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視頻標(biāo)簽：地理信息系統(tǒng)

所屬欄目：高中地理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：中圖版高中地理必修三《地理信息系統(tǒng)原理與地理信息技術(shù)綜合應(yīng)用》北京交通大學(xué)附屬中學(xué)

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中圖版高中地理必修三《地理信息系統(tǒng)原理與地理信息技術(shù)綜合應(yīng)用》北京交通大學(xué)附屬中學(xué)

教學(xué)設(shè)計基本信息 
課題 地理信息技術(shù)應(yīng)用 
年級 高二 模塊 必修三 
學(xué)習(xí)主題 
地理信息系統(tǒng)原理與地理信息技術(shù)綜合應(yīng)用 
1.整體設(shè)計思路（教學(xué)設(shè)計的思路與學(xué)習(xí)價值分析） 
地理信息技術(shù)是區(qū)域地理環(huán)境研究的重要方法和手段，在資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害監(jiān)測等方面發(fā)揮著巨大作用。此外，地理信息技術(shù)的大眾化應(yīng)用已成為趨勢，如GPS導(dǎo)航、百度地圖、打車軟件、運動記錄APP等，極大的方便了人們的生活。了解和學(xué)習(xí)地理信息技術(shù)的基本原理和應(yīng)用，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理興趣，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力，增強學(xué)生關(guān)注科學(xué)，關(guān)注生活中地理的意識具有積極意義。 
隨著教育改革的不斷深入，地理核心素養(yǎng)已成為中學(xué)地理教學(xué)的指導(dǎo)思想和行動指南。地理核心素養(yǎng)注重學(xué)生“綜合思維”和“地理實踐力”的培養(yǎng)，而地理信息技術(shù)在生產(chǎn)生活中的實際操作與應(yīng)用性很強，這正是培養(yǎng)學(xué)生地理實踐力的有效方式。秉著我校“有趣、有參與、有成就”的幸福課堂理念，教師應(yīng)努力成為教學(xué)情境的創(chuàng)建者，學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，學(xué)生發(fā)展的助推者，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程而不是結(jié)果，課堂教學(xué)增加操作類的活動，讓學(xué)生真正的參與到學(xué)習(xí)之中，在體驗中感受地理信息技術(shù)的應(yīng)用，加深對地理信息技術(shù)的理解。 
中學(xué)地理新課標(biāo)提出了“學(xué)對生活有用的地理，對終身發(fā)展有用的地理”的課程理念，強調(diào)地理知識的學(xué)習(xí)來源于日常生活，同時學(xué)習(xí)到的地理知識又可以用來解決生活中的地理問題、解釋生活中的地理現(xiàn)象�；�于新課標(biāo)的理念，著眼于學(xué)生的終身發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)選取地理信息技術(shù)在日常生活中的實例，如百度地圖、摩拜單車、優(yōu)步打車等符合學(xué)生自身體驗的實例，幫助學(xué)生在情境中理解地理信息技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用，感受地理信息技術(shù)對生產(chǎn)生活的影響。 
地理信息技術(shù)原理高深難懂，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。以往教師們采用單一的講授法進行教學(xué)，課堂沉悶無趣，學(xué)生只是被動的接受，教學(xué)效果較差。在地理核心素養(yǎng)和新課標(biāo)理念的指導(dǎo)下，教學(xué)設(shè)計必須生活化、情境化，增加學(xué)生的課堂活動。因此在課堂教學(xué)中，讓學(xué)生掌握最基本的原理即可，而要把重心放在地理信息技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用部分。 
在課時安排方面，為了保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，將該部分教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為兩課時，第一課時為GPS與RS的學(xué)習(xí)，第二課時為GIS的學(xué)習(xí)和三種技術(shù)的綜合應(yīng)用。本教學(xué)設(shè)計為第二課時內(nèi)容。整體設(shè)計思路為：首先，利用手機百度地圖的信息化手段突破教學(xué)難點。通過體驗百度地圖提供的功能，理解GIS的概念；利用百度地圖搜索超市和路線，突破GIS數(shù)據(jù)存儲方式難點；師生共同分析影響超市選址因素，通過可視化的過程體驗GIS強大的空間分析功能。其次，地理信息技術(shù)綜合應(yīng)用情境分析。選取打車APP和霧霾監(jiān)測案例，分析地理信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，梳理三者關(guān)系；最后，鞏固提升練習(xí)。利用情境模擬和練習(xí)試題的方式進行學(xué)習(xí)結(jié)果的鞏固檢測。
                    
