高中地理人教版 (2019)必修 第一册地理信息技术在防灾减灾中的应用教学设计及反思

这是一份高中地理人教版 (2019)必修 第一册地理信息技术在防灾减灾中的应用教学设计及反思，共10页。教案主要包含了课标解读，教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，课时安排，教法学法，教学过程标题等内容，欢迎下载使用。
本节所对应的内容要求为“通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用”。
1.基本构成：本条标准中所对应的“行为主体”是学生，“行为条件”是探究有关自然地理问题，“行为动词”为了解，“行为结果”是学生能够通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。
2.符号意义：“地理信息技术”是指遥感技术（RS）、全球导航卫星系统（GNSS）、地理信息系统（GIS）。高中地理课程标准实验稿种使用的是“全球定位系统”（GPS）实际是专指美国版本的导航系统，随着导航系统的研究深入，各个国家先后发展了自己的全球导航卫星系统，如我国的“北斗卫星导航系统”，因此修订后的课程标准采用“全球导航卫星系统”（GNSS）。“有关自然地理问题”的涵盖面很广，结合本节内容，自然地理问题主要是自然灾害问题，如地震、滑坡等，使用地理信息技术可以研究自然灾害的分布范围，受灾位置等。
3.教学资源开发：对于地理信息技术的应用，可以从有关自然地理问题入手。选取现实生活中学生熟知的有关的自然地理问题，如对地震、滑坡等自然灾害进行探究，让学生了解地理信息技术在防灾减灾中的应用。
4.教学方法：本节内容关于三大地理信息技术的知识对学生来说较为陌生，但是有关自然地理问题具有一定的可探究性，且课标的内容要求中明确提到“探究”，所以本节课的教学方法可以为讲解-接受教学法结合探究法或问题式教学法引导学生探究问题。
5.育人价值：对于地理信息技术的应用，学生需要对有关自然地理问题进行综合分析，有助于培养学生的综合思维；且自然地理问题的发生具有区域性，学生在进行探究分析时还要考虑不同区域的特征，找出受灾区域位置，并说出区域环境特点，有利于落实学生区域认知素养的培养。自然地理问题与人类息息相关，通过对相关自然地理问题的探究，可以使学生能够形成利用地理信息技术防灾减灾、保护生态环境的意识，落实人地协调观培育的要求。在分析和探究问题时，锻炼了学生获取信息、分析问题的能力，掌握地理信息技术在防灾减灾的应用，以落实地理实践力的培养。
6.质量水平：本节内容属于地理必修一，所对应的学业质量水平为水平一、二。在教学
中，应注意相关内容的深度与广度，尽量达成标准的质量水平。
二、教材分析
1.知识结构
本节教材设计了三个标题：“遥感技术”、“全球卫星导航系统”和“地理信息系统”。
“遥感技术”部分包括遥感技术的概念（结合“卫星遥感技术原理示意”图作说明）、优势、功能，以及其在防灾减灾中的作用（配以“菲特台风”和“北川地震”遥感影像）。
“全球卫星导航系统”部分包括全球卫星导航系统的概念、组成部分、功能、特点、目前世界的全球卫星导航系统以及全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用。
“地理信息系统”部分包括地理信息系统的概念、基本功能及其在防灾减灾中的作用。
2.能力结构
学生通过本节课的学习，不仅要掌握地理信息技术的相关基础知识，还要提升学科思维知识和思维能力。学生要能够通过探究相关的自然地理问题，如本教学设计中的“利用地理信息技术判断舟曲泥石流的灾害”和“澳大利亚袋鼠岛山火”问题，了解并掌握相关的读图分析能力、小组合作探究能力以及地理信息技术在防灾减灾中的应用。
3.素养层面
本节课中强调对学生综合思维、区域认知、地理实践力和人地协调观素养的培养。学生通过本节课的学习，探究“利用地理信息技术判断舟曲泥石流的灾害”和“澳大利亚袋鼠岛山火”的自然地理问题，在此过程中，需要对不同地区的自然地理问题进行分析，了解并掌握地理信息技术在其中的应用，培养其综合思维、区域认知和地理实践力；同时，在探究过程中，学生能意识到地理信息技术在防灾减灾中的重要性以及保护生态环境的必要性，培养人地协调观。
4.图文结构
《地理信息技术在防灾减灾中的应用》一课包括三个框题的内容。第一部分为“遥感技术”，第二部分为“全球卫星导航系统”，第三部分为“地理信息系统”。
情境导入部分包括一段文字和一张图片：北斗用户机；
第一部分遥感技术包括三段文字和三张图片；
第二部分全球卫星导航系统包括四段文字和一张图片；
第三部分地理信息系统包括两段文字和两张图片；
最后是“温州灾害监测预警信息系统”案例与“利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响”活动。其图文配合如下表所示：
三、学情分析
1.知识基础
本节内容源于新人教版必修地理一第六章第四节，学生在本章前三节已经学习了相关的气象、地质灾害以及防灾减灾的内容，为本节在探究相关自然地理问题时，如泥石流灾害等奠定了基础。
2.能力基础
本节内容属于新人教版必修地理一的最后一节内容，学生通过对之前内容的学习，其读图分析能力、合作探究能力等都已经有了很大的提高。
3.生活经验
本节课中所创设的舟曲泥石流和澳大利亚山火情境都是学生现实生活中的真实情境，对其已经有一定的了解；同时信息技术对学生们来说并不陌生，且他们对于信息技术的接受能力也较强，尤其是全球卫星导航系统在学生们日常生活中的应用也很多，如手机地图软件、打车软件等。但是地理信息技术对于学生来说还是较为陌生，教师在教学时需要深入浅出地帮助学生理解并区分三大地理信息技术的异同。
4.学习兴趣
地理信息技术对学生们来说是比较陌生的内容，但全球卫星导航系统在学生们日常生活中的应用有很多，而且当前的学生对信息技术的接受能力较强，因此对于该部分内容学生们会有较高的学习兴趣。
四、教学目标
1.学生通过观察卫星遥感技术原理图、观看北斗卫星导航系统官方宣传视频和GIS科普视频，结合教师讲解，了解三大地理信息技术的概念和特点。（综合思维）
2.学生通过小组合作探究澳大利亚袋鼠岛山火灾害，了解并掌握阅读卫星照片的简单方法，说出三大地理信息技术技术在澳大利亚的山林火灾中能起到哪些防灾减灾作用，形成利用地理信息技术防灾减灾、保护生态环境的意识。（区域认知、综合思维、地理实践力、人地协调观）
五、教学重难点
1.教学重点：地理信息技术的基本知识；地理信息技术在防灾减灾中的应用
2.教学难点：地理信息技术在防灾减灾中的应用
六、课时安排
1课时
七、教法学法
1.教法：讲授法、问题导向法、测验法、任务驱动法
2.学法：观察法、读图分析法、归纳法、综合思维法、地理图像法
八、教学过程标题
图像
情境导入部分
北斗用户机
遥感技术
卫星遥感技术原理示意
“风云二号”气象卫星对台风“菲特”进行检测
2008年5月14日四川北川县城遥感影像
全球卫星导航系统
北斗卫星导航系统模型
地理信息系统
地理信息系统的基本功能
地理信息系统的空间叠加分析
案例
温州灾害监测预警信息系统展示
活动
甘肃舟曲泥石流灾害前后卫星遥感影像
九、板书设计

问题式教学
教学环节
教学
内容
教师活动
学生活动
设计意图
导入
—
【播放视频】播放澳大利亚山火新闻视频
【教师讲解】澳大利亚山火的肆虐下数百万公顷丛林被吞噬，生灵涂炭，损失惨重。人类面对自然灾害绝对不能听之任之，灾前需建立好全面的防御系统；灾害发生时要以最快的速度实施救援与救助，尽量减少灾害带来的损失。那么大家会发现，效率在防灾减灾工作中至关重要，所以这堂课我们将要学习能让防灾减灾变得更高效的地理信息技术：遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统。
【观看视频】
学生观看关于澳大利亚山火的新闻报道视频
【倾听讲解】
1.以澳大利亚山林火灾视频作为课堂导入素材，直观展现自然灾害的残酷无情，强调防灾减灾的必要性以及时间效率的重性，使学生产生了解并掌握地理信息技术在防灾减灾中的应用的学习期待，促使学生投入到接下来的学习过程中。
2.通过展现澳大利亚山林火灾对澳洲居民生存环境带来的巨大破坏，使学生意识到人类采取防灾减灾措施、保护生态环境的重要性，促进学生人地协调观的养成。
新课
讲授
遥
感
技
术（RS）
【教师讲解】所谓遥感（Remte Sensing，简称RS）就是“遥远的感知”。地物会不断地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特征不同。遥感就是根据这个原理利用装在航空器（如飞机、高空气球）或航天器（如人造卫星）的光学或电子设备，远距离地获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征分析和应用的技术，能够完成远距离识别物体，其原理图如书本114页所示。
【教师讲解】
1、特点：探测范围大,获取信息速度快、周期短、信息量大,受地面限制条件少,能够实现地物信息的实时、动态监测。
2、在防灾减灾中的应用：实时监测灾害的形成过程,进行准确的预报预警；快速识别自然灾害的影响范围,并对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。（结合书本115页台风地震遥感影像进行讲解）
【当堂检测】
【倾听并做笔记】
【思考回答】
地理信息技术对学生来说较为陌生，教师讲解可以更有效地帮助学生理解。
让学生对遥感技术进行迁移应用，检测学生对遥感技术的理解情况并帮助学生加深印象与理解，培养学生的综合思维与区域认知。
全
球
卫
星
导
航
系
统
（GNSS）
【过渡：播放视频】北斗卫星导航系统官方宣传视频
