学习与探究 数字地球 第一课时 教学设计-2025-2026学年六年级地理上学期鲁教版（五四学制）（2024）

该初中地理教学设计聚焦“数字地球”核心概念、关键技术（RS、GPS、GIS）及应用，通过生活情境（导航、外卖）与《数字地球科普宣传片》导入，衔接地球形状、经纬网等基础知識，搭建从生活体验到抽象概念的学习支架。 以具象化教学为特色，用“眼睛、大脑、导航系统”比喻三大技术，结合遥感火灾监测视频、百度地图卫星模式操作等，融合综合思维（技术协同）、地理实践力（动手体验）与人地协调观（环境监测案例），通过小组讨论与分层任务，助力学生理解抽象概念，提升教师教学效率与学生科技素养。

鲁教版（五四学制）（地理）-六年级上册 《学习与探究 数字地球（第一课时）》 教学目标： 理解数字地球的核心概念，能准确说出数字地球是 “数字化的地球”，是地球各类信息的数字化呈现与整合应用系统。 了解数字地球的关键技术支撑，包括遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的基本功能及在数字地球中的作用。 列举数字地球在日常生活、农业、交通、环境监测等领域的典型应用案例，初步感知数字地球与人类生产生活的密切联系。 掌握从数字地球相关资料（图片、视频、文字）中提取关键信息的能力，能简单描述数字地球的特征。 教学重难点： （一）教学重点 数字地球的核心概念与本质特征，帮助学生准确把握 “数字化”“整合应用” 的核心内涵。 数字地球的关键技术支撑（RS、GPS、GIS）的基本功能，理解三大技术如何共同支撑数字地球的运行。 数字地球在不同领域的典型应用案例，让学生直观感受数字地球的实用价值。 （二）教学难点 抽象概念的具象化理解：数字地球是抽象的技术系统，如何引导学生从具体案例和直观体验中建构概念，避免死记硬背。 三大关键技术的区别与联系：六年级学生缺乏相关技术基础，难以清晰区分 RS、GPS、GIS 的功能边界，理解三者在数字地球中的协同作用。 数字地球与现实生活的关联：如何让学生跳出 “技术遥远” 的认知，真正体会数字地球在日常学习、生活中的实际应用，激发主动运用的意识。 学情分析： （一）认知基础 六年级学生刚进入初中阶段，在小学科学和地理相关知识中，已初步了解地球的基本形状、经纬网等基础地理概念，具备简单的空间想象能力。但对于地理信息技术（RS、GPS、GIS）和数字地球等抽象概念，几乎没有接触，知识储备空白，需要从最基础的直观感知入手。 （二）思维特点 六年级学生以具象思维为主，抽象思维能力正在发展中，对生动、形象、直观的教学资源（如视频、动画、实物演示）兴趣浓厚，而对纯理论、枯燥的文字讲解接受度较低。同时，他们好奇心强，乐于参与小组讨论、动手操作等互动性强的学习活动，具备一定的合作探究能力和表达能力。 教学内容分析： 本节课选自鲁教版（五四学制）六年级上册地理第一章《地球》的 “学习与探究” 部分，是在学生学习了地球的形状、大小、经纬网、地图等基础地理知识后的拓展与延伸。数字地球作为地理信息技术的综合应用，是现代地理学科的重要前沿内容，本节课的学习不仅能巩固学生对地球空间特征的认识，还能为后续学习区域地理、环境问题等内容提供新的视角和技术支撑。同时，本节课也是培养学生科技素养、创新意识和地理实践能力的重要载体，符合初中地理课程 “关注现代科技发展与地理学科的结合” 的课程理念。 教学准备： 教学资源：制作多媒体课件（PPT），包含数字地球概念讲解、关键技术动画、应用案例图片 / 视频（如《数字地球科普宣传片》《遥感技术监测森林火灾》《GIS 在城市规划中的应用》等）；准备简单的数字地球模拟工具（如谷歌地球网页版、百度地图卫星模式、手机导航 APP）。 教学工具：多媒体教室（配备投影仪、音响、电子白板）、平板电脑或手机（用于现场演示操作）、小组讨论任务单、课堂练习卷。 教学预案：预设学生可能提出的问题（如 “数字地球和我们用的地图软件有什么区别？”“没有这些技术，数字地球能实现吗？”），准备详细的解答思路；设计分层任务，满足不同层次学生的学习需求。 