《6.4地理信息技術在防災減災中的應用》一、課標解讀本節所對應的內容要求為“通過探究有關自然地理問題，了解地理信息技術的應用”。1.基本構成：本條標準中所對應的“行為主體”是學生，“行為條件”是探究有關自然地理問題，“行為動詞”為了解，“行為結果”是學生能夠通過探究有關自然地理問題，了解地理信息技術的應用。2.符號意義：“地理信息技術”是指遙感技術（RS）、全球導航衛星系統（GNSS）、地理信息系統（GIS）。高中地理課程標準實驗稿種使用的是“全球定位系統”（GPS）實際是專指美國版本的導航系統，隨著導航系統的研究深入，各個國家先后發展了自己的全球導航衛星系統，如我國的“北斗衛星導航系統”，因此修訂后的課程標準采用“全球導航衛星系統”（GNSS）。“有關自然地理問題”的涵蓋面很廣，結合本節內容，自然地理問題主要是自然災害問題，如地震、滑坡等，使用地理信息技術可以研究自然災害的分布范圍，受災位置等。3.教學資源開發：對于地理信息技術的應用，可以從有關自然地理問題入手。選取現實生活中學生熟知的有關的自然地理問題，如對地震、滑坡等自然災害進行探究，讓學生了解地理信息技術在防災減災中的應用。4.教學方法：本節內容關于三大地理信息技術的知識對學生來說較為陌生，但是有關自然地理問題具有一定的可探究性，且課標的內容要求中明確提到“探究”，所以本節課的教學方法可以為講解-接受教學法結合探究法或問題式教學法引導學生探究問題。5.育人價值：對于地理信息技術的應用，學生需要對有關自然地理問題進行綜合分析，有助于培養學生的綜合思維；且自然地理問題的發生具有區域性，學生在進行探究分析時還要考慮不同區域的特征，找出受災區域位置，并說出區域環境特點，有利于落實學生區域認知素養的培養。自然地理問題與人類息息相關，通過對相關自然地理問題的探究，可以使學生能夠形成利用地理信息技術防災減災、保護生態環境的意識，落實人地協調觀培育的要求。在分析和探究問題時，鍛煉了學生獲取信息、分析問題的能力，掌握地理信息技術在防災減災的應用，以落實地理實踐力的培養。6.質量水平：本節內容屬于地理必修一，所對應的學業質量水平為水平一、二。在教學中，應注意相關內容的深度與廣度，盡量達成標準的質量水平。二、教材分析1.知識結構本節教材設計了三個標題：“遙感技術”、“全球衛星導航系統”和“地理信息系統”。“遙感技術”部分包括遙感技術的概念（結合“衛星遙感技術原理示意”圖作說明）、優勢、功能，以及其在防災減災中的作用（配以“菲特臺風”和“北川地震”遙感影像）。“全球衛星導航系統”部分包括全球衛星導航系統的概念、組成部分、功能、特點、目前世界的全球衛星導航系統以及全球衛星導航系統在防災減災中的應用。“地理信息系統”部分包括地理信息系統的概念、基本功能及其在防災減災中的作用。2.能力結構學生通過本節課的學習，不僅要掌握地理信息技術的相關基礎知識，還要提升學科思維知識和思維能力。學生要能夠通過探究相關的自然地理問題，如本教學設計中的“利用地理信息技術判斷舟曲泥石流的災害”和“澳大利亞袋鼠島山火”問題，了解并掌握相關的讀圖分析能力、小組合作探究能力以及地理信息技術在防災減災中的應用。3.素養層面本節課中強調對學生綜合思維、區域認知、地理實踐力和人地協調觀素養的培養。學生通過本節課的學習，探究“利用地理信息技術判斷舟曲泥石流的災害”和“澳大利亞袋鼠島山火”的自然地理問題，在此過程中，需要對不同地區的自然地理問題進行分析，了解并掌握地理信息技術在其中的應用，培養其綜合思維、區域認知和地理實踐力；同時，在探究過程中，學生能意識到地理信息技術在防災減災中的重要性以及保護生態環境的必要性，培養人地協調觀。4.圖文結構《地理信息技術在防災減災中的應用》一課包括三個框題的內容。第一部分為“遙感技術”，第二部分為“全球衛星導航系統”，第三部分為“地理信息系統”。情境導入部分包括一段文字和一張圖片：北斗用戶機；第一部分遙感技術包括三段文字和三張圖片；第二部分全球衛星導航系統包括四段文字和一張圖片；第三部分地理信息系統包括兩段文字和兩張圖片；最后是“溫州災害監測預警信息系統”案例與“利用地理信息技術判斷舟曲泥石流災害的影響”活動。