4.2 地理信息技术的应用（教学设计）地理中图版2019必修第一册

该高中地理教学设计聚焦地理信息技术（GNSS、RS、GIS）的应用，以珠峰测量案例导入，播放相关视频及图文资料，结合学生对GPS导航、卫星地图的感性认识，搭建从生活经验到专业术语的学习支架，梳理三大技术的功能与协同关系。 此资料以“珠峰测量”案例贯穿教学，用“脚（GNSS定位）、眼（RS感知）、脑（GIS分析）”比喻整合技术关系，融合综合思维与地理实践力，通过案例教学、合作探究等方法，如设计洪涝灾害分析报告与社会调查作业，助力学生系统理解技术应用，为教师提供清晰教学框架，提升课堂效率。

4.2地理信息技术的应用 课题 第四章《自然地理实践的基本方法》 第二节《地理信息技术的应用》 课型 新授课 教学方法 案例教学、问题导学、合作探究、比较分析 课时 1课时 备课人 教材 中图版高中地理必修一 课标要求 通过探究活动，说明全球导航卫星系统、遥感、地理信息系统在现代生产、生活中的应用。 教学目标 1. 人地协调观：认识到地理信息技术是人类认识和监测地理环境、实现人地协调发展的重要工具，理解其在资源调查、环境监测与防灾减灾中的作用。 2. 综合思维：能够分析地理信息技术（GNSS、RS、GIS）在解决复杂地理问题（如珠峰测量）中的各自角色与协同工作原理，形成多技术综合应用的系统思维。 3. 区域认知：通过地理信息技术在不同区域（如城市、海洋、灾区）的应用案例，理解技术手段对于认知区域特征、分析区域问题和规划区域发展的重要价值。 4. 地理实践力：能够举例说明GNSS、RS、GIS在生产生活中的实际应用，具备初步的运用地理信息技术思维分析和解决现实问题的意识 教材分析 本节是现代地理学的核心技术内容，教材以“珠峰测量”这一典型案例贯穿始终，系统介绍了全球导航卫星系统（GNSS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）的基本概念、工作原理和广泛应用。三者既有分工又密切合作，构成了现代地理学研究的核心技术体系。 学情分析 学生对“GPS导航”、“卫星地图”等有丰富的感性认识，但对“GNSS”、“RS”、“GIS”这些专业术语及其背后的原理、区别与联系知之甚少。他们渴望了解这些“高科技”是如何工作的，通过贴近生活的案例和清晰的类比，能有效激发学习兴趣，化解理解难度。  学习目标 1. 能说出GNSS、RS、GIS三种地理信息技术的核心功能与主要应用领域。 2. 能结合“珠峰测量”等案例，简要说明三种技术的工作原理及其在解决实际问题中的协作关系。 3. 能辨析三种技术的基本区别，并尝试用其思维方式解释生活中的相关现象。 重难点 重点：全球导航卫星系统（GNSS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）的基本概念和应用领域。 难点：理解三种技术的核心区别及其在综合应用中的协作关系。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：案例导入，激发兴趣 1. 展示珠穆朗玛峰图片，公布最新高程8848.86米。 2. 播放相关视频或展示图文资料，提出问题：“珠峰的身高是如何精确测量出来的？在这个过程中，可能用到了哪些‘神秘’的科技手段？” 1. 观看视频和图片，感受珠峰测量的宏大场景与科技挑战。 2. 进行头脑风暴，根据已有知识猜测可能用到的技术（如卫星、雷达、GPS等）。 利用国家级重大科技工程案例，创设真实情境，激发学生的求知欲和民族自豪感，自然引出“地理信息技术”主题。 环节二：初识三大技术 1. 总结学生回答，引出三大地理信息技术：全球导航卫星系统 (GNSS)、遥感 (RS)、地理信息系统 (GIS)。 2. 强调GNSS是一个泛指，包括美国的GPS、中国的北斗(BDS)等。 在学案上记录三大技术的名称和英文缩写。 明确本节课的学习对象，建立初步的知识框架。 环节三：探究一：全球导航卫星系统 (GNSS) —— “定位之脚” 1. 核心功能 讲解GNSS的核心功能是定位（测经度、纬度、高度）和导航。 简述其工作原理：通过卫星星座、地面监控和用户接收机协同工作，实时测量“四度”。 2. 主要优势 引导学生阅读材料，总结其全能性、全天候、全球性、连续性、实时性五大优势。 3. 应用领域 结合图示和表格，讲解其在交通、旅游、防灾减灾（如精准空投、求救定位）、农林渔等领域的广泛应用。 回归案例：解答问题——登山队员利用GNSS进行精确定位和路线导航。 4. 课堂练习 指导学生完成课堂练习，巩固对GNSS应用的理解。 1. 概念理解 理解GNSS的核心是“我在哪里”和“如何去”。 2. 归纳总结 归纳GNSS的优势。 3. 