【教师讲解】视频展现了我国北斗卫星导航系统的多元功能，体现出了我国地理信息技术的进步。6月2日，我国第54颗北斗导航卫星已经正式入网提供服务。除了我国，目前美国、俄罗斯、欧洲都有各自的卫星导航系统，共同组成了全球卫星导航系统（Glbal Navigatin Satellite System，简称GNSS）。全球卫星导航系统是利用卫星在全球范围内进行实时定位和导航。GNSS由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和信号接收系统（用户部分）组成，能够高效、快捷地实现信息传递。
【教师讲解】
1、特点：全球性、全天候、连续性、实时性
2、在防灾减灾中的应用：为用户提供精密的三维坐标、速度和时间；可以精确定位，遭遇自然灾害或面临灾害风险时,发出求救信号,及时报告位置和受灾情况。
【当堂检测】
【观看视频】
【倾听并做笔记】
【思考并回答问题】
拓展教学素材，使学生了解我国卫星导航系统的成就，产生国家自豪感
让学生对全球卫星导航系统进行运用，并检测学生对其掌握情况，培养学生综合思维。
地
理
信
息
系
统（GIS）
【过渡】如果说GNSS侧重的是点，追踪到精准的位置，那么遥感技术就是“眼”，能够监测到受灾区域及范围，侧重于面。而接下来，我们将要学习功能非常强大的地理信息系统（Gegraphy Infrmatin System，简称GIS），我们可以把它比喻为“脑”，它负责处理分析大量的地理数据，包括RS和GNSS提供的数据信息。
【播放视频】GIS科普短视频
【教师讲解】总结来说，地理信息系统是对地理数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系系统。我们可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。所谓对相关数据进行叠加分析，就是将数据图层叠放在一起，进行综合分析。数据是“分层”存储的，就像居家收纳一样，同一类物品放在统一收纳盒中。同一类地理要素比如居民点，存储在同一个图层当中。根据地图要突出的主题信息选取不同要素的图层进行叠加。在生活中，大家所运用的地图软件，比如外卖软件都运用了GIS技术，将道路图层、商家点图层、居民区等图层进行叠加分析，规划最佳外卖配送路线。可见GIS的应用非常广泛。
【教师讲解】
1、功能：利用地理信息系统的空间查询与分析功能,根据不同目的对相关数据进行叠加分析。
2、在防灾减灾中的应用：进行自然灾害动态监测,预报预警,确定受灾范围及受灾情况,为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。
【当堂检测】
【观看视频】
【倾听并做笔记】
【思考并回答问题】
简要概括3S技术特点，帮助学生快速区分三种地理信息技术功能的差异，降低出现迷思的概率，顺利过渡到下一个地理信息技术。
大量的地理数据专有名词让学生感到陌生，有些不知所措，部分学生的学习热情会出现下降，学生状态开始疲乏。教师通过联系生活现象引起学生意，同时对看起来艰涩的原理进行简化阐述，提高学生克服难点的信心。
让学生将所学地理信息系统知识进行运用。
地理信息技术在防灾减灾中的应用
【以“澳大利亚山火灾害”为载体进行问题式教学】
①创设问题情境，引导学生发现问题
【呈现材料】
美国国家航空航天局（NASA）公布了2020年1月9日Landsat-8卫星监测到的澳大利亚袋鼠岛遥感影像图。
②提出问题，引发学生思考
【问题引导】
1.大家可以从遥感影像图中得出哪些灾情信息？
2.结合袋鼠岛的地理位置，想一想为什么袋鼠岛会在这个季节出现严重的火灾并且受灾严重。
3.说一说地理信息技术在澳大利亚山火中能起到哪些防灾减灾的作用？
③研究问题，小组合作探究
【引导进行讨论】
将学生分 4 个小组进行讨论分析，教师可巡堂了解情况。
④解决问题，师生共同总结
【师生总结】
分为 4 个小组进行总结发言，教师和其他小组进行评价补充。
⑤迁移应用，加深学生理解
小组合作完成书本119页活动题
【合作探究】
根据教师的提问，学生小组合作，依据材料和教师的引导，探究地理信息技术在澳大利亚山火灾害的应用
1.首尾呼应，解决学生上课开始时的疑惑，避免为了情境导入而导入。
2.再次以大家熟知的澳大利亚山火作为迁移应用的材料，引导学生通过遥感影像图判断袋鼠岛2020年1月9日的火点位置、过火范围以及风向，体验遥感影像图给判读火灾形势提供直观信息的功能，锻炼学生地理实践能力。
3.读图分析过程需要学生深刻认识袋鼠岛所处区域位置的特点，并结合多方面的地理背景如天气、气候和海陆位置进行综合分析，锻炼了学生的区域认知能力以及综合思维。
4.培养学生的辩证思维能力，让学生形成利用地理信息技术防灾减灾、保护生态环境的意识，培养学生的人地协调观
通过对材料的综合分析，让学生小组合作，对知识进行迁移应用，了解地理信息技术在舟曲泥石流灾害中应用
总结
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【作业巩固】
【归纳总结】教师带领学生对本节课所学进行归纳总结，包括知识结构与素养结构的总结
【思考并回答】
再次以澳大利亚山火相关题目作为作业队学生进行检测