教学过程： （一）情境导入：激发兴趣，引出主题（5 分钟） 1. 生活情境创设 “同学们，早上来学校的时候，有没有同学用手机导航查过路线？外卖小哥是怎么准确找到你们家的？天气预报是怎么预测未来几天的天气变化的？”（暂停 1 分钟，让学生自由发言） 学生自由分享生活中的相关经历，教师适时点评：“这些我们习以为常的生活场景，背后都隐藏着一项强大的技术 —— 数字地球。今天，我们就一起来探索数字地球的奥秘，看看它是如何改变我们的生活的。” 2. 视频导入 播放《数字地球科普宣传片》（3 分钟，选取时长简短、画面直观、语言通俗的片段，内容涵盖数字地球的应用场景，如全球气候监测、城市交通调度、农业精准种植等）。 教师提问：“看完视频，大家觉得数字地球是一个什么样的东西？它能帮我们做什么？”（引导学生自由表达初步感受，不要求准确答案，目的是激发兴趣和好奇心） 3. 引出课题 教师总结：“视频中展示的这些神奇功能，都是数字地球的一部分。数字地球到底是什么？它是如何实现这些功能的？今天我们就来深入学习‘数字地球’第一课时的内容。”（板书课题：数字地球） 【设计意图】从学生熟悉的生活情境入手，结合直观的科普视频，快速吸引学生的注意力，激发学习兴趣；通过提问引导学生主动思考，建立数字地球与生活的初步联系，为后续概念讲解铺垫情感基础。 （二）探究新知一：数字地球的概念与特征（10 分钟） 1. 概念建构：从具象到抽象 “刚才同学们已经对数字地球有了初步的感受，现在我们来深入理解它的概念。请大家阅读教材中关于数字地球的定义，结合刚才的视频和生活经历，思考：数字地球的核心是什么？”（给学生 2 分钟阅读和思考时间） 学生阅读后，小组内交流讨论（2 分钟），然后派代表发言。教师根据学生的回答，逐步引导总结：“数字地球的核心是‘数字化’，简单来说，就是把地球的各种信息（比如地形地貌、气候数据、城市建筑、交通路线等）都转换成电脑能识别的数字，然后通过网络技术把这些数字整合起来，形成一个‘数字化的地球模型’。” 2. 特征总结：提炼核心要点 “结合刚才的讲解和视频内容，大家能不能总结一下数字地球有哪些特点？”（引导学生从 “信息全面性”“数字化呈现”“动态更新”“交互性强”“多领域应用” 等方面思考） 学生自由发言，教师板书数字地球的核心特征： （1）数字化：所有信息以数字形式存储和呈现； （2）整体性：整合地球各类信息，形成完整的地球模型； （3）动态性：实时更新数据，反映地球的动态变化； （4）交互性：可通过技术手段与模型进行互动（如查询、模拟、分析）； （5）实用性：服务于生产生活、科学研究、社会管理等多个领域。 3. 概念辨析：避免认知误区 教师提问：“有同学可能会问，数字地球和我们平时用的百度地图、高德导航有什么区别？”（引导学生讨论，教师总结） “百度地图、高德导航只是数字地球的‘冰山一角’，它们主要侧重交通路线和地理位置查询。而数字地球涵盖的信息更全面（包括地形、气候、生态、人口、经济等），功能更强大（不仅能查询，还能模拟、分析、预测），是一个整合了全球信息的‘超级系统’。” 【设计意图】通过 “阅读 — 讨论 — 总结 — 辨析” 的流程，引导学生从具象体验上升到抽象概念，符合初中生的认知规律；概念辨析环节帮助学生澄清误区，准确把握数字地球的内涵和外延；板书特征要点，便于学生记忆和理解。 （三）探究新知二：数字地球的关键技术支撑（12 分钟） 1. 问题引导：技术是核心动力 “数字地球这么强大，它不是凭空实现的，需要依靠一系列先进的技术。大家想一想，如果要构建一个‘数字化的地球’，我们需要解决哪些问题？”（引导学生思考：“如何获取地球的信息？”“如何定位地球上的地点？”“如何处理和分析这些海量信息？”） 学生自由发言后，教师总结：“要构建数字地球，主要需要三大关键技术的支撑，它们就像数字地球的‘眼睛’‘大脑’和‘导航系统’，分别是遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）。”