             
                    
                            2.目標(biāo)設(shè)計（指向?qū)W生素養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)設(shè)計） 
1、利用百度地圖，體驗并說出GIS的概念和數(shù)據(jù)存儲方式，增強實踐能力 
2、通過超市選址，理解GIS的空間分析功能，提高分析地理問題的綜合思維能力 3、通過霧霾監(jiān)測與分析等實例，體驗地理信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，感悟生活中的地理 4、利用地理信息技術(shù)解決生活中問題，提高認識和解決地理問題的能力 5、養(yǎng)成關(guān)注科學(xué)，關(guān)注生活地理的意識，學(xué)會使用地理信息技術(shù)服務(wù)生活 
3.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析（教學(xué)內(nèi)容及內(nèi)容結(jié)構(gòu)分析，重點難點分析） 
1、教學(xué)內(nèi)容及內(nèi)容結(jié)構(gòu)分析 
《地理信息技術(shù)的應(yīng)用》是中圖版必修三第三章內(nèi)容，從教學(xué)內(nèi)容來看該部分相對獨立，但地理信息技術(shù)作為目前區(qū)域地理學(xué)研究的重要方法和手段，在數(shù)據(jù)監(jiān)測和空間分析中發(fā)揮著越來越大的作用，更是對整個高中地理知識的綜合應(yīng)用與深化。 
中圖版教材中地理信息技術(shù)主要涉及全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）三方面，GPS主要用于定位和導(dǎo)航，RS主要用于獲取地理空間數(shù)據(jù)，GIS用于空間數(shù)據(jù)的處理、分析和輸出，三者關(guān)系就像“一個大腦 兩只眼睛”。教材將其為3節(jié)內(nèi)容，每節(jié)在分析完基本原理后，介紹了每種技術(shù)的應(yīng)用情況。三者關(guān)系如下圖所示： 
 
教材中提供的應(yīng)用案例多為2000年左右的實例，內(nèi)容相對陳舊，部分內(nèi)容脫離學(xué)生生活實際，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在地理信息系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中，沒有涉及到數(shù)據(jù)存儲方式（圖層）的概念，而在歷年的高考試題中卻有所涉及�；�于對教材和高考試題的分析，教學(xué)中要選取貼近學(xué)生生活的案例，讓學(xué)生真正的參與到教學(xué)當(dāng)中，也要適當(dāng)補充數(shù)據(jù)存儲方式的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好的理解GIS的原理內(nèi)容。 2、教學(xué)重點： 
GIS空間分析功能、地理信息技術(shù)的綜合應(yīng)用 3、教學(xué)難點： 
GIS的概念、數(shù)據(jù)存儲方式、空間分析功能 
4.學(xué)情分析（學(xué)生現(xiàn)狀與需求分析） 
知識基礎(chǔ)：高二學(xué)生已經(jīng)完成了整個高中地理必修內(nèi)容的學(xué)習(xí)，對地理有了較全面的認識，掌握了課標(biāo)要求的基本內(nèi)容。 
生活體驗：學(xué)生身處快速發(fā)展的信息時代，在實際生活中已經(jīng)開始使用各種系統(tǒng)軟件，如運動記錄APP、打車APP、百度地圖等，對于這些系統(tǒng)具備一定的感性認識。 
能力水平：通過高中地理必修內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對生活中的地理問題有著個人的體驗和想法，能夠使用地理眼光認識和欣賞地理環(huán)境，但是普遍缺乏實踐能力和綜合分析能力。 
年齡特性：學(xué)生思維活躍，對新技術(shù)和探究活動充滿興趣與激情，可以充分利用。 常見問題：往屆學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時，經(jīng)常出現(xiàn)“基本概念不清、技術(shù)應(yīng)用混淆、切身體會不深”等問題。 
地理信息
GIS
RS
GPS
管理、查詢、分析
獲取
定位、導(dǎo)航
 