其圖文配合如下表所示：標題圖像情境導入部分北斗用戶機遙感技術衛星遙感技術原理示意“風云二號”氣象衛星對臺風“菲特”進行檢測2008年5月14日四川北川縣城遙感影像全球衛星導航系統北斗衛星導航系統模型地理信息系統地理信息系統的基本功能地理信息系統的空間疊加分析案例溫州災害監測預警信息系統展示活動甘肅舟曲泥石流災害前后衛星遙感影像三、學情分析1.知識基礎本節內容源于新人教版必修地理一第六章第四節，學生在本章前三節已經學習了相關的氣象、地質災害以及防災減災的內容，為本節在探究相關自然地理問題時，如泥石流災害等奠定了基礎。2.能力基礎本節內容屬于新人教版必修地理一的最后一節內容，學生通過對之前內容的學習，其讀圖分析能力、合作探究能力等都已經有了很大的提高。3.生活經驗本節課中所創設的舟曲泥石流和澳大利亞山火情境都是學生現實生活中的真實情境，對其已經有一定的了解；同時信息技術對學生們來說并不陌生，且他們對于信息技術的接受能力也較強，尤其是全球衛星導航系統在學生們日常生活中的應用也很多，如手機地圖軟件、打車軟件等。但是地理信息技術對于學生來說還是較為陌生，教師在教學時需要深入淺出地幫助學生理解并區分三大地理信息技術的異同。4.學習興趣地理信息技術對學生們來說是比較陌生的內容，但全球衛星導航系統在學生們日常生活中的應用有很多，而且當前的學生對信息技術的接受能力較強，因此對于該部分內容學生們會有較高的學習興趣。四、教學目標1.學生通過觀察衛星遙感技術原理圖、觀看北斗衛星導航系統官方宣傳視頻和GIS科普視頻，結合教師講解，了解三大地理信息技術的概念和特點。（綜合思維）2.學生通過小組合作探究澳大利亞袋鼠島山火災害，了解并掌握閱讀衛星照片的簡單方法，說出三大地理信息技術技術在澳大利亞的山林火災中能起到哪些防災減災作用，形成利用地理信息技術防災減災、保護生態環境的意識。（區域認知、綜合思維、地理實踐力、人地協調觀）五、教學重難點1.教學重點：地理信息技術的基本知識；地理信息技術在防災減災中的應用2.教學難點：地理信息技術在防災減災中的應用六、課時安排1課時七、教法學法1.教法：講授法、問題導向法、測驗法、任務驅動法2.學法：觀察法、讀圖分析法、歸納法、綜合思維法、地理圖像法八、教學過程問題式教學教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖導入—【播放視頻】播放澳大利亞山火新聞視頻【教師講解】澳大利亞山火的肆虐下數百萬公頃叢林被吞噬，生靈涂炭，損失慘重。人類面對自然災害絕對不能聽之任之，災前需建立好全面的防御系統；災害發生時要以最快的速度實施救援與救助，盡量減少災害帶來的損失。那么大家會發現，效率在防災減災工作中至關重要，所以這堂課我們將要學習能讓防災減災變得更高效的地理信息技術：遙感技術、全球衛星導航系統和地理信息系統。【觀看視頻】學生觀看關于澳大利亞山火的新聞報道視頻【傾聽講解】1.以澳大利亞山林火災視頻作為課堂導入素材，直觀展現自然災害的殘酷無情，強調防災減災的必要性以及時間效率的重性，使學生產生了解并掌握地理信息技術在防災減災中的應用的學習期待，促使學生投入到接下來的學習過程中。2.通過展現澳大利亞山林火災對澳洲居民生存環境帶來的巨大破壞，使學生意識到人類采取防災減災措施、保護生態環境的重要性，促進學生人地協調觀的養成。新課講授遙感技術（RS）【教師講解】所謂遙感（RemoteSensing，簡稱RS）就是“遙遠的感知”。地物會不斷地吸收、發射和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特征不同。遙感就是根據這個原理利用裝在航空器（如飛機、高空氣球）或航天器（如人造衛星）的光學或電子設備，遠距離地獲取目標物的電磁波信息，并根據電磁波的特征分析和應用的技術，能夠完成遠距離識別物體，其原理圖如書本114頁所示。【教師講解】1、特點：探測范圍大,獲取信息速度快、周期短、信息量大,受地面限制條件少,能夠實現地物信息的實時、動態監測。2、在防災減災中的應用：實時監測災害的形成過程,進行準確的預報預警；快速識別自然災害的影響范圍,并對災情統計、災害救援等工作提供強有力的支持。（結合書本115頁臺風地震遙感影像進行講解）【當堂檢測】【傾聽并做筆記】【思考回答】地理信息技術對學生來說較為陌生，教師講解可以更有效地幫助學生理解。讓學生對遙感技術進行遷移應用，檢測學生對遙感技術的理解情況并幫助學生加深印象與理解，培養學生的綜合思維與區域認知。