实例连接 列举自己或家人使用手机导航（GNSS应用）的经历。 理解在珠峰测量中，GNSS负责获取测量点的精确三维坐标。 4. 知识应用 完成课堂练习。 将抽象的导航定位原理与学生的生活体验紧密结合，化抽象为具体。通过案例贯穿，明确GNSS在解决“位置”问题中的基础作用。 环节四：探究二：遥感 (RS) —— “感知之眼” 1. 核心概念 - 讲解遥感(RS)是“遥远的感知”，核心功能是非接触式、大范围、快速地获取地表信息。 2. 工作原理与类型 讲解其通过记录地物反射或辐射的电磁波来识别地物。 介绍三种类型：航天遥感（范围大）、航空遥感（分辨率高）、近地遥感（最精细）。 展示可见光、红外、微波等不同遥感影像。 3. 应用领域重点讲解其在资源调查、环境监测、灾害监测（如汶川地震后识别滑坡、泥石流）等方面的巨大作用。 回归案例：解答问题——珠峰的照片是通过遥感（特别是航天遥感）技术获取的，从中可以分析冰川变化、地形地貌等信息。 4. 课堂练习 指导学生完成课堂练习。 1. 概念理解 - 理解RS的核心是“看”，是信息的获取者。 2. 原理感知 观察不同遥感影像，感受“不同物体具有不同波谱特性”的原理。 3. 实例连接 理解在珠峰测量中，RS负责获取珠峰区域的影像数据，为大范围分析提供基础。 讨论RS在天气预报、森林火情监测中的应用。 4. 知识应用 完成课堂练习。 利用丰富的遥感图像，让学生直观感受RS“天眼”般的强大观测能力。强调其在动态监测和大范围调查中的不可替代性。 环节五：探究三：地理信息系统 (GIS) —— “分析之脑” 1. 核心功能 讲解GIS的核心功能是管理、查询、分析和可视化地理空间数据。 强调其“图层叠加”的分析方法。 2. 应用领域 讲解其在城市规划、交通管理、灾害评估、商业选址等领域的深度应用。 回归案例：解答问题——GNSS测量的原始数据必须经过GIS的综合处理、分析和计算，并剔除其他因素影响，才能得到珠峰的精确高程。 3. 课堂练习 指导学生完成关于GIS图层叠加分析的练习题。 1. 概念理解 理解GIS的核心是“想”和“算”，是信息的处理者和分析者。 2. 方法领悟 通过图层叠加分析的例子，理解GIS如何解决复杂问题（如选址、评估）。 3. 实例连接 理解在珠峰测量中，GIS是数据处理和计算的核心。 想象在线电子地图（如百度地图）背后强大的GIS支持。 通过“图层叠加”这一核心思想，让学生理解GIS的分析逻辑。明确GIS作为“决策大脑”在信息处理中的关键地位。 环节六：整合与提升——“3S”技术的协同 1. 展示示意图，进行生动总结：  GNSS是“脚”，负责定位，回答“在哪里”。  RS是“眼”，负责感知，回答“是什么”。 GIS是“脑”，负责分析，回答“为什么”、“怎么办”。 2. 强调三者常常协同工作，构成一个完整的对地观测与决策支持系统。 参与总结，根据“脚、眼、脑”的比喻，复述三种技术的核心功能和相互关系。 通过精妙的比喻，将三种技术的区别与联系形象化、系统化，帮助学生构建完整的知识网络，培养综合思维。 环节七：课堂总结与展望 引导学生回顾本节核心：三种地理信息技术如何改变我们认知和改造世界的方式。鼓励学生关注我国在这些领域（尤其是北斗系统）取得的辉煌成就。 分享学习收获，感受地理信息技术的强大力量和应用前景。 巩固知识，升华情感，将技术学习与家国情怀、科学精神相结合。 板书设计 第二节 地理信息技术的应用 一、全球导航卫星系统 (GNSS) —— “脚” 功能：定位、导航 核心：我在哪里？如何去？ 应用：交通、旅游、防灾减灾、资源调查... 二、遥感 (RS) —— “眼” 功能：非接触、大范围获取信息 核心：是什么？（识别、监测） 应用：资源调查、环境监测、灾害评估... 三、地理信息系统 (GIS) —— “脑” 功能：管理、查询、分析、可视化 核心：为什么？怎么办？（分析、决策） 应用：城市规划、商业选址、灾害模拟... 四、相互关系：GNSS + RS + GIS = 完整的对地观测与决策系统 作业设计 A类作业（基础巩固）： 1、完成教材本节后的基础练习题。 2、绘制一个表格，对比GNSS、RS、GIS三种技术的核心功能和应用实例（至少各2个）。 B类作业（能力提升）： 1、案例分析：2023年某地发生特大暴雨引发洪涝灾害。请分析在此次灾害的预警、应急救援、灾后评估三个阶段中，GNSS、RS、GIS分别可以发挥什么作用？请以小组为单位撰写一份简要的分析报告。 2、社会调查：在你的家庭或社区生活中，找出至少三个应用了地理信息技术（可以是其中之一）的场景或产品，并说明它具体属于哪种技术的应用。 教学反思 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $