3.3 地图与卫星导航系统的应用（第二课时）教学设计-2025-2026学年七年级地理上册商务星球版（2024）

该初中地理教学设计聚焦卫星导航系统的组成、原理及应用，以生活化短视频导入，展示导航在出行、运输等场景的应用，引发学生思考其价值，为讲解空间段、地面段、用户段组成及定位原理做铺垫。 特色在于融合地理实践力与综合思维培养，“校园导航模拟”活动让学生实操规划路线，小组讨论卫星数量与定位精度问题，对比地图与导航选择培养区域认知。助力学生提升实践与思维能力，为教师提供生动可操作的教学案例。

教学设计 （2025—2026学年第一学期） 教 研 组： 学 科： 年级班级： 课题 第三节 地图与卫星导航系统的应用（第二课时） 主备 参与 审核人 课时 授课日期 课时信息 教材版本：商务星球版（2024）七年级上册 章节内容：第三节 地图与卫星导航系统的应用（第二课时） 课时时长：45 分钟 授课对象：七年级 核心素 养目标 准确说出卫星导航系统（以北斗系统为例）的基本组成部分，包括空间段、地面段和用户段，能简要阐述各部分的主要功能，如空间段的卫星发送信号、地面段的监测与调控、用户段的接收与定位等。 熟练掌握在日常生活场景中（如出行导航、景点游览）使用卫星导航系统获取位置信息、规划路线的具体操作步骤，能根据实际需求选择合适的路线类型（如最短距离、最短时间）。 清晰区分不同类型地图（如电子地图、纸质地图）与卫星导航系统在应用上的异同点，能举例说明在不同情境下（如无网络环境、精确导航需求）如何选择更合适的地理信息工具。 重难点 内 容 重点 卫星导航系统（北斗系统）的基本组成与工作原理，这是理解其应用的基础，只有掌握了组成和原理，才能更好地解释其在不同场景下的应用逻辑。 卫星导航系统在日常生活中的具体应用操作，如路线规划、位置查询等，这直接关系到学生能否将所学知识运用到实际生活中，体现地理知识的实用性。 地图与卫星导航系统在应用上的异同比较，通过比较能帮助学生更清晰地认识两种地理信息工具的特点，以便在不同情境下合理选择使用。 难点 卫星导航系统的工作原理，涉及空间信号传输、定位计算等复杂过程，七年级学生的物理知识和空间思维能力有限，理解起来存在一定难度。 卫星导航系统在非日常生活领域（如农业精准播种、灾害救援）的应用原理，这些领域的应用场景学生接触较少，且涉及专业的地理和技术知识，难以深入理解其应用机制。 引导学生根据实际需求，灵活、合理地选择地图或卫星导航系统解决地理问题，需要学生综合考虑多种因素（如环境条件、需求精度等），对学生的分析和决策能力要求较高。 准备 教案、课件、视频 活动设计 环节一：导入新课 （一）导入新课（5 分钟） 播放一段短视频，内容包括：市民使用手机导航软件顺利找到陌生餐厅；货车司机通过导航避开拥堵路段，准时送达货物；登山爱好者在野外借助卫星导航设备确定位置，安全返回。播放结束后，提问学生：“视频中人们在解决什么问题时用到了什么工具？这些工具给我们的生活带来了哪些便利？你们还知道这些工具在其他方面有什么应用吗？” 观看视频，思考教师提出的问题，积极举手发言，分享自己的观察和想法，如 “视频里人们找路、避堵用了导航软件”“导航让我们出行更方便了”“我听说导航还能用于汽车自动驾驶” 等。 教师总结：肯定学生的回答，指出视频中用到的工具都与卫星导航系统相关，进而引出本节课的主题 —— 地图与卫星导航系统的应用（第二课时），并简要说明本节课将深入学习卫星导航系统的组成、工作原理及其在不同领域的应用。 设计意图：通过生活化的短视频导入，能快速吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。视频中的场景贴近学生生活，便于学生理解卫星导航系统的应用价值，同时通过提问引发学生的思考，为后续教学内容的展开做好铺垫。 环节二：新课讲解 （二）新课讲授（20 分钟） 1. 卫星导航系统的基本组成（7 分钟） （1）展示北斗卫星导航系统的结构示意图，结合示意图向学生介绍卫星导航系统的三大组成部分 —— 空间段、地面段和用户段。 空间段：由多颗在太空中运行的卫星组成，就像 “天上的信号塔”，负责持续向地球发送包含卫星位置、时间等信息的信号。教师可以用比喻的方式解释：“这些卫星就像一个个在太空中站岗的哨兵，不断地把自己的‘位置信息’和‘时间信息’告诉地球上的我们。” 地面段：包括地面监测站、主控站和注入站等。