秋季 课题 地理信息技术的应用 教学目标 课程标准：通过探究有关地理问题，了解地理信息技术的应用。 1. 区域认知：学生能够通过对比鄱阳湖洪涝灾害前与灾害后的遥感影像，说出鄱阳湖受洪涝灾害影响的范围及程度。 2. 综合思维：学生能够从实例中分析其所运用的地理信息技术。 3. 地理实践力：学生能够说出地理信息技术在探究自然地理问题过程中的应用。 4. 人地协调观：学生认识到中国洪涝灾害的严重性，能形成利用地理信息技术防灾减灾的意识。 教学重难点 教学重点： 1. 了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。 2. 举例说明遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统在探究自然灾害中的具体作用。 教学难点： 1. 在实例中选择并应用适宜的地理信息技术探究某一自然地理问题。 教学过程 教学环节 教学活动 学生活动 设计意图 导入 教师：我国是世界上洪涝频繁且灾害严重的国家之一。2020年夏季，中国南方地区多地降水突破历史极值，洪涝灾害较重。那么它带来的损失如何呢？通过一则新闻我们来了解下。 【播放视频】 2020年夏季中国南方洪涝灾害新闻视频 教师：这样的损失非常惨重。当我们面对自然灾害时，不能听之任之，而是需要提前预警，并且在灾害发生时，以最快的速度实施救援。有没有什么技术可以帮助我们提高防灾减灾的效率呢？地理信息技术就可以做到，它包括遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统。 学生观看视频，了解南方洪涝灾害造成的人员伤亡与经济损失。 运用视频导入，用学生熟悉的素材入手，给学生留下中国洪涝灾害的印象。 学习新知——遥感 教师：在20年的这次洪涝灾害中，鄱阳湖受灾严重。它位于江西省北部，北面与长江相连，其余三面环山，地势低洼，极易发生洪涝灾害。 【提问】 气象部门利用高分卫星对鄱阳湖周边水域水位变化实施监测。通过这两幅不同时间的遥感影像，你能发现哪些灾情信息呢？ 【预设】 通过对比，发现鄱阳湖水域水位明显上升，尤其是昌江这两条河流明显变粗，中间陆地区域已几乎全部被淹没。 【讲解】 遥感，简称RS，可以认为是“遥远的感知”。地表物体不断吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特征不同。地表物体反射的电磁波被高空中的光学设备即传感器记录下来，传输至地面后再进行信息的翻译与处理。 【提问】 相比较传统的实地调查，遥感有哪些特征呢？ 【预设】 相较于传统的实地调查，遥感探测范围大，获取速度快、周期短、信息量大，受地理条件限制少，能够实现地物信息的实时、动态监测。 教师：基于遥感的特征，遥感可以用于监测像洪涝、台风等灾害的形成过程以及快速识别地震等突发灾害的影响范围。 学生对比鄱阳湖灾前和灾后的遥感影像。 通过展示遥感工作原理图和教师讲解遥感工作原理，学生理解遥感的原理。 学生思考遥感在自然灾害中的作用。 引导学生采用对比法分析鄱阳湖灾情信息，锻炼学生的地理实践力。 引导学生理解遥感的工作原理，减弱学生的学习难度。 引导学生采用对比法思考遥感的作用及优点，让学生意识到在自然灾害发生后运用遥感影像可以快速了解灾情信息。 学习新知——全球卫星导航系统 【播放视频】 教师：自然灾害不仅需要在发生时尽快获取信息，而且需要在发生前进行预警。全球卫星导航系统可以帮助我们。我国自主研发了北斗卫星导航系统，让我们一起来了解下。 【教师讲解】 全球卫星导航系统，简称GNSS，最主要的功能是确定物体的三维坐标，即定位。它由空间部分、地面控制部分以及用户部分组成。它的特点就是在全球范围内，24小时不间断地实时提供定位服务。 【素材呈现】 湖南省石门县在地质灾害隐患点安装了具有收集土壤水分、裂缝位移数据的“北斗卫星高精度地灾检测预警系统”。在2020年7月，该点检测到数据异常，及时向该点周边的居民发送山体滑坡的预警信息。因此，在这场地质灾害中，没有一人伤亡。 学生认识北斗卫星导航系统。 学生了解全球卫星导航系统的实际应用。 拓展教学素材，提升学生对于我国航天领域发展的自豪感。 深化学生对全球卫星导航系统在防灾减灾中作用的认识。 学习新知——地理信息系统 【播放视频】 遥感和全球卫星导航系统都可以为我们提供信息，那谁来处理呢？其实是我们的地理信息系统，一起来了解一下它吧。 【教师讲解】 总结来说，地理信息系统，简称GIS，是对地理数据进行采集、存储、管理、分析、描述等的计算机信息系统。我们可以根据不同目的对相关数据进行分析或叠加分析。 所谓的叠加分析，就是将数据图层叠加在一起进行综合分析。数据是“分层”存储的，就像居家收纳一样，同一类物品放在统一收纳盒中。同一类地理要素比如雨量站，存储在同一个图层当中。根据地图要突出的主题信息选取不同要素的图层进行叠加，比如将雨量站和行政区划图层叠加，我们就可以了解不同区域范围内雨量站的分布情况。 【播放视频】 地理信息系统模拟实验 那这个系统在洪涝灾害中有什么应用呢？比如连续强降雨让水库不堪重负，需要泄洪，同时疏散下游居民。那么需要疏散多少人呢？接下来我们就来看一下地理信息系统的分析吧。 学生理解地理系统的应用。 学生认识地理信息系统中叠加分析的含义。 学生观看地理信息系统模拟实验。 运用视频介绍地理信息系统的作用以及分析的功能，形象的视频动画以及简洁的语言降低学生的理解难度。 运用生活化的语言让学生理解什么是叠加分析，解决学生的理解难点。 让学生体验真实情境中如何运用地理信息系统分析自然地理问题。 课堂总结 地理信息技术又称“3S技术”。总的来看，遥感(RS)可以作为我们的“眼”来获取信息；全球卫星导航系统（GNSS）可以作为我们的“脚”来定位；而地理信息系统(GIS)则是作为“大脑”利用前两者收集到的数据进行分析，为自然灾害预警、制定疏散方案以及指导灾后重建等。 学生梳理本节所学知识。 通过总结，理解遥感、全球卫星导航系统、地理信息系统三者的作用和联系。 练习 2021年7月，河南遭受持续强降雨导致的严重洪涝灾害，给当地农业生产带来巨大冲击，中国农业大学利用2021年7月14日—23日夜间灯光数据，对灾害前后的灯光辐射亮度变化进行了分析。并通过叠加分析遥感提取的灾前灾后水体与农田，最终获得了农田淹没面积与受灾程度。 1.材料中获得洪涝灾害前后的灯光辐射亮度资料，需要的地理信息技术是（ ） A.遥感技术 B.地理信息系统 C.全国卫星导航系统 D.三种技术都需要 2.叠加分析遥感提取的灾前与灾后水体与农田资料，需要的地理信息技术是（ ） A.遥感技术 B.地理信息系统 C.全国卫星导航系统 D.三种技术都需要 完成练习。 通过练习，检验学生在真实情境下能否选择适宜的地理信息技术解决自然地理问题。 学科网（北京）股份有限公司 $$