（板书三大技术名称） 2. 逐一讲解：功能 + 案例 + 演示 （1）遥感技术（RS）——“数字地球的眼睛” “遥感技术就像数字地球的‘眼睛’，它的核心功能是‘获取信息’。它通过卫星、飞机等设备，从高空拍摄地球表面的影像，获取地形、植被、气候、灾害等各种信息。” 播放短视频《遥感技术监测森林火灾》（1 分钟），展示遥感卫星如何实时拍摄火灾蔓延情况，为救援提供数据支持。 教师补充案例：“除了监测森林火灾，遥感技术还能用于农业估产（通过拍摄农作物长势，预测产量）、气象观测（拍摄云层运动，助力天气预报）、城市建设监测（查看城市扩张情况）等。” 现场演示：展示手机拍摄的照片，类比说明遥感技术的原理 ——“就像我们用手机拍照能记录眼前的景象，遥感卫星就是在高空‘给地球拍照’，但它的拍摄范围更大、精度更高，还能捕捉到我们肉眼看不到的信息（如红外线影像）。” （2）全球定位系统（GPS）——“数字地球的导航系统” “全球定位系统（GPS）就像数字地球的‘导航系统’，它的核心功能是‘定位与导航’。它通过多颗卫星组成的卫星网络，能准确确定地球上任意一点的经纬度、海拔高度等位置信息，还能提供行进路线导航。” 结合学生熟悉的案例：“大家用的手机导航、外卖订单跟踪、共享单车定位，都是依靠 GPS 技术实现的。它能让我们知道‘我在哪里’‘要去的地方在哪里’‘怎么去’。” 现场演示：打开手机导航 APP，搜索 “学校附近的公园”，展示定位过程和路线规划结果，让学生直观感受 GPS 的定位和导航功能。 教师补充：“现在我们国家自主研发的‘北斗卫星导航系统’，功能和 GPS 类似，而且更先进、更精准，是我们国家科技实力的体现。”（渗透爱国主义教育） （3）地理信息系统（GIS）——“数字地球的大脑” “地理信息系统（GIS）就像数字地球的‘大脑’，它的核心功能是‘处理、分析和展示信息’。遥感技术获取的影像、GPS 获取的定位数据，都需要通过 GIS 进行整理、分析，然后以地图、图表等形式呈现出来，为决策提供支持。” 播放动画《GIS 在城市规划中的应用》（1 分钟），展示 GIS 如何整合城市人口、交通、土地利用等数据，模拟不同规划方案的效果，帮助规划师做出决策。 教师举例：“比如在应对洪水灾害时，GIS 可以整合地形数据、水文数据、人口分布数据，分析出洪水可能淹没的区域，制定疏散路线和救援方案，大大提高救援效率。” 现场演示：打开百度地图的 “热力图” 功能，展示城市不同区域的人口密度分布，说明这就是 GIS 技术对定位数据进行分析后呈现的结果。 3. 总结关联：三大技术的协同作用 “现在我们来总结一下：RS 负责‘看’（获取信息），GPS 负责‘找’（定位导航），GIS 负责‘想’（分析处理）。这三大技术相互配合、缺一不可，共同支撑起数字地球的运行。”（用简单的比喻帮助学生记忆） 发放小组讨论任务单：“请小组讨论：如果要开展一次‘农田病虫害监测与防治’工作，RS、GPS、GIS 分别能发挥什么作用？”（给学生 3 分钟讨论时间，然后派代表发言） 教师点评总结：“RS 可以拍摄农田影像，发现病虫害感染的区域；GPS 可以精准定位感染区域的位置和范围；GIS 可以分析病虫害的蔓延趋势，结合农田土壤、气候数据，制定精准的防治方案。这就是三大技术协同工作的案例。” 【设计意图】通过 “问题引导 — 逐一讲解 — 案例演示 — 小组讨论” 的流程，将抽象的技术知识与具体案例、现场演示相结合，降低学习难度；用 “眼睛”“导航系统”“大脑” 的比喻，帮助学生快速记忆三大技术的功能；结合我国北斗系统，渗透爱国主义教育；小组讨论环节强化学生对技术应用的理解，培养合作探究能力。 （四）探究新知三：数字地球的应用领域（10 分钟） 1. 情境探究：数字地球就在身边 “通过前面的学习，我们知道了数字地球的概念和支撑技术，现在我们来看看它在实际生活中到底有哪些应用。请大家结合教材案例和自己的生活经历，分组讨论：数字地球在哪些领域能帮到我们？” 