2024學年高中地理 第一章 第2節(jié)《地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用》教學設計 新人教版必修3

2024學年高中地理第一章第2節(jié)《地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用》教學設計新人教版必修3科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024學年高中地理第一章第2節(jié)《地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用》教學設計新人教版必修3教學內容《地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用》為2024學年高中地理新人教版必修3第一章第2節(jié)內容。本節(jié)教學內容主要包括：1.地理信息技術的基本概念與分類；2.遙感技術及其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用；3.地理信息系統(tǒng)（GIS）及其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用；4.全球定位系統(tǒng)（GPS）在地理環(huán)境研究中的應用；5.數字地球與虛擬地理環(huán)境。通過本節(jié)內容的學習，使學生了解地理信息技術在現(xiàn)代區(qū)域地理環(huán)境研究中的重要作用，掌握基本概念與應用實例，提高學生運用地理信息技術解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)教學內容旨在培養(yǎng)學生以下地理核心素養(yǎng)：

1.區(qū)域認知：通過學習地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用，提高學生對地理現(xiàn)象、地理過程和地理規(guī)律在特定區(qū)域中的認識，增強對區(qū)域差異和區(qū)域特征的理解。

2.綜合思維：培養(yǎng)學生運用地理信息技術整合多源數據，對區(qū)域地理環(huán)境問題進行綜合分析，形成系統(tǒng)、全面的地理觀念。

3.人地協(xié)調觀：通過案例分析，使學生認識到地理信息技術在促進人地關系和諧發(fā)展中的重要作用，增強保護環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的意識。

4.實踐能力：讓學生在實際操作中掌握地理信息技術的應用，提高解決實際地理問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。

5.學科交叉能力：引導學生了解地理信息技術與物理學、計算機科學等學科的交叉融合，拓寬知識視野，提高跨學科綜合素質。教學難點與重點1.教學重點

（1）地理信息技術的基本概念與分類：要求學生掌握遙感、GIS、GPS等基本概念，了解各自在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用領域。

-遙感技術：通過實例介紹，使學生理解遙感技術獲取地理信息的原理及在資源調查、環(huán)境監(jiān)測等方面的應用。

-地理信息系統(tǒng)（GIS）：講解GIS的組成、功能及其在地理空間數據分析、決策支持等方面的作用。

-全球定位系統(tǒng)（GPS）：闡述GPS的原理，以及它在地理位置定位、導航等方面的應用。

（2）地理信息技術在實際案例中的應用：通過具體案例分析，使學生了解地理信息技術在解決現(xiàn)實地理問題中的重要作用。

-案例一：遙感技術在自然災害監(jiān)測中的應用，如地震、洪水等。

-案例二：GIS在城市規(guī)劃、交通管理等方面的實際應用。

-案例三：GPS在戶外探險、車輛導航等方面的應用。

2.教學難點

（1）遙感技術的原理與數據處理：遙感技術涉及光學、電磁波等多個領域，學生對這些概念的理解可能存在困難。

-難點突破：通過動畫、圖示等方式，形象地講解遙感技術的原理，結合實際操作展示遙感數據的處理過程。

（2）GIS的空間分析功能：GIS空間分析功能具有較強的專業(yè)性和操作性，學生掌握起來有一定難度。

-難點突破：采用案例教學法，讓學生在實際操作中學會使用GIS軟件進行簡單的空間分析，如緩沖區(qū)分析、疊加分析等。

（3）GPS定位原理及其在導航中的應用：GPS定位技術涉及衛(wèi)星通信、時間同步等復雜概念，學生可能難以理解。

-難點突破：通過實物展示、模擬實驗等方式，讓學生直觀地了解GPS定位原理，并結合實際導航軟件進行操作體驗。教學資源準備1.教材：

-確保每位學生都有最新版的高中地理新人教版必修3教材，以便于學生跟隨課程進度進行預習、復習和課堂學習。

-準備與本節(jié)課內容相關的章節(jié)摘要、知識點梳理資料，幫助學生快速把握重點內容。

2.輔助材料：

-收集與地理信息技術相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如遙感影像圖、GIS軟件界面截圖、GPS導航操作視頻等，以便于課堂展示和案例分析。

