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湘教版必修3_第三章_第四节_数字地球(教案2)

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高中地理审核员

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                       第四节           数字地球
                                 姜云涛

教学目标 

   <知识与技能> 

    1    举例说出全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。

    2    结合实例,了解遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

    3    运用相关资料,了解地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。

  <过程与方法>
       在获取和应用数字地球的相关知识的过程中,理解数字地球的含义,锻炼
    学生搜集地理信息的能力,以及对地理知识进行分析、提取、整理的技能。
  <情感态度与价值观>
        激发学生运用信息技术探究,解决地理问题的兴趣,提高学生对环境、资
    源、人口问题的整体认识,形成全球意识。
教学重点

       1    理解数字地球的定义,特点。

       2    理解数字城市的意义。

教学难点

       明确  3S 技术的概念和区别。

教具准备 

         多媒体课件       挂图  

教学方法

      讲授法、对比分析法

教具

      课本,多媒体

课时安排

    一课时
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课型

    新课

[教学过程]


    <导入>

        还记得我们以前学习过节           3S 技术吗?

        RS:主要用于地理信息数据的获取,能在很短时间内获取某区域全面资料

    的技术。

        GPS:主要用于地理信息的空间定位,能为无人区科学考察的科技工作者

    全天侯提供本人具体地理位置的技术。

        GIS:主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用

    评价,能对获得的地理信息进行处理、分析、管理、显示、输出的技术。


    <新课>

    、、    认识“数字地球”

        有了以上的回顾,我们来认识一下数字地球:

       1、   数字地球的提出

        美国前副总统戈尔于         1998 年 1 月 31 日在加利福尼亚科学中心所做的“数字

    地球------认识  21 世纪我们这颗星球”的演讲中首次提出的。

       他指出:数字地球是指一个以地理坐标为依据的、具有高分辨率和海量数

   据、立体显示地球信息的技术系统。

       2、   数字地球的核心思想

        用数字化的手段整体性地解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信
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息资源,它需要很多学科,特别是信息科学技术的支撑,如信息高速公路、高

分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、可视化和虚拟

现实技术,并与遥感、地理信息系统、全球定位系统技术相融合。

   3、   数字地球的特点

    (1)、数字地球具有空间性、数字性和整体性,这三者的融合统一,是数

字地球与其他信息系统相区别的根本标志。

     (2)、数字地球可以迅速充实和联网。

    (3)、数字地球是一种开放式的数据平台,它采用动态、仿真和虚拟等先

进的技术,具有立体和动态显示数据的能力。

    (4)、数字地球以图像、图形、图表、文本报告等多种形式提供局部或全

球范围的数据、信息、知识方面的服务,其中提供信息服务是最主要的任务。

     (5)、数字地球的服务对象覆盖整个社会层面。

   4、   数字地球的应用领域

    引导学生思考,说出数字地球的应用领域?

主要有:预测气候变化、治理环境污染、防灾减灾、保持生物多样性、解决政

治或经济危机、增加农业产出等。


、、   未来城市-----“数字城市”

      1、   了解数字城市 

    数字城市是数字地球的重要组成部分。它综合运用地理信息系统、遥感、

全球定位系统、网络、多媒体及虚拟仿真等技术,以数字的形式获取、存储和

再现城市的资源、基础设施、人文、经济等各个方面的信息,从而提高城市管

理效率,节约资源和保护环境,为城市可持续发展提供决策支持。

      2、   数字城市的内容
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   城市设施的数字化,城市的网络第(包括互联网、有线电视网、移动通信网、

光纤网、广域网、局域网等),城市的智能化(包括网上商务、网上金融、网

上教育、网上医院、网上政务等)。

      3、   数字城市的好处:

   能够为人类创造高效的、信息化的工作环境和舒适方便、安全、现代化的生

活环境。

      4、   数字城市的发展现状

    美国:全国约有       60 个城市正在进行数字化建设。现已建成一批“智能化生

活小区(数字社区)”的示范工程;卫生医疗行业建立的“健康网络”,“计算机

医生”通过    Internet 向病人提供会诊和保健咨询;许多学校已开始转向多媒体教

学;大多数银行通过电视、计算机和自动出纳机开展业务,并逐步转变成为“虚

拟银行”;集成化的全国性各种电子化系统,为公众和政府间的互动提供了方便、

快捷的途径。目前,联邦政府、州已全部上网,几乎所有县市都建有自己的站

点,并在    2003 年实现政府管理电子化。

    中国:一些城市也在积极投入数字城市建设、并制定了相应的目标。例如:

“数字北京”、“数字上海”、“数字广州”、“智能济南”等。其中,北京市明确提

出“数字北京”的建设目标是通过建设宽带信息网络、地理信息系统等基础设施

平台,整合首都信息资源,建立电子政务、电子商务系统,实现国民经济信息

化和公共服务领域的信息化;构建起秘信息社会相适应的信息化软环境;发展

信息家电、远程教育、网上医疗、建设信息化社区。

      5、   建立“数字城市”的意义

  (1)、城市发展:建立数字城市,实现城市信息化,有助于推动社会经济的

高速发展,促进城市现代化,增强城市的聚集和扩散功能,提高城市的综合实

力。信息化还将带动全球化,是城市融入全球化浪潮的必要条件。
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   (2)、区域发展:城市信息化给农业和农村的发展提供技术、资金和信息上

 的支撑,加快农村的信息化和现代化进程,从而带动整个区域乃至整个国家的

 信息化、现代化和全球化。

   (3)、日常生活:城市信息化使得智能化交通、智能化住宅小区、数字化企

 业、电子商务、电子金融、电子政务、远程教育、远程医疗、网上娱乐等成为

 可能,还带动了生态城市和花园城市建设,为居民生产、生活和学习创造更方

 便、舒适、高效和安全的环境,提高了生活质量。
 【探究活动】 阅读下列材料,回答下列问题。
 1999 年,首届“数字地球”国际会议在北京召开。专家认为,“数字地球”是地图
 测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化,是对地测绘系统(EOS)、全球定位系
 统(GPS)与地理信息系统(GIS)的综合,实现地球圈层间物质流、能量流与信息
 流数据的集成,从而对全球化问题进行广泛研究。
 以农业为例,它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景。一些国
 家利  用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。例如,美国利用
 资源卫星在估测本国小麦产量的同时,还对其他国家小麦产量进行估测,根据
 所得数据制定生产布局、储运、加工等计划,确定对外贸易策略,由此每年可
 获利数亿美元。
 (1)根据材料推断“数字地球”相关技术在我国农业可持续发展方面可做哪些工作?

 (2)在全球问题的研究中,除农业外,还有哪些领域可以应用“数字地球”的相关
 技术?
答案 (1)“数字地球”相关技术在我国农业可持续发展方面可做如下工作:资源利
用状况遥感调查;合理布局农业;监测并预报气候变化及旱涝灾害;光热及农
作物产量预测;农业污染监测、预报,并提出解决措施等。
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 (2)在全球问题的研究中,除农业外,还有如下领域可应用“数字地球”的相关技
术:全球温室效应;海平面上升;臭氧层分布;地形遥感;全球生态环境监测;
全                                                                球
     应用前景                         具体表现
气                                                                候
     可持续发     应用空间分析与虚拟现实技术,建立数字化空间实验室,
预                                                                报;
       展                   从全球角度研究可持续发展
全                                                                球
               为大型工程决策提供重要的参考数据,为政府对城市的
生    政府决策                                                        物
                                 管理提供依据
分                                                                布;
               接受远程教育,网上购物,交互娱乐项目,浏览风景名
全    百姓生活                                                        球
                                     胜
生                                                                产
结构监测等。
 反思归纳     数字地球的应用
【探究活动】 数字地球与            3S 技术的关系
数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识,是遥感
技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等多种技术的综合
利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。它们的关系如下图所示:


 三、未来校园------“数字校园”

   1、数字校园的概念

    数字校园是利用网络、通信技术对校园内的信息资源进行全面的数字化,通

 过整理加工,使这些信息资源能够有序地运转,从而更好地为教学、科研、管

 理和生活服务。把学校建设成既面向校园内,又面向社会的一个超时间和空间

 的虚拟学校,使更多的人能够共享教育资源。
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  2、数字校园的内容     

