高中地理必修第一册《第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用》教学设计-统编人教版

第六章 自然灾害
第4节　地理信息技术在防灾减灾中的应用
在自然灾害的防灾减灾中，地理信息技术是一种关键关键技术，近年来地理信息技术才走进课堂，不管学生还是教师，对此都十分陌生。但实际在生活中，它的应用已经十分广泛了，学生在学习本节知识之前，关于地理信息技术的概念理解几乎为零，无论是原理还是用途，都不了解。鉴于此，教师讲课时要注意运用生活中学生了解的自然灾害案例深入浅出，通俗易懂地进行教学。
学习目标 核心素养目标
课程标准 通过探究有关地理问题，了解地理信息技术的应用 综合思维 结合某一种发生的自然灾害案例，认识和理解地理信息技术在防灾减灾中的重要性。
核 心 目 标 1.遥感的概念、原理、特点、应用。 2. 全球卫星导航系统概念、原理、特点、应用。 3.地理信息系统概念、原理、特点、应用。 区域认知 结合区域图文材料和地理特征，会理解地理信息技术在防灾减灾中的应用
地理实践力 了解自己家乡所在地发生的自然灾害情况，以及怎样利用地理信息技术来防灾减灾的。
人地协调观 充分利用地理信息技术，掌握自然灾害发生的地区，灾害形成和发生过程，做好防灾、减灾工作，保障人民生命财产安全。
重点：各种地理信息技术的实际应用。
难点：各种地理信息技术的工作原理和特点。
多媒体 自制教具
导入新课：举例说明地理信息技术已经广泛应用于人们的日常生活之中，例如网上购物——足不出户，通过互联网浏览世界各地的商品，办理商品邮购；美团外卖—网上订餐，远程教育——通过互联网实现老师、媒体、学生的自主交流，任何人均可享用网上的教育资源。那么地理信息技术可以为自然灾害的防灾和减灾服务么？通过这节内容的学习，我们就可以知道。
学生阅读教材思考; 什么是遥感？遥感的工作原理是什么？
教师讲解：
（教师板书）
一、遥感及其应用
1.概念：遥感技术是利用装在航空器或航天器的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。
分析图6.21，卫星遥感技术原理示意
（过渡）我们通常说“站得高，看得远”，作为遥感，利用到航空器或航天器在空中获取地面信息，所以它的优点是显而易见的
教师讲述：遥感特点
2．特点：探测范围大、获取信息速度快、周期短、信息量大、受地面条件限制少。
（承转）遥感优点这么多，那么在自然灾害中对于防灾和减灾的作用是非常大的
教师讲述：遥感在自然灾害中的应用
3．应用
(1)实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程，进行准确的预报、预警。学生阅读图6.22
“风云二号”气象卫星对台风“菲特”进行监测
图6.22 “风云二号”气象卫星对台风“菲特”进行监测
2013年10月，第23号强台风“菲特”在我国福建沿海登陆“风云二号”气象卫星实时监测了“菲特”的行进过程。图a拍摄于10月5日20时，台风“菲特”已经逼近我国东部沿海；图b拍摄于10月7日3时30分，台风正影响浙江和福建大部分地区。
(2)快速识别地震等突发性灾害的影响范围，对灾情统计、灾害救援提供强有力的支持。学生阅读图6.23，对2008年5月14日四川北川县城遥感影像进行探讨，遥感对地质灾害的快速识别作用。
北川是汶川地震灾情最为严重的地区之一。遥感影像显示，地震导致北川县城及其周边地区多处出现滑坡和泥石流，道路、房屋被掩埋，河道被堵塞。这为抢险救灾提供地理信息支撑。
图6.23 2008年5月14日四川北川县城遥感影像
（承转）遥感除了在自然灾害的防灾减灾中起重要的作用之外，在其它方面还有哪些作用呢？
教师进行知识拓展：按遥感探测的目标对象领域的不同，可分为农业遥感、林业遥感、地质遥感、气象遥感、海洋遥感和水文遥感等。总的来说，遥感主要用于获取地面信息，可以广泛应用于大地测量，农作物长势监测和估产、土地利用现状调查、自然灾害防御监测、资源调查、土地资源调查、环境监测、病虫害和农业生态环境调查及监测等。
（过渡）在自然灾害发生之后，为迅速知道灾害发生地点，还要用到全球卫星导航系统。
设问：什么是卫星导航系统？它是怎样工作的？在防灾救灾中有什么作用呢？
全球卫星导航系统（教师板书）
教师讲述：全球卫星导航系统概念：利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术。
多媒体课件展示全球卫星导航系统组成：主要有三部分;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）可以为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
教师举例分析全球卫星导航系统的特点：全球性、全天候、连续性和实时性。
学生了解全球主要的卫星导航系统，可以介绍中国的北斗导航系统，增强学生的爱国自豪感。（见图6.24北斗卫星导航系统模型）
我国的北斗卫星导航系统由35颗轨道卫星组成卫星星座，集卫星定位、短信报文、精密授时于一体。能够高效、快捷地实现信息传递
图6.24北斗卫星导航系统模型
（承转）在防灾减灾中全球卫星导航系统应用十分广泛，主要表现在以下方面
教师讲述全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用：
通过信号接收设备，进行精确定位，帮助用户发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间。
（过渡）在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，我们还要运用地理信息系统，对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。地理信息的应用领域相当广泛，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域 ，都可以借助GIS。
设问：什么是地理信息系统呢？它有一些什么功能？对防灾减灾有什么重要的作用呢？
教师板书：三、地理信息系统
教师讲解：地理信息系统概念：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统。（分析图6.25）
图6.25 地理信息系统的基本功能
通过图6.25可知地理信息系统的基本功能
1.空间查询功能
2．依据相关数据进行叠加分析功能（教师分析图6.26）
地理信息系统以图层为基础。图层用图形、符号、文本等描述某个主题的数据，如道路、村庄、河流等。这些图层可通过位置叠加组合在一起，不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息。例如，将雨量站图层与行政区图层进行叠加，可以获得雨量站在行政区的分布信息。
图6.26地理信息系统的叠加分析
（过渡）在地理信息技术中，遥感、全球定位系统、地理信息系统是既各自独立发展又相互联系，相互促进的。在防灾减灾领域，三者是如何协调的呢？
地理信息系统利用遥感、全球卫星导航系统等提供的地理数据，进行自然灾害的动态监测、预报预警，快速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。
学生阅读p118《温州灾害监测预警信息系统》
学生探究：P117活动：利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响
2010年8月7日22时左右，甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨持续40多分钟，雨量达97毫米，引来特大泥石流。
图6.28 甘肃舟曲泥石流灾害前后卫星遥感影像
1.对比灾害前后的卫星遥感影像，在灾后图中勾勒出泥石流的范围。
2.如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息？
3.完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能？
板书设计：
地理信息技术在防灾减灾中的应用
一、遥感技术
概念：
工作原理：
特点：
应用：
二、全球卫星导航系统
概念：
工作原理：
特点：
应用：
三、地理信息系统
概念：
工作原理：
特点：
应用：