监测站负责监测卫星的运行状态和信号质量，就像 “地面的观察者”；主控站根据监测站的数据，计算出卫星的精确轨道和时间偏差，相当于 “系统的大脑”；注入站则将主控站计算出的修正信息发送给卫星，好比 “信息的传递员”。 用户段：就是我们日常使用的导航设备，如手机、汽车导航仪、北斗定位手表等，它们能接收卫星发送的信号，并通过内置软件计算出用户的具体位置。 （2）认真倾听教师讲解，观察示意图，对不理解的地方及时提问，如 “卫星发送的信号是如何传播到地面的？”“地面段的各个站点之间是如何配合工作的？”。之后，同桌之间相互交流，尝试用自己的语言复述卫星导航系统的三大组成部分及其功能，教师巡视并给予指导。 （3）设计意图：通过示意图和比喻的方式，将抽象的卫星导航系统组成知识直观化、形象化，降低学生的理解难度。让学生相互交流复述，能帮助学生巩固所学知识，提高语言表达能力。 2. 卫星导航系统的工作原理（8 分钟） （1）首先，利用动画演示卫星导航系统的工作过程：卫星持续发送信号→用户设备接收至少 4 颗卫星的信号→设备根据信号传播时间计算出与每颗卫星的距离→通过三角定位原理确定用户的精确位置（经纬度、海拔高度）。 在演示过程中，教师逐步讲解关键环节：“信号从卫星传到用户设备需要一定时间，设备根据这个时间和信号传播速度（光速），就能算出和卫星之间的距离。就像我们听到雷声和看到闪电的时间差，能算出打雷的地方离我们有多远一样。” 对于三角定位原理，教师用简单的模型进行辅助说明：在黑板上画三个点代表卫星，分别以三个点为圆心，以用户设备到各卫星的距离为半径画圆，三个圆的交点就是用户的位置。 （2）观看动画演示和教师的模型讲解，跟随教师的思路理解工作原理中的关键环节。之后，在小组内讨论：“为什么需要至少 4 颗卫星才能确定用户的精确位置？如果只能接收到 3 颗卫星的信号，会出现什么情况？” 小组讨论后，推选代表发言，分享小组的讨论结果。 （3）教师总结：对各小组的发言进行点评和补充，明确说明：确定平面位置（经纬度）需要 3 颗卫星，而要确定精确的三维位置（包括海拔高度）则需要至少 4 颗卫星。如果只能接收到 3 颗卫星的信号，只能确定用户在某个平面上的位置，无法知道其海拔高度，定位不够精确。 （4）设计意图：动画演示和模型讲解能将复杂的工作原理转化为直观的视觉形象，符合七年级学生的认知特点，帮助学生更好地理解。通过小组讨论，能激发学生的思维，让学生主动探究问题，加深对工作原理的理解，同时培养团队协作能力。 3. 卫星导航系统的应用（5 分钟） （1）展示一系列图片和案例，介绍卫星导航系统在不同领域的应用： 日常生活领域：手机导航（驾车、步行、公交路线规划）、共享单车定位、快递包裹跟踪。 农业领域：精准播种、施肥，通过卫星导航定位，控制农业机械按照预设路线作业，提高农业生产效率，减少资源浪费。 交通领域：智能交通管理，实时监控车辆位置，优化交通流量，减少交通拥堵；船舶、飞机导航，保障航行安全。 灾害救援领域：地震、洪水等灾害发生后，救援人员通过卫星导航设备确定被困人员位置，快速开展救援工作。 讲解过程中，教师提问学生：“在这些应用案例中，卫星导航系统发挥了什么作用？如果没有卫星导航系统，这些工作会受到怎样的影响？” （2）观看图片和案例，思考教师的问题，积极参与讨论，分享自己的观点，如 “卫星导航能让农业机械精准作业，节省肥料”“灾害救援中，卫星导航能帮助救援人员更快找到被困者，挽救生命”。 （3）设计意图：通过丰富的图片和案例，让学生全面了解卫星导航系统的广泛应用，认识到其在各个领域的重要性。提问环节能引导学生深入思考，进一步体会卫星导航系统与社会发展的密切联系，激发学生的学习兴趣和探究欲望。 （三）巩固练习（10 分钟） 1. 实践操作：“校园导航模拟” 活动（6 分钟） （1）将学生分成若干小组，每组发放一部装有导航软件（如高德地图、百度地图，提前下载好校园地图离线包）的手机。布置任务：“每组选择校园内的两个不同地点（如教学楼、操场、图书馆），利用导航软件规划从一个地点到另一个地点的步行路线，然后按照规划的路线实际行走，记录行走过程中导航软件的提示是否准确、路线是否合理。行走结束后，小组内讨论总结导航软件的优点和可能存在的不足。” 教师在学生活动前，强调活动注意事项：遵守校园纪律，注意安全，不追逐打闹；合理使用手机，专注于导航操作和路线观察。 