    在数字校园中,将建成属于自己的校园网络。通过网络,教师不论在校内

还是家中,都能进行电子备课要。教师在课堂上可以根据教学需要进行相应的

教学操作,如进行视频点播,以增强学生的感知能力。教师还可以在计算机上

看到学生的作业和答卷,并进行评阅工作。

    学生也可以利用多媒体手段参加教学活动。利用学校已有的资源、信息,

学生可以自己调出学习课件,自己控制学习进度,在课堂上没有掌握的知识可

以由计算机进行辅导,借助计算机巩固课堂已学会的知识。遇到特殊情况时,

学生在自己的家中借助互联网接受远程教育,并通过实时的考查系统检查学习

效果。

    学生到图书馆借阅图书时,只需在计算机中输入自己的姓名、学号以及所

需图书名称,计算机屏幕上就会立刻显示该书在图书馆的位置和编号,管理人

员能很容易找出,并办理借阅手续。

  3、想象未来的地理课

    (以问题的形式,引起学生的兴趣。)

    未来,借助于数字校园技术,上地理课时将与现在截然不同。学生只要戴

上显示头盔,就能看见太空中的地球,如果采用越来越高的分辨率,将看见大

陆,然后是乡村、城市,最后是住房、树木和其他天然的、人工的地表事物。

利用声音识别系统,学生能够请求得到关于陆地覆盖、动植物物种分布、实时

天气、道路、行政区范围以及人口等方面的信息。这些信息能被天衣无缝地融

入到数字地图之中。通过“数据手套”,单击一下链接按钮,就能够看见更多信

息。

版书设计

              单元活动     走进“数字地球”
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               认识“数字地球”

               数字城市               

               数字校园

  课后小结

        “数字地球”是继信息高速公路之后,美国推出的又一项引起广泛关注的全

    球战略计划。它是一个三维的地球信息模型,涉及                     3S 技术,是信息技术与地

    理科学的融合,也是迄今为止人类掌握地球表面信息最好的方式。

                                  教学反思

    问题探究式学习教学活动中师生之间不是传统意义上的“教与学”的关系,而是

一种互动、协作的关系,教师是教学活动的参与者,管理者和调控者,学生是学习

真正主体,他们参与整个活动,与教师构成互动、互助、互相启发的态势,以驱动

整个学习活动。另外,学习过程还是一个不断“生长”问题和解决问题的过程,因此

主动探索便成了这一学习方式的鲜明特色。课下主动搜集各方面的信息资料,课上

积极思考问题,小组及全班交流研讨的气氛越来越浓,实效性越来越明显,学生的

主体性和全面性得到了有效加强。

(二)学习方式的多样性

课上学生通过教材、信息的收集、加工、整理、应用;电影、计算机、录像;对话、

辩论等方式丰富学生的社会知识,扩大视野,改变了以往的一支笔,一本书我讲你

听学生厌烦的学习方式。

(三)高效的完成课标要求

 问题探究式学习教学活动,将课堂交还给学生,充分发挥学生的聪明才智,使学生

 初步掌握地理基本知识和基本原理,获得了地理基本技能,提高了他们的分析问题

 和解决问题的能力,发展了地理思维能力,掌握了学习和探究地理问题的基本方法

         和技术手段,树立了学生的资源观、环境观和可持续发展观念, 
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                                评课记录

1、课堂上学生动起来了,课堂气氛活跃起来了,小组讨论、合作探究的学习方式

也用起来了。

2、教师能面向全体学生,激发学生的深层思考和情感投入,鼓励学生大胆质疑、

独立思考,引导学生用自己的语言阐明自己的观点和想法。

3、教学是教师与学生交往互动的过程。教师能有意识地营造民主、平等、和谐的

课堂氛围。

4、学生在学习过程中能科学合理地进行分工合作,会倾听别人的意见,能够自由

表达自己的观点,遇到困难能与其他同学合作、交流,共同解决问题。

5、教师能按照课程标准和教学内容的体系进行有序教学,完成知识、技能等基础

性目标,同时还要注意学生发展性目标的实现。

6、新的课程观认为“世界是学生的教科书”,新教材具有开放性的特点。教师能善于

用教材去教,能依据课程标准,因时因地开发和利用课程资源,注重联系社会变革

和学生的生活实际。

7、课上出现了教学内容泛化的现象,教材备受冷落,学科特有的价值没有被充分

挖掘,学科味不浓。

8、教师能合理组织学生自主学习、合作探究,对学生的即时评价具有发展性和激

励性。

9、学生能够自学的内容,教师让学生自学;学生能够自己表达的,教师鼓励学生

去表达;学生自己能做的,教师放手让学生去做。
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