学习与探究 数字地球（第一课时） 教学设计 -2025-2026学年鲁教版（五四学制）（2024）地理六年级上册

基于核心素养下“教—学—评”的课堂教学设计 ——以《学习与探究 数字地球（第一课时）》为例 课例名称: 学习与探究 数字地球（第一课时） 单元教学设计说明 本单元聚焦于 “数字地球” 这一前沿且具综合性的主题，旨在引领学生步入地理信息技术的崭新世界。在地理学科不断发展与信息技术深度融合的当下，数字地球作为地理信息技术在全球尺度的集成展现，对拓展学生视野、提升其对地理学科现代发展趋势的认知具有关键意义。 从知识架构而言，本单元先从数字地球的基础概念切入，让学生明晰其内涵与本质特征，继而深入剖析构建数字地球所需的核心技术，如地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等，理解这些技术如何协同运作以实现数字地球的功能。最后，通过丰富多元的应用实例，涵盖资源调查、环境监测、城市规划、灾害预警等多个领域，让学生切实体会数字地球在实际生活与社会发展中的巨大价值与广泛影响。 课时教学设计理念 以学生为中心：充分尊重六年级学生的认知特点与兴趣取向，将学生置于教学核心位置。从学生日常接触的信息技术应用实例引入，如手机地图导航、卫星图片浏览等，逐步引导学生深入探究数字地球这一相对抽象复杂的概念，让学生在熟悉情境中自然过渡到新知识学习，提升学习主动性与积极性。 课时教学内容分析（含教材分析） “学习与探究 数字地球” 是鲁教版（五四学制）六年级上册地理教材中极具前瞻性与拓展性的内容。教材开篇先阐述数字地球的概念，使学生对其有初步认知，明确数字地球是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识，涵盖地球自然与人文各类信息。 接着深入剖析数字地球的技术基础，详细介绍地理信息系统（GIS）强大的空间数据存储、分析与可视化能力，遥感（RS）高效获取大面积地球表面信息的手段，以及全球定位系统（GPS）精准定位功能，强调这些技术相互融合是构建数字地球的关键。 课时学情分析 六年级学生正处于对新事物充满好奇与探索欲望的阶段，在日常生活中，他们对现代信息技术已有一定程度接触，如频繁使用手机地图导航出行，浏览卫星影像图满足对世界的好奇等，这为学习数字地球相关知识奠定了一定认知基础。然而，数字地球作为一个综合性强、概念抽象且涉及复杂技术原理的知识领域，对学生而言仍存在较大理解难度。他们虽对信息技术应用有直观感受，但对于背后深层技术原理与数字地球整体架构缺乏系统认知。 课时教学目标（需体现学科核心素养的培养） 人地协调观：通过深入剖析数字地球在资源合理开发利用、生态环境保护监测等方面的应用案例，引导学生深刻理解人类活动与地理环境相互作用的紧密关系。例如，在讲解数字地球如何助力水资源管理时，让学生认识到人类可借助数字技术精准掌握水资源分布与动态变化，从而合理规划用水，避免过度开采与浪费，树立运用数字技术实现人类活动与地理环境和谐共生、可持续发展的观念。 综合思维：在教学中，着重引导学生分析数字地球构建过程中地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等多种地理信息技术的综合运用，理解各技术在数据获取、处理、分析与应用环节的独特作用及相互协同机制。同时，通过探讨数字地球在不同地理领域应用时涉及的多要素综合分析，如城市规划中需综合考虑地形、人口分布、交通流量等因素，培养学生从多维度、多层面分析地理问题的综合思维能力，使其能全面、系统地认识地理现象与规律。 区域认知：借助数字地球强大的区域展示与分析功能，呈现不同区域的资源分布特点、环境演变过程、经济发展差异等信息，让学生深入认识区域特征。例如，对比不同地区的数字地球资源监测图，引导学生观察分析区域间资源种类、储量差异及形成原因，理解区域差异与联系。通过此过程，帮助学生构建清晰的区域认知体系，提升其对不同区域的识别、分析与比较能力，为今后学习区域地理知识、理解区域发展问题奠定基础。 地理实践力：设计丰富多样的数字地球相关实践活动，如组织学生使用简单地理信息软件查询家乡的地形地貌、土地利用类型等地理数据，并进行分析整理；开展模拟数字地球环境监测项目，让学生尝试利用遥感图像识别区域内植被覆盖变化情况。通过这些实践操作，使学生亲身体验数字地球技术在地理研究与实际生活中的应用流程，提高学生运用数字工具收集、处理地理信息，以及运用所学知识解决实际地理问题的实践操作能力，培养学生的实践精神与创新能力。 课时教学重点、难点 数字地球的概念与特点：清晰阐释数字地球的定义，让学生理解其作为真实地球数字化表达的本质特征，包括数据的海量性、信息的多样性、时空的连续性等特点，为后续学习数字地球技术与应用奠定概念基础。 地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等技术在数字地球中的作用：详细讲解三大技术在数字地球构建中的核心功能，如 GIS 的数据管理与分析、RS 的数据获取、GPS 的定位导航等，使学生明确各技术在数字地球体系中的不可或缺性及相互协作关系。 数字地球在资源、环境、城市等领域的应用实例：通过丰富生动的实际案例，如数字地球在森林资源保护、大气环境监测、城市交通优化等方面的应用，让学生直观感受数字地球在解决现实地理问题、推动社会发展中的重要价值与广泛应用，增强学生对数字地球实用性的认知。 课时教学过程（应包括教学步骤、教学、设计意图、组织形式等内容） 课程导入 展示现象，引发思考：通过多媒体展示一段关于城市交通实时监控与智能调度的视频，视频中清晰呈现城市道路上车辆的实时位置、交通流量变化情况，以及交通管理部门如何依据这些信息及时调整信号灯时长、疏导拥堵路段交通。展示结束后，提问学生：“在这段视频中，交通管理部门是如何如此精准地获取道路上车辆信息，并进行高效调度的呢？” 引导学生思考背后可能涉及的技术手段。 联系生活，引出主题：待学生思考讨论片刻后，教师进一步引导：“大家在日常生活中使用手机地图导航时，地图能实时显示我们的位置，规划最佳路线，还能告知我们前方道路拥堵状况，这与刚才视频中的技术有着相似之处。其实，这些都离不开数字地球技术的支持。今天，我们就一起走进数字地球的奇妙世界。” 由此引出本节课主题 —— 数字地球。 数字地球概念讲解 直观展示，初步认知：运用 PPT 展示一幅精美的数字地球全景图，图中清晰呈现地球的海陆分布、地形地貌、城市分布等信息，且各要素可通过点击进行详细数据查询与信息展示。教师结合图片讲解：“同学们，这就是数字地球的直观呈现，它就像一个虚拟的地球，将我们真实地球的各种信息，包括自然地理信息如山脉、河流、气候等，以及人文地理信息如人口分布、城市规划、交通线路等，都以数字化的形式存储起来，并能通过计算机技术进行快速查询、分析与展示。” 深入解读，明确内涵：进一步阐述数字地球的定义：“数字地球是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。它并非简单的地图数字化，而是整合了多种先进技术，将地球的每一个角落、每一个时刻的信息都精准地数字化，并构建成一个庞大的信息系统。通过这个系统，我们可以从宏观的全球视角，到微观的局部区域，全面了解地球的各种信息。” 同时，列举一些数字地球涵盖的具体数据类型，如高分辨率卫星影像数据、地理空间矢量数据、社会经济统计数据等，加深学生对数字地球内涵的理解。 数字地球技术基础介绍 地理信息系统（GIS）讲解 功能展示，理解作用：利用 GIS 软件，现场展示一个城市的地理信息系统应用案例。在软件界面中，呈现城市的地图图层，包括地形图层、道路图层、建筑图层、人口分布图层等。教师通过操作软件，演示如何进行图层叠加分析，如将人口分布图层与商业网点图层叠加，分析商业网点布局与人口分布的关系；如何进行空间查询，如查询某条道路周边一定范围内的学校数量等。通过实际操作展示，向学生讲解 GIS 的主要功能，包括数据采集、存储、管理、分析与可视化等，让学生理解 GIS 在数字地球中作为数据管理与分析核心平台的重要作用，它能够对海量的地理数据进行高效组织与深度分析，为决策提供有力支持。 举例说明，深化认知：举例说明 GIS 在其他领域的应用，如在环境保护中，通过 GIS 分析污染源分布与河流、土壤等环境要素的空间关系，制定污染治理方案；在农业生产中，利用 GIS 进行农田土壤肥力分析，实现精准施肥等。通过这些实例，加深学生对 GIS 功能与应用的认知。 遥感（RS）讲解 原理演示，直观感受：通过播放一段遥感卫星工作原理的动画视频，向学生展示遥感卫星如何从高空对地球表面进行观测，利用不同地物对电磁波反射、辐射特性的差异，获取地球表面的影像信息。