2024-2025學(xué)年高中地理 第一章 地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展 1.2 地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年高中地理第一章地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展1.2地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計新人教版必修3課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計意圖嗨，同學(xué)們，今天我們要一起探索地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。這節(jié)課，我們不僅要學(xué)習(xí)課本上的知識，還要通過實際案例，感受地理信息技術(shù)的魅力。讓我們一起走進這充滿科技感的地理世界吧！????二、核心素養(yǎng)目標分析三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-地理信息技術(shù)的概念及其在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用。

-主要地理信息系統(tǒng)（GIS）功能的應(yīng)用，如地圖制作、空間分析和數(shù)據(jù)管理。

-區(qū)域地理環(huán)境特征信息的提取與分析方法。

例如，重點講解如何利用GIS進行土地利用類型的識別和變化分析，強調(diào)數(shù)據(jù)采集、處理和分析的步驟。

2.教學(xué)難點：

-地理信息系統(tǒng)操作技能的掌握，特別是對于非專業(yè)人士來說，GIS軟件的操作可能較為復(fù)雜。

-空間分析方法的深入理解，如地形分析、網(wǎng)絡(luò)分析等，需要學(xué)生對空間概念有較強的把握。

-如何將地理信息技術(shù)應(yīng)用于實際問題解決，如環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃等，這要求學(xué)生具備一定的實踐能力。

例如，在講解GIS軟件的使用時，難點可能在于學(xué)生如何理解并操作圖層疊加、緩沖區(qū)分析等功能；在空間分析方法的學(xué)習(xí)中，難點可能在于理解不同分析方法的適用場景和結(jié)果解讀。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：計算機教室，配備地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件（如ArcGIS、QGIS等），投影儀，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。

-課程平臺：學(xué)校地理學(xué)科教學(xué)平臺，用于在線課程資源分享和作業(yè)提交。

-信息化資源：地理信息系統(tǒng)相關(guān)操作視頻教程，地理數(shù)據(jù)集（如土地利用、地形地貌等），在線地理信息數(shù)據(jù)庫。

-教學(xué)手段：PPT演示文稿，案例分析材料，學(xué)生互動討論板，實地考察記錄。五、教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（老師）同學(xué)們，大家好！今天我們要一起走進地理信息技術(shù)的世界，探索它在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。首先，請大家回憶一下我們之前學(xué)習(xí)的地理環(huán)境知識，比如地形、氣候、水文等，這些都是我們研究區(qū)域地理環(huán)境的基礎(chǔ)。

（學(xué)生）老師，我們已經(jīng)學(xué)過這些內(nèi)容了。

（老師）很好，那今天我們要在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)如何利用地理信息技術(shù)來更深入地了解和分析這些地理環(huán)境特征。

二、新課講授

1.地理信息技術(shù)的概念

（老師）首先，我們來明確一下地理信息技術(shù)的概念。地理信息技術(shù)，簡稱GIS，它是一種以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象的技術(shù)系統(tǒng)，用于捕捉、存儲、分析和管理地理信息。那么，同學(xué)們，你們知道GIS在地理環(huán)境研究中有哪些應(yīng)用嗎？

（學(xué)生）老師，我覺得GIS可以幫助我們制作地圖，分析地形。

（老師）非常好，GIS的確可以制作地圖，而且它還能幫助我們進行空間分析，比如分析地形坡度、河流流向等。接下來，我將為大家詳細介紹GIS的主要功能和應(yīng)用。

2.地理信息系統(tǒng)（GIS）的主要功能

（老師）GIS具有以下主要功能：

-數(shù)據(jù)采集：通過衛(wèi)星遙感、地面調(diào)查等方式獲取地理信息。

-數(shù)據(jù)存儲：將采集到的地理信息存儲在數(shù)據(jù)庫中。

-數(shù)據(jù)管理：對存儲的地理信息進行分類、查詢、更新等操作。

-空間分析：對地理信息進行空間查詢、緩沖區(qū)分析、疊加分析等。

-地圖制作：利用地理信息制作各種類型的地圖。

現(xiàn)在，請同學(xué)們跟著我一起操作GIS軟件，體驗這些功能。

（學(xué)生）好的，老師。

（老師）首先，我們打開GIS軟件，導(dǎo)入一些基本的地理數(shù)據(jù)，比如行政區(qū)劃、地形地貌等。接下來，我們可以對這些數(shù)據(jù)進行編輯、分類，并制作出相應(yīng)的地圖。