                    
             
                    
                            5.教與學(xué)的過程設(shè)計（課堂教與學(xué)的每個步驟的情境任務(wù)及其意圖分析） 
步驟1：利用路況信息圖截圖導(dǎo)入新課，激發(fā)興趣 
教師：展示由手機百度地圖獲取的學(xué)校周邊路況信息圖，導(dǎo)入新課 
設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生興趣，引出教學(xué)工具手機百度地圖，為下面教學(xué)過程做鋪墊。 步驟2：利用百度地圖參與式體驗，學(xué)習(xí)GIS概念 
教師：布置任務(wù)“自主體驗百度地圖提供了哪些功能？并進行概括分享”。 學(xué)生：打開百度地圖，通過動手交互體驗，概括百度地圖的功能，交流分享。 
教師：在學(xué)生操作體驗后，分析百度地圖的系統(tǒng)架構(gòu)，給出GIS的概念并對概念中的關(guān)鍵詞進行解析。 
步驟3：利用百度地圖參與式體驗，學(xué)習(xí)GIS數(shù)據(jù)存儲方式 
教師：布置任務(wù)“搜索學(xué)校附近的超市，并選擇由學(xué)校到其中一個超市的最佳路線”。 學(xué)生：利用百度地圖進行搜索，并分享搜索過程。 教師：追問“為什么百度地圖能把超市和交通路線單獨突顯出來呢？搜索其他事物如銀行、移動網(wǎng)點是否也會單獨顯示呢？”。 
學(xué)生：思考并利用百度地圖搜索、嘗試。 
教師：讓學(xué)生嘗試回答提出的問題，引出百度地圖的數(shù)據(jù)存儲方式——分層存儲。 步驟2與3的設(shè)計意圖：通過百度地圖的操作體驗和搜索超市的過程，學(xué)習(xí)GIS概念和數(shù)據(jù)存儲方式，利用信息技術(shù)手段突破教學(xué)難點。 
步驟4：利用超市選址活動，學(xué)習(xí)GIS空間分析功能 
教師：布置任務(wù)“利用百度地圖搜索北京現(xiàn)有的家樂福超市”，并提出“如果想新建一個新超市，建在哪里比較合適，小組合作分析影響超市選址的區(qū)位因素”。 學(xué)生：利用百度地圖進行搜索，觀察現(xiàn)有超市的分布情況，交流討論影響超市分布的因素，最后進行分享交流。 教師：教師引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)出影響超市選址的區(qū)位因素，隨后通過可視化的方式展示利用GIS軟件進行超市選址的過程。 
學(xué)生：理解GIS在超市選址中的應(yīng)用，體會GIS強大的空間分析。 
設(shè)計意圖：利用超市選址的案例，學(xué)習(xí)GIS的空間分析功能，增強學(xué)生的綜合思維能力，利用信息技術(shù)手段突破教學(xué)重難點。 
步驟5：展示GIS在各領(lǐng)域應(yīng)用的圖片，加深對GIS的理解 教師：“除了在超市選址中得到應(yīng)用外，GIS作為地理信息技術(shù)的核心，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域”，展示GIS應(yīng)用圖片，簡要介紹GIS在各領(lǐng)域的應(yīng)用。 學(xué)生：閱讀GIS應(yīng)用圖片，熟悉GIS的應(yīng)用領(lǐng)域。 
設(shè)計意圖：由生活中的GIS應(yīng)用，過渡到GIS在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，加深學(xué)生對GIS的理解與認識。 
步驟6：分析生活情境中地理信息技術(shù)的綜合應(yīng)用 
教師：提出“三種地理信息技術(shù)是相互獨立還是相互影響的？”問題，引發(fā)學(xué)生思考。 學(xué)生：學(xué)生思考問題，并回答。 
教師：讓學(xué)生分享使用打車軟件打車的經(jīng)歷。 學(xué)生：學(xué)生分享打車經(jīng)歷。 
教師：隨后展示優(yōu)步打車截圖，啟發(fā)學(xué)生思考打車軟件中使用到了哪些地理信息技術(shù)。 學(xué)生：根據(jù)同學(xué)分享和教師提供的截圖，分析打車軟件使用到的地理信息技術(shù)。 
 