-精選一些具有代表性的地理信息技術應用案例，以圖文并茂的形式呈現(xiàn)，增強學生對技術應用的直觀感受。

-準備一些地理信息技術在現(xiàn)實生活中的應用實例，如新聞報道、科研論文等，以拓展學生的知識視野。

3.實驗器材：

-準備遙感圖像處理軟件、GIS軟件和GPS接收設備等，確保學生在課堂上能進行實際操作。

-確保實驗器材的完整性和安全性，提前進行測試，避免課堂教學中出現(xiàn)故障。

4.教室布置：

-根據教學需要，將教室劃分為不同區(qū)域，如講授區(qū)、討論區(qū)、實驗操作臺等。

-在實驗操作臺配備相關設備，如計算機、GIS軟件、GPS接收器等，確保學生在實驗操作時方便、高效。

-在討論區(qū)設置白板或掛圖，方便學生展示討論成果和分享經驗。

5.課前準備：

-教師提前熟悉教材內容，梳理教學思路，確保教學過程中能準確把握重點和難點。

-整理輔助材料，制作成PPT或教學視頻，以便于課堂展示。

-與實驗員溝通，確保實驗器材和軟件的正常使用。

-布置教室環(huán)境，確保教學活動的順利進行。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解地理信息技術的基本概念和應用，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，如“地理信息技術有哪些應用場景？”等，激發(fā)學生思考，為課堂學習地理信息技術的作用做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確本節(jié)課的核心目標和教學難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，如小組討論、案例解析等，提高學生學習地理信息技術的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題，如“這些技術如何幫助我們更好地理解地理環(huán)境？”等，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的區(qū)域地理環(huán)境研究方法，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為學習新課打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解地理信息技術的基本概念、分類及其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用，結合實例幫助學生理解。

突出重點，如遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用，強調難點，如GIS的空間分析操作，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞“地理信息技術在解決實際問題中的具體應用”展開討論。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設計實踐活動或實驗，如使用GIS軟件分析學校周邊的環(huán)境變化，讓學生在實踐中體驗知識的應用，提高實踐能力。

在新課呈現(xiàn)結束后，對地理信息技術的應用進行梳理和總結。

強調重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

設計隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對地理信息技術知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹地理信息技術在科研、城市規(guī)劃等領域的最新應用，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合地理信息技術在環(huán)境保護、災害預警等方面的作用，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的地理信息技術的作用，強調重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據本節(jié)課學習的內容，布置適量的課后作業(yè)，如分析地理信息技術在某一具體案例中的應用。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《遙感技術及其在資源與環(huán)境中的應用》：介紹遙感技術的基本原理、數據獲取與處理方法，以及在資源調查、環(huán)境監(jiān)測等領域的應用案例。

-《地理信息系統(tǒng)（GIS）技術與應用》：闡述GIS的起源、發(fā)展歷程、主要功能及其在城市規(guī)劃、交通管理、災害預警等領域的應用實例。

-《全球定位系統(tǒng)（GPS）技術與應用》：講解GPS的原理、組成、發(fā)展歷程，以及GPS在軍事、交通、戶外探險等方面的應用案例。

2.課后自主學習和探究：

-鼓勵學生利用網絡資源、圖書館書籍等途徑，深入了解地理信息技術的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。

-建議學生關注我國在地理信息技術領域取得的重大成果和突破，如北斗導航系統(tǒng)、高分遙感衛(wèi)星等。

-引導學生結合實際生活，發(fā)現(xiàn)身邊的地理信息技術應用，如手機地圖導航、共享單車定位等，并分析其工作原理。

-組織學生進行課后小組討論，分享學習地理信息技術的體會和心得，互相交流學習方法和經驗。

-鼓勵學生開展小課題研究，選擇一個感興趣的地理信息技術應用領域，進行深入探究，形成研究報告。

拓展與延伸內容旨在幫助學生鞏固教材知識，拓寬知識視野，培養(yǎng)自主學習、合作交流、探究實踐的能力。希望學生在課后能夠充分利用這些資源，提高自己的地理信息技術素養(yǎng)。典型例題講解例題1：遙感技術在地表溫度監(jiān)測中的應用