视频结束后，教师结合动画内容进行讲解：“同学们，遥感就像是给地球拍照片，只不过这个相机是在距离地球很远的太空中。通过不同波段的传感器，遥感卫星能够获取丰富的地球表面信息，这些信息以影像的形式传输回地球，为我们了解地球提供了重要的数据来源。” 影像解读，实际应用：展示几幅不同类型的遥感影像图，如彩色红外遥感影像图、雷达遥感影像图等，引导学生观察影像中不同地物的特征表现，如植被在彩色红外影像中呈现红色，水体呈现黑色等。同时，介绍遥感在资源调查、环境监测等领域的实际应用，如通过遥感影像监测森林火灾范围、识别土地利用类型变化、监测海洋赤潮等，让学生认识到遥感技术在大面积、快速获取地球表面信息方面的独特优势。 全球定位系统（GPS）讲解 模拟定位，体验功能：邀请几位同学上台，使用手机中的 GPS 定位功能，现场展示实时定位过程。教师在一旁讲解：“大家看，我们的手机现在能够准确显示我们所在的位置，这就是 GPS 的神奇之处。全球定位系统由空间卫星星座、地面监控系统和用户设备三部分组成，通过卫星与地面设备之间的信号传输，能够精准确定地球上任何一个物体的地理位置，包括经度、纬度和海拔高度。” 拓展应用，拓宽视野：除了日常生活中的导航应用，介绍 GPS 在交通物流、农业精准作业、地质勘探等领域的广泛应用，如物流车辆通过 GPS 实现实时跟踪调度，农业机械利用 GPS 进行自动驾驶与精准播种，地质工作者使用 GPS 确定地质采样点位置等，让学生了解 GPS 在不同行业中的重要作用。 数字地球应用实例展示 资源领域应用 案例呈现，数据解读：展示一个利用数字地球进行全球石油资源分布与储量评估的案例。通过数字地球平台，呈现全球主要石油产区的分布地图，地图上不同颜色与标注代表不同的石油储量级别。同时，展示相关数据表格，详细列出各产区的石油储量、产量等信息。教师引导学生观察地图与数据，讲解数字地球如何整合地质勘探数据、遥感影像数据等多源信息，对全球石油资源进行精准定位与储量评估，为能源开发与战略规划提供重要依据。 思考讨论，深化理解：组织学生思考讨论：“数字地球在资源领域的应用，对我们合理开发利用资源有哪些重要意义？” 鼓励学生积极发言，从提高资源勘探效率、避免资源过度开采、优化资源分配等方面进行讨论，深化学生对数字地球在资源管理中应用价值的理解。 环境领域应用 动态演示，直观感受：通过数字地球平台的动态演示功能，展示某地区近十年来森林面积变化情况。在演示过程中，利用不同年份的遥感影像对比，清晰呈现森林砍伐、植被恢复等动态变化过程。教师讲解：“同学们，通过数字地球，我们可以实时、动态地监测地球环境的变化。在这个例子中，我们能够直观看到森林面积的增减，这对于我们了解生态环境状况、制定环境保护政策至关重要。” 问题引导，深入思考：提出问题：“除了森林面积监测，数字地球还可以在哪些方面助力环境保护？” 引导学生思考数字地球在大气污染监测、水资源保护、生物多样性保护等方面的应用可能性，激发学生对数字地球在环境领域应用的深入思考。 城市领域应用 虚拟城市体验，功能展示：利用数字地球的虚拟现实技术，让学生戴上 VR 设备，体验一个虚拟城市的数字地球应用场景。在虚拟城市中，学生可以自由穿梭，查看城市的建筑风貌、交通状况、公共设施分布等信息。同时，教师通过后台操作，展示数字地球如何帮助城市规划者进行城市空间布局优化、交通流量预测与疏导、公共服务设施选址等功能。例如，通过模拟不同的交通规划方案，对比分析交通拥堵情况，找到最佳交通优化方案。 小组讨论，总结优势：体验结束后，组织学生进行小组讨论，总结数字地球在城市规划与管理中的优势。各小组代表发言后，教师进行总结归纳，强调数字地球为城市可持续发展提供了科学、高效的决策支持工具。 课堂总结 知识回顾，梳理要点：与学生一起回顾本节课的主要内容，从数字地球的概念出发，梳理数字地球的技术基础，包括 GIS、RS、GPS 的主要功能与作用，以及数字地球在资源、环境、城市等领域的典型应用实例。通过回顾，帮助学生构建系统的知识框架，强化对重点知识的记忆。 课时作业设计 再次强调数字地球作为地理信息技术前沿成果，对人类认识地球、解决地理问题、推动社会发展的重要意义。鼓励学生在课后继续关注数字地球技术的发展，积极探索数字地球在更多领域的应用可能性，激发学生对地理信息技术的持续学习兴趣与探索热情。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$