                    
             
                    
                            教師：利用“11月5日因北京霧霾嚴(yán)重航班原路返回”的新聞，提供11月3-4日全國霧霾空間分布圖，以及北京實時空氣質(zhì)量監(jiān)測平臺提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)，啟發(fā)學(xué)生思考霧霾的監(jiān)測和分析使用到了哪些地理信息技術(shù)。 學(xué)生：觀察、思考，得出結(jié)論。 設(shè)計意圖：通過生活中的案例幫助學(xué)生體會地理信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，感悟生活中的地理。 步驟7：課堂小結(jié)，提升認識 
教師：總結(jié)三種地理信息技術(shù)的功能和特點，繪制三者關(guān)系圖。通過“一個大腦 兩只眼睛”的形象比喻，加深學(xué)生的印象。 
設(shè)計意圖：由生活情境到理性認知，進行地理信息技術(shù)知識體系的建構(gòu)。 步驟8：鞏固練習(xí) 
教師：提供以下情境材料： 
1、摩拜單車是近期北京出現(xiàn)的一種新的自行車租賃方式，通過APP中的地圖就可查詢離自己最近的自行車的停靠位置，快速租用，隨時歸還，其中使用的地理信息技術(shù)有哪些？ 2、如果你是110系統(tǒng)中心的工作人員，當(dāng)接到報警電話后，你將如何利用地理信息技術(shù)進行應(yīng)急處理？ 3、高考試題練習(xí)。 
設(shè)計意圖：通過鞏固練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生使用地理信息技術(shù)服務(wù)生活，進一步加深對地理信息技術(shù)間的區(qū)別、聯(lián)系以及綜合應(yīng)用的理解。 步驟9：課堂總結(jié) 
教師：強調(diào)本節(jié)課最終要達到的學(xué)科育人目標(biāo)。 
6.教學(xué)設(shè)計特色分析（教學(xué)設(shè)計的特色或個人風(fēng)格分析） 
1、“素養(yǎng)立意”—注重學(xué)生地理實踐力和綜合思維的培養(yǎng) 
整個教學(xué)設(shè)計立足于學(xué)生地理實踐力核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在落實地理信息技術(shù)基礎(chǔ)知識的同時，通過手機百度地圖的任務(wù)驅(qū)動、超市選址的區(qū)位分析、110緊急救援的角色模擬等方式，從行動能力和思維品質(zhì)兩方面，提升了學(xué)生的實踐能力，并能在恰當(dāng)時機選擇使用地理信息技術(shù)服務(wù)生活。 
2、創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動，落實“生活化的地理” 教學(xué)理念 
在新課標(biāo)“學(xué)對生活有用的地理、學(xué)對終身發(fā)展有用的地理”理念的指引下，從學(xué)生的生活體驗出發(fā)精選教學(xué)情境，挖掘其中涉及到的地理信息技術(shù)。通過參與式體驗和案例分析，提高了學(xué)生的課堂參與度，也使得學(xué)生對地理信息技術(shù)有了更深入的認識，能夠用地理的視角觀察生活。 
3、充分發(fā)揮信息技術(shù)輔助教學(xué)的作用，激發(fā)學(xué)生興趣 
教學(xué)設(shè)計過程中，改變了以往傳統(tǒng)教學(xué)模式，利用信息技術(shù)輔助教學(xué)，學(xué)生使用手機進行體驗式學(xué)習(xí)，輕松突破重難點，通過自主學(xué)習(xí)和合流交流，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果突出。 
7.實踐反思（生成性成果與具體問題及改進措施） 
一、生成性成果 
1、學(xué)生對生活中問題的思考和觀察水平超出教師的預(yù)設(shè) 
在分析影響超市選址的因素時，學(xué)生能夠觀察到現(xiàn)有家樂福超市的空間分布特點，能聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過的區(qū)位理論去分析影響因素；在模擬110緊急救援過程中，有些學(xué)生有過親
 