3.地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用

（老師）地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用非常廣泛，比如：

-環(huán)境監(jiān)測：利用GIS進行水質(zhì)、空氣質(zhì)量等環(huán)境監(jiān)測。

-城市規(guī)劃：利用GIS進行土地利用規(guī)劃、交通規(guī)劃等。

-資源管理：利用GIS進行土地資源、水資源等管理。

下面，我將通過一個案例來展示GIS在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。

（學(xué)生）老師，什么是案例？

（老師）案例就是通過一個具體的例子來展示地理信息技術(shù)的應(yīng)用。接下來，我將為大家介紹一個關(guān)于某地區(qū)土地利用變化的案例。

4.案例分析

（老師）這個案例是關(guān)于某地區(qū)土地利用變化的。首先，我們需要導(dǎo)入該地區(qū)的歷史土地利用數(shù)據(jù)。然后，我們將這些數(shù)據(jù)與當前的土地利用數(shù)據(jù)疊加，分析土地利用的變化情況。

（學(xué)生）老師，我們?nèi)绾畏治鲎兓闆r？

（老師）我們可以通過對比不同時期的土地利用數(shù)據(jù)，觀察土地利用類型的變化、土地面積的增減等?，F(xiàn)在，請同學(xué)們跟我一起操作，分析這個案例。

（學(xué)生）好的，老師。

（老師）通過分析，我們發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的耕地面積有所減少，建設(shè)用地有所增加。這是由于城市化進程的加快，導(dǎo)致耕地被征用。接下來，我們可以進一步分析這種變化對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響。

三、課堂互動

（老師）同學(xué)們，剛才我們通過案例分析了GIS在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用?，F(xiàn)在，請你們結(jié)合自己的興趣，選擇一個你們感興趣的地理環(huán)境問題，嘗試運用GIS技術(shù)進行分析。

（學(xué)生）老師，我想分析我們所在城市的綠化覆蓋率。

（老師）很好，這是一個很好的研究課題。你們可以嘗試使用GIS軟件，導(dǎo)入綠化數(shù)據(jù)，分析城市綠化覆蓋率的時空變化，以及影響因素。

四、課堂小結(jié)

（老師）今天，我們學(xué)習(xí)了地理信息技術(shù)的概念、主要功能和在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。通過案例分析和課堂互動，相信大家對GIS有了更深入的了解。希望大家在今后的學(xué)習(xí)中，能夠運用所學(xué)知識，解決實際問題。

（學(xué)生）老師，我們學(xué)會了GIS，感覺很有成就感。

（老師）是的，同學(xué)們，掌握地理信息技術(shù)，對我們未來的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助。希望你們能夠繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，不斷提高自己的能力。

五、布置作業(yè)

（老師）同學(xué)們，今天的作業(yè)是：

1.復(fù)習(xí)今天所學(xué)內(nèi)容，整理筆記。

2.利用GIS軟件，嘗試分析一個你感興趣的地理環(huán)境問題，并撰寫一份簡短的報告。

（學(xué)生）好的，老師，我們一定會認真完成作業(yè)。

六、課堂延伸

（老師）同學(xué)們，今天的課程到這里就結(jié)束了。課后，如果你們對GIS有任何疑問，或者想進一步學(xué)習(xí)，都可以來找我。此外，我也希望大家能夠關(guān)注我們所在地區(qū)的地理環(huán)境變化，運用所學(xué)知識，為保護環(huán)境、改善生活質(zhì)量貢獻自己的力量。

（學(xué)生）謝謝老師，我們一定會的！六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-地理信息系統(tǒng)（GIS）發(fā)展歷程：介紹GIS技術(shù)的起源、發(fā)展歷程以及在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀，讓學(xué)生了解GIS技術(shù)的演變過程。

-空間數(shù)據(jù)分析方法：探討地理信息系統(tǒng)中的空間分析方法，如疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等，讓學(xué)生掌握空間數(shù)據(jù)分析的基本原理。

-區(qū)域地理環(huán)境案例研究：選取國內(nèi)外具有代表性的區(qū)域地理環(huán)境案例，如城市擴張、水資源管理、生態(tài)保護等，讓學(xué)生通過案例分析，加深對地理信息技術(shù)的理解。

-地理信息技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用：探討地理信息技術(shù)在環(huán)境保護、資源管理、災(zāi)害預(yù)警等可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用，讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)在現(xiàn)實生活中的重要作用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用》、《地理信息技術(shù)與空間分析》等書籍，加深對GIS理論知識的理解。

-參加線上課程：鼓勵學(xué)生參加國家地理信息工程技術(shù)研究中心、中國地理學(xué)會等機構(gòu)舉辦的GIS相關(guān)線上課程，提升實踐操作能力。

-參觀GIS企業(yè)：組織學(xué)生參觀GIS相關(guān)企業(yè)，了解GIS技術(shù)的實際應(yīng)用場景，拓寬視野。

-實踐操作：鼓勵學(xué)生在課余時間利用免費GIS軟件（如QGIS、GRASSGIS等）進行實踐操作，鍛煉空間數(shù)據(jù)處理和分析能力。

-參與科研項目：鼓勵學(xué)生參與教師或研究機構(gòu)的GIS科研項目，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題解決，提高科研能力。

-創(chuàng)新實踐活動：組織學(xué)生開展GIS創(chuàng)新實踐活動，如利用GIS技術(shù)進行社區(qū)環(huán)境調(diào)查、城市規(guī)劃等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實際操作能力。七、板書設(shè)計①地理信息技術(shù)概述

-地理信息系統(tǒng)（GIS）的定義

-GIS的核心功能：數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析、制圖

-GIS的應(yīng)用領(lǐng)域：環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃、資源管理

②GIS操作技能

-GIS軟件界面及基本操作

-數(shù)據(jù)導(dǎo)入與編輯

-圖層管理：疊加、隱藏、顯示

-空間分析：緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析

③地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用

-案例一：土地利用變化分析

-數(shù)據(jù)導(dǎo)入與處理

-疊加分析

-變化分析

-案例二：城市擴張分析

-空間分布分析

-動態(tài)變化分析

-影響因素分析

④區(qū)域地理環(huán)境研究

-地形地貌分析

-氣候水文分析

-環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展

⑤GIS實踐案例

-社區(qū)環(huán)境調(diào)查

-城市規(guī)劃分析

-災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計八、教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上的參與度：觀察學(xué)生在課堂討論中的發(fā)言次數(shù)和積極性，評估他們的課堂參與度。

-學(xué)生對地理信息技術(shù)的興趣：通過學(xué)生的提問和興趣表達，了解他們對GIS的興趣和熱情。

-學(xué)生對復(fù)雜概念的理解能力：通過提問和回答，評估學(xué)生對GIS基本概念的理解程度。

2.小組討論成果展示：

-小組合作效果：評價學(xué)生在小組討論中的協(xié)作能力，包括分工合作、溝通協(xié)調(diào)和共同解決問題。

-小組報告質(zhì)量：評估小組報告的內(nèi)容完整性、邏輯性和創(chuàng)新性。

-學(xué)生展示技巧：觀察學(xué)生在展示時的表達能力、自信度和對技術(shù)的熟練程度。

3.隨堂測試：

-理論知識掌握：通過隨堂測試，檢驗學(xué)生對GIS基本概念、操作技能和區(qū)域地理環(huán)境分析的理解。

-實踐操作能力：評估學(xué)生在實際操作GIS軟件中的技能，包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、圖層管理、空間分析等。

-分析問題能力：通過測試中的案例分析，評估學(xué)生運用GIS技術(shù)解決實際問題的能力。

4.學(xué)生自評與互評：

-學(xué)生自評：鼓勵學(xué)生反思自己在課堂上的表現(xiàn)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度和學(xué)習(xí)成果。