題目描述：利用遙感技術監(jiān)測地表溫度變化，分析其對生態(tài)環(huán)境的影響。

解答步驟：

1.介紹遙感技術在地表溫度監(jiān)測中的應用原理，如熱紅外遙感技術。

2.解釋遙感影像如何反映地表溫度變化，例如通過溫度圖像的顏色變化。

3.分析地表溫度變化對生態(tài)環(huán)境的影響，如植被覆蓋變化、水資源分布等。

答案：遙感技術通過熱紅外遙感技術監(jiān)測地表溫度變化，遙感影像中溫度圖像的顏色變化反映了地表溫度的差異。地表溫度的變化對生態(tài)環(huán)境有重要影響，如植被覆蓋變化會影響地表溫度，地表溫度的變化也會影響水資源的分布。

例題2：GIS在城市規(guī)劃中的應用

題目描述：利用GIS技術進行城市規(guī)劃，分析城市土地利用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

解答步驟：

1.介紹GIS在城市規(guī)劃中的功能，如空間數據分析、決策支持等。

2.解釋GIS如何通過空間數據分析，如土地利用變化趨勢分析，來支持城市規(guī)劃決策。

3.分析GIS在城市規(guī)劃中的應用案例，如土地利用規(guī)劃、交通規(guī)劃等。

答案：GIS在城市規(guī)劃中通過空間數據分析，如土地利用變化趨勢分析，支持城市規(guī)劃決策。GIS在城市規(guī)劃中的應用案例包括土地利用規(guī)劃、交通規(guī)劃等。

例題3：GPS在戶外探險中的應用

題目描述：利用GPS技術進行戶外探險，分析其在導航和安全方面的作用。

解答步驟：

1.介紹GPS在戶外探險中的導航功能，如定位、導航、軌跡記錄等。

2.解釋GPS如何幫助戶外探險者進行導航，如通過GPS接收器獲取當前位置和目的地信息。

3.分析GPS在戶外探險中的安全作用，如緊急救援、軌跡記錄等。

答案：GPS在戶外探險中通過定位、導航、軌跡記錄等功能幫助戶外探險者進行導航。GPS在戶外探險中的安全作用包括緊急救援、軌跡記錄等。

例題4：數字地球與虛擬地理環(huán)境

題目描述：探討數字地球與虛擬地理環(huán)境的概念及其在地理信息科學中的應用。

解答步驟：

1.介紹數字地球的概念，如虛擬地球的數字化表示。

2.解釋虛擬地理環(huán)境的概念，如虛擬現(xiàn)實技術在地理信息科學中的應用。

3.分析數字地球與虛擬地理環(huán)境在地理信息科學中的應用，如虛擬地理環(huán)境模擬、數字地球可視化等。

答案：數字地球是虛擬地球的數字化表示，虛擬地理環(huán)境是虛擬現(xiàn)實技術在地理信息科學中的應用。數字地球與虛擬地理環(huán)境在地理信息科學中的應用包括虛擬地理環(huán)境模擬、數字地球可視化等。

例題5：地理信息技術的綜合應用

題目描述：結合遙感、GIS、GPS等地理信息技術，分析其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用。

解答步驟：

1.介紹地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用，如遙感技術用于環(huán)境監(jiān)測、GIS用于城市規(guī)劃、GPS用于導航等。

2.解釋地理信息技術如何綜合應用，如遙感技術與GIS的結合用于資源調查、GPS與GIS的結合用于導航等。

3.分析地理信息技術綜合應用在區(qū)域地理環(huán)境研究中的優(yōu)勢，如提高研究效率、降低成本等。

答案：地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用包括遙感技術用于環(huán)境監(jiān)測、GIS用于城市規(guī)劃、GPS用于導航等。地理信息技術綜合應用在區(qū)域地理環(huán)境研究中的優(yōu)勢包括提高研究效率、降低成本等。板書設計1.重點知識點：

-地理信息技術的基本概念與分類

-遙感技術及其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用

-地理信息系統(tǒng)（GIS）及其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用

-全球定位系統(tǒng)（GPS）在地理環(huán)境研究中的應用

-數字地球與虛擬地理環(huán)境

2.重點詞句：

-遙感技術：通過遙感衛(wèi)星等獲取地表信息的技術

-GIS：地理信息系統(tǒng)，用于處理、分