                    
             
                    
                            身經(jīng)歷，能夠綜合考慮事件處理過程的各方面問題。課堂中很多環(huán)節(jié)，學(xué)生的思維能力和表達能力都超出教師的預(yù)設(shè)，使得課堂充滿活力。 2、學(xué)生對地理信息技術(shù)的理解和應(yīng)用有了更深的認識 學(xué)生由最初被動的使用軟件，到課中能夠分析軟件涉及到的地理信息技術(shù)，再到能夠靈活的使用地理信息技術(shù)服務(wù)生活，在行動能力提升的同時，學(xué)生的認識也不斷的深化，地理實踐能力和綜合思維能力得到了提升。 3、明確努力方向，關(guān)注學(xué)生發(fā)展 
作為青年教師，在日常的地理教學(xué)過程中，更多關(guān)注的教學(xué)內(nèi)容和教師自己，而缺乏對教育理念的深入理解，也容易忽略學(xué)生的認知和發(fā)展。本節(jié)課學(xué)生興趣濃厚，積極性高，取得了良好的教學(xué)效果，這得益于我對課標(biāo)的分析和核心素養(yǎng)等新地理教學(xué)理念的引領(lǐng)，這也是我今后努力的方向。 二、存在問題與改進措施 
1、課堂問題的設(shè)計要符合學(xué)生的認知水平 
GIS理論性強，如果課堂提問過于專業(yè)，學(xué)生思維水平和知識儲備難以達到，課堂教學(xué)效果很難保障。例如GIS的概念和分層存儲的方式，學(xué)生難以理解。所以如何設(shè)計出符合學(xué)生認知水平的問題直接影響到課堂的教學(xué)效果。提問時可以逐級提升難度，將難理解的概念、知識點拆分，通過通俗、可視化等方式進行設(shè)計。 2、信息技術(shù)輔助教學(xué)中，如何協(xié)調(diào)課堂管理與課堂效率的關(guān)系 
在新的課程改革背景下，信息技術(shù)輔助課堂教學(xué)，為我們構(gòu)建了一個開放自由的課堂，激發(fā)了學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生的課堂參與度，但在實施的過程中如何更好的組織管理，讓學(xué)生全心的參與課堂，保障教學(xué)效果，值得我們進一步去思考和探索。 附：學(xué)生學(xué)習(xí)資源 
1、導(dǎo)入新課使用的百度路況信息圖2、優(yōu)步打車APP流程圖             
3、霧霾監(jiān)測與分析圖         
 
                    
             
                    
                            4、鞏固練習(xí)資料 （1）摩拜單車是近期北京出現(xiàn)的一種新的自行車租賃方式，人們利用智能手機，通過APP中的地圖就可查詢離自己最近的自行車的停靠位置，快速租用，隨時歸還，其中使用的地理信息技術(shù)有哪些？ 
（2）如果你是110系統(tǒng)中心的工作人員，當(dāng)接到報警電話后，你將如何利用地理信息技術(shù)進行應(yīng)急處理？ 
（3）下圖示意為某專題研究建立的地理信息系統(tǒng)（GIS）圖層。據(jù)此完成下題。  該專題研究可能是 
A.耕地分類和評價  B.工業(yè)分布與交通的關(guān)系   C.商業(yè)分布和規(guī)劃  D.學(xué)校分布 
 若利用該地理信息系統(tǒng)進行深埋垃圾場的選址，在下列
圖層中應(yīng)增加 

• 大氣污染 ②區(qū)域規(guī)劃  

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