-學(xué)生互評：組織學(xué)生之間相互評價，通過同伴反饋了解彼此的學(xué)習(xí)狀態(tài)和改進空間。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：教師對學(xué)生的課堂表現(xiàn)給予具體評價，指出優(yōu)點和不足，并提供改進建議。

-針對小組討論：教師對小組討論的成果進行評價，強調(diào)團隊合作的重要性，并提出提升團隊協(xié)作的建議。

-針對隨堂測試：教師對隨堂測試的成績進行分析，針對學(xué)生的錯誤和難點進行個別輔導(dǎo)，確保學(xué)生能夠掌握核心知識。

-針對實踐操作：教師對學(xué)生的GIS操作技能進行評價，指出操作中的錯誤和改進點，提供進一步學(xué)習(xí)的資源。

-針對分析問題能力：教師對學(xué)生運用GIS技術(shù)分析問題的能力進行評價，鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)新性的解決方案，并指導(dǎo)他們?nèi)绾翁嵘@一能力。典型例題講解1.例題一：利用GIS進行土地利用變化分析

-題目：某地區(qū)在2000年和2020年的土地利用數(shù)據(jù)如下表所示，請利用GIS軟件分析該地區(qū)土地利用變化情況，并繪制變化圖。

|土地利用類型|2000年|2020年|

|--------------|--------|--------|

|耕地|5000|3000|

|林地|2000|2500|

|建設(shè)用地|1000|2000|

|水域|1000|1500|

-答案：使用GIS軟件導(dǎo)入2000年和2020年的土地利用數(shù)據(jù)，進行疊加分析，得出變化圖。結(jié)果顯示，耕地面積減少，建設(shè)用地和林地面積增加，水域面積略有減少。

2.例題二：城市擴張分析

-題目：某城市在1990年和2010年的土地利用數(shù)據(jù)如下表所示，請利用GIS軟件分析該城市擴張情況，并繪制擴張圖。

|土地利用類型|1990年|2010年|

|--------------|--------|--------|

|耕地|10000|5000|

|林地|5000|2000|

|建設(shè)用地|3000|10000|

|水域|2000|1500|

-答案：使用GIS軟件導(dǎo)入1990年和2010年的土地利用數(shù)據(jù)，進行疊加分析，得出擴張圖。結(jié)果顯示，城市建設(shè)用地面積顯著增加，耕地和林地面積減少。

3.例題三：地形分析

-題目：某地區(qū)地形數(shù)據(jù)如下表所示，請利用GIS軟件分析該地區(qū)地形特征，并繪制等高線圖。

|地形高度（米）|地形類型|

|----------------|----------|

|0-200|平原|

|200-500|丘陵|

|500-1000|山地|

-答案：使用GIS軟件導(dǎo)入地形數(shù)據(jù)，生成等高線圖。結(jié)果顯示，該地區(qū)地形以平原和丘陵為主，山地分布在較高海拔區(qū)域。

4.例題四：氣候分析

-題目：某地區(qū)氣候數(shù)據(jù)如下表所示，請利用GIS軟件分析該地區(qū)氣候特征，并繪制氣候分布圖。

|氣候類型|氣候特征|

|----------|----------|

|溫帶季風(fēng)氣候|春季溫暖，夏季炎熱，秋季涼爽，冬季寒冷|

|亞熱帶季風(fēng)氣候|春季溫暖，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季溫和|

-答案：使用GIS軟件導(dǎo)入氣候數(shù)據(jù)，生成氣候分布圖。結(jié)果顯示，該地區(qū)主要氣候類型為溫帶季風(fēng)氣候和亞熱帶季風(fēng)氣候。

5.例題五：水資源分析

-題目：某地區(qū)水資源數(shù)據(jù)如下表所示，請利用GIS軟件分析該地區(qū)水資源分布情況，并繪制水資源分布圖。

|水資源類型|分布區(qū)域|

|-------------|----------|

|地表水|河流、湖泊|

|地下水|地下水層|

-答案：使用GIS軟件導(dǎo)入水資源數(shù)據(jù)，生成水資源分布圖。結(jié)果顯示，該地區(qū)水資源主要分布在河流、湖泊和地下水層。教學(xué)反思與改進教學(xué)反思與改