将学生分为 4 个小组，分别对应 “日常生活”“农业生产”“城市管理”“环境监测” 4 个领域，发放任务单（包含具体问题，如 “日常生活中，数字地球能帮我们解决什么问题？举 2 个例子并说明”），小组讨论 5 分钟。 2. 小组展示：分享探究成果 每个小组派 1 名代表发言，分享讨论结果，教师在黑板上分类板书应用案例： （1）日常生活：手机导航、外卖配送、在线地图查询、虚拟旅游、共享单车定位； （2）农业生产：精准灌溉、病虫害监测、产量预测、农田资源调查； （3）城市管理：交通调度、城市规划、公共设施定位（如公交站点、医院、学校）、应急救援（如火灾、地震）； （4）环境监测：森林火灾监测、水污染监测、空气质量监测、冰川融化监测。 教师对每个小组的发言进行点评和补充，例如：“在日常生活中，我们用的‘网约车’也是数字地球的应用，它通过 GPS 定位乘客和司机的位置，通过 GIS 规划最优路线，实现高效匹配；在环境监测中，遥感技术可以实时监测南极冰川的融化情况，为应对全球变暖提供数据支持。” 3. 动手操作：体验数字地球应用 “现在我们来亲自体验一下数字地球的应用。请大家打开手机上的地图软件（如百度地图、高德地图），切换到‘卫星模式’，尝试搜索自己的家或学校，查看卫星影像；然后使用‘导航’功能，规划从学校到家的路线，感受数字地球在导航中的应用。”（给学生 3 分钟操作时间，教师巡视指导，提醒学生遵守课堂纪律，不做与学习无关的操作） 操作结束后，教师提问：“在操作过程中，大家发现卫星影像能看到什么？导航功能能提供哪些信息？这体现了数字地球的哪些特征和技术？”（引导学生结合前面学习的知识进行回答，强化知识的前后联系） 【设计意图】通过小组讨论、成果展示、动手操作等活动，让学生主动参与知识建构，感受数字地球的广泛应用和实用性；分组讨论能培养学生的合作能力和表达能力；动手操作环节让学生直观体验数字地球的功能，加深对知识的理解和记忆；联系前面学习的概念和技术，帮助学生构建完整的知识体系。 （五）课堂小结与练习（5 分钟） 1. 课堂小结 “今天我们学习了数字地球的相关知识，谁能来总结一下，这节课我们主要学习了哪些内容？”（邀请 2-3 名学生发言，教师补充完善） 教师用思维导图形式在课件上展示本节课的知识框架： 数字地球（第一课时） 概念：数字化的地球信息整合应用系统 特征：数字化、整体性、动态性、交互性、实用性 关键技术：RS（获取信息）、GPS（定位导航）、GIS（分析处理） 应用领域：日常生活、农业、城市管理、环境监测等 教师总结：“数字地球是现代科技发展的重要成果，它不仅改变了我们的生活方式，也为解决全球环境问题、推动社会可持续发展提供了强大的支持。希望大家课后能继续关注数字地球相关的科技动态，主动探索新知。” 2. 课堂练习（3 分钟） 发放课堂练习卷，学生独立完成，教师巡视批改，了解学生的掌握情况。 练习题设计： 选择题：下列不属于数字地球应用的是（ ） A. 手机导航 B. 纸质地图查询 C. 遥感监测森林火灾 D. 城市交通调度 （3）简答题：简述 RS、GPS、GIS 在数字地球中的作用分别是什么？ 3. 作业布置 （1）基础作业：完成教材课后练习题，复习本节课所学知识，背诵数字地球的概念、特征和关键技术。 （2）拓展作业：回家后和家长一起体验数字地球相关应用（如用导航软件规划一次家庭出行路线、查看卫星地图上的家乡影像），记录自己的体验和发现，下节课分享；收集 1 个数字地球在其他领域（如军事、教育、科研）的应用案例，简要记录案例内容。 【设计意图】课堂小结用思维导图形式呈现，帮助学生梳理知识脉络，构建完整的知识体系；课堂练习及时检测学生的学习效果，便于教师了解学情，调整后续教学；作业布置分为基础作业和拓展作业，兼顾不同层次学生的需求，强化知识巩固，同时引导学生将课堂学习延伸到课外，培养主动探究的习惯。 第 1 页 共 1 页 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 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 $