全球衛星導航系統（GNSS）【過渡：播放視頻】北斗衛星導航系統官方宣傳視頻【教師講解】視頻展現了我國北斗衛星導航系統的多元功能，體現出了我國地理信息技術的進步。6月2日，我國第54顆北斗導航衛星已經正式入網提供服務。除了我國，目前美國、俄羅斯、歐洲都有各自的衛星導航系統，共同組成了全球衛星導航系統（GlobalNavigationSatelliteSystem，簡稱GNSS）。全球衛星導航系統是利用衛星在全球范圍內進行實時定位和導航。GNSS由衛星星座（空間部分）、地面監控系統（地面控制部分）和信號接收系統（用戶部分）組成，能夠高效、快捷地實現信息傳遞。【教師講解】1、特點：全球性、全天候、連續性、實時性2、在防災減災中的應用：為用戶提供精密的三維坐標、速度和時間；可以精確定位，遭遇自然災害或面臨災害風險時,發出求救信號,及時報告位置和受災情況。【當堂檢測】【觀看視頻】【傾聽并做筆記】【思考并回答問題】拓展教學素材，使學生了解我國衛星導航系統的成就，產生國家自豪感讓學生對全球衛星導航系統進行運用，并檢測學生對其掌握情況，培養學生綜合思維。地理信息系統（GIS）【過渡】如果說GNSS側重的是點，追蹤到精準的位置，那么遙感技術就是“眼”，能夠監測到受災區域及范圍，側重于面。而接下來，我們將要學習功能非常強大的地理信息系統（GeographyInformationSystem，簡稱GIS），我們可以把它比喻為“腦”，它負責處理分析大量的地理數據，包括RS和GNSS提供的數據信息。【播放視頻】GIS科普短視頻【教師講解】總結來說，地理信息系統是對地理數據進行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等的計算機信息系系統。我們可以根據不同目的對相關數據進行疊加分析。所謂對相關數據進行疊加分析，就是將數據圖層疊放在一起，進行綜合分析。數據是“分層”存儲的，就像居家收納一樣，同一類物品放在統一收納盒中。同一類地理要素比如居民點，存儲在同一個圖層當中。根據地圖要突出的主題信息選取不同要素的圖層進行疊加。在生活中，大家所運用的地圖軟件，比如外賣軟件都運用了GIS技術，將道路圖層、商家點圖層、居民區等圖層進行疊加分析，規劃最佳外賣配送路線。可見GIS的應用非常廣泛。【教師講解】1、功能：利用地理信息系統的空間查詢與分析功能,根據不同目的對相關數據進行疊加分析。2、在防災減災中的應用：進行自然災害動態監測,預報預警,確定受災范圍及受災情況,為制定減災預案、評估災害損失和指導災后恢復重建等提供依據。【當堂檢測】【觀看視頻】【傾聽并做筆記】【思考并回答問題】簡要概括3S技術特點，幫助學生快速區分三種地理信息技術功能的差異，降低出現迷思的概率，順利過渡到下一個地理信息技術。大量的地理數據專有名詞讓學生感到陌生，有些不知所措，部分學生的學習熱情會出現下降，學生狀態開始疲乏。教師通過聯系生活現象引起學生意，同時對看起來艱澀的原理進行簡化闡述，提高學生克服難點的信心。讓學生將所學地理信息系統知識進行運用。地理信息技術在防災減災中的應用【以“澳大利亞山火災害”為載體進行問題式教學】①創設問題情境，引導學生發現問題【呈現材料】美國國家航空航天局（NASA）公布了2020年1月9日Landsat-8衛星監測到的澳大利亞袋鼠島遙感影像圖。②提出問題，引發學生思考【問題引導】1.大家可以從遙感影像圖中得出哪些災情信息？2.結合袋鼠島的地理位置，想一想為什么袋鼠島會在這個季節出現嚴重的火災并且受災嚴重。3.說一說地理信息技術在澳大利亞山火中能起到哪些防災減災的作用？③研究問題，小組合作探究【引導進行討論】將學生分4個小組進行討論分析，教師可巡堂了解情況。④解決問題，師生共同總結【師生總結】分為4個小組進行總結發言，教師和其他小組進行評價補充。⑤遷移應用，加深學生理解小組合作完成書本119頁活動題【合作探究】根據教師的提問，學生小組合作，依據材料和教師的引導，探究地理信息技術在澳大利亞山火災害的應用1.首尾呼應，解決學生上課開始時的疑惑，避免為了情境導入而導入。2.再次以大家熟知的澳大利亞山火作為遷移應用的材料，引導學生通過遙感影像圖判斷袋鼠島2020年1月9日的火點位置、過火范圍以及風向，體驗遙感影像圖給判讀火災形勢提供直