学生活动过程中，教师巡视各小组的操作情况，对遇到问题的小组进行指导，如 “如何切换步行导航模式”“导航信号弱时该怎么办”。 （2）小组内分工合作，有的负责操作手机导航软件规划路线，有的负责记录导航提示，有的负责观察实际路线。按照规划的路线行走，体验导航过程，之后回到教室，小组内讨论交流，总结导航软件的优点（如路线清晰、提示及时）和不足（如在建筑物密集处信号弱、偶尔出现路线偏差），并推选代表准备发言。 （3）教师总结：各小组代表发言后，教师对学生的实践成果进行点评，肯定学生的积极参与和认真观察，对各小组总结的优点和不足进行补充和完善，强调在实际使用导航软件时，要结合实际情况进行判断，不能完全依赖导航。 （4）设计意图：通过 “校园导航模拟” 实践活动，让学生亲身体验卫星导航系统在日常生活中的应用，将理论知识与实际操作相结合，加深对知识的理解和掌握。同时，培养学生的动手能力、团队协作能力和观察分析能力。 2. 小组竞赛：“地理信息工具选择” 抢答（4 分钟） （1）准备若干情境题目，如： “小明一家要去偏远山区自驾游，山区信号不稳定，他们应该选择纸质地图还是卫星导航系统？为什么？” “老师要制作一份学校周边的旅游景点分布图，需要标注各景点的详细位置和特色，应该使用电子地图还是纸质地图进行绘制？为什么？” “救援人员在地震灾区开展救援工作，需要快速确定被困人员的精确位置，应该使用什么地理信息工具？为什么？” 组织学生进行抢答竞赛，各小组举手抢答，回答正确的小组获得积分，回答错误的小组由其他小组补充。竞赛结束后，根据积分情况评选出优胜小组，并给予口头表扬。 （2）认真倾听题目，快速思考，小组内讨论确定答案后举手抢答，积极为小组争取积分。在其他小组回答错误时，认真倾听，准备补充正确答案。 （3）教师总结：竞赛结束后，教师对各题目的正确答案进行详细讲解，强调在选择地理信息工具时，要综合考虑使用环境、需求精度、便捷性等因素，选择最适合的工具。对优胜小组表示祝贺，鼓励其他小组在今后的学习中继续努力。 （4）设计意图：通过小组竞赛的形式，激发学生的学习积极性和竞争意识，让学生在轻松愉快的氛围中巩固所学知识，学会根据不同情境合理选择地理信息工具，突破教学难点。同时，培养学生的快速反应能力和知识运用能力。 环节三：总结暨情感升华 （四）课堂小结（5 分钟） 采用 “师生共同回顾” 的方式进行课堂小结。首先，教师提问：“本节课我们学习了卫星导航系统的哪些知识？卫星导航系统由哪几部分组成？它的工作原理是怎样的？在哪些领域有应用？我们如何选择合适的地理信息工具？” 引导学生逐一回答这些问题，教师根据学生的回答，在黑板上或多媒体课件中梳理本节课的知识框架，包括卫星导航系统的组成、工作原理、应用领域以及地理信息工具的选择依据。 最后，教师进行总结：“通过本节课的学习，我们了解了卫星导航系统的奥秘，知道了它在我们的生活和社会发展中发挥着重要作用。希望大家在今后的生活中，能够灵活运用地图和卫星导航系统解决实际问题，同时关注地理信息技术的发展，树立科技兴国的意识。” 跟随教师的提问，回顾本节课所学知识，积极回答问题，参与知识框架的梳理，加深对本节课知识的整体理解和记忆。 设计意图：通过师生共同回顾和梳理知识框架，帮助学生构建完整的知识体系，巩固所学内容，明确本节课的重点知识。教师的总结发言能升华课堂主题，引导学生将所学知识与现实生活和社会发展相结合，培养学生的情感态度与价值观。 （五）布置作业（5 分钟） 基础作业：完成教材课后练习题中关于卫星导航系统组成、应用的题目，要求认真书写，条理清晰。 实践作业：回家后，帮助家人规划一次从家到附近公园或超市的出行路线，分别使用纸质地图和手机导航软件进行规划，记录两种方式的规划过程和用时，比较两种方式的优缺点，撰写一篇简短的实践报告（200-300 字）。 拓展作业：查阅资料，了解北斗卫星导航系统与其他国际卫星导航系统（如 GPS、伽利略系统）的异同，写一份简要的资料整理（可图文结合），下节课进行分享交流。 设计意图：基础作业能帮助学生巩固本节课的基础知识，检验学生的学习效果；实践作业能让学生将所学知识运用到实际生活中，进一步体会地理信息工具的实用性，培养实践能力；拓展作业能拓展学生的知识面，激发学生的探究兴趣，培养自主学习能力和资料整理能力。 审核人（签字）： 年 月 日 年 月 日 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $