课件20张PPT。全球定位系统及其应用
在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：“你知道去轰炸哪个城市吗？” 飞行员回答：“不知道。” “那你怎么去轰炸呢？” “容易，上级给我一个坐标，我按计算机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉头就走，跟我玩游戏机没哈两样。” 这个例子是现代战争中引用GPS系统的典型案例。我们反对战争，但要想能更好的维护世界和平，我们也需要了解GPS——全球定位系统这种现代地理信息技术。 从军用到民用——全球定位系统无所不在 GPS的出现，为军事现代化提供了强有力的支持。
现代战争中，GPS被成功地应用于导弹的精确制导、
军事部署与调度、战略决策与指挥等一系列军事行动
中。
GPS的应用远不止于军事方面，它还可
以用于飞机、汽车、船舶行驶中的定位与
导航；可以为行人、探险者、旅游者确定
方位及目标；能够帮助邮递员、送货商迅
速找到目的地……信息社会中，GPS正在
步入我们的日常生活。
到底什么是GPS呢？1、概念 全球定位系统(Global positioning system，简称GPS)是具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。说一说全球定位系统有什么特点？高精度、全天候、高效率、
多功能、应用广泛 2、全球定位系统的组成（1）空间星座(24颗卫星）（2）地面监控系统（1个主控站、3个注入站、5个监控站）（3）用户系统（接受设备） 请思考：读右图，①相邻两个GPS星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度?( )
②每个卫星轨道上各有几颗卫星?它们两两相隔多少度? ( )60°4颗；90°5、GPS 接收机的类型根据用途分类，GPS接收机分为：
导航型接收机、
测地型接收机、
授时接收机。请同学们阅读教材P．98正文内容，完成下表3、导航与定位技术的发展 在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线电导航系统。
无线电导航系统
缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高。 在遥远的时代，人们对广袤的大地知之甚少，加上交通条件落后，人们很少远行。那时在野外用来定向的主要是寻找野外的一些标志，比如建筑、高山、河流、峡谷以及一些人工制作的路标等，然后在地图上确定自己的位置。那时航海更是受到定向和导航技术的严重制约，船只为了防止迷路，不得不紧贴着海岸航行，依靠灯塔导航，远洋的航海更是无从谈起。导航与定位技术发展的全过程 之后，人们利用夜空的星辰来确定方位的方法 ，北极星是最重要的一个发现。古代腓尼基人就成功地利用这种方法从埃及航行到希腊的克里特岛。 但使用这种方法的限制因素很多，必须是夜晚，而且还得是晴朗的夜空下才行。 在接下来的时间里，诞生了两件改变历史的发明：指南针和六分仪。指南针可以指明南北方向，这样人们就可以轻易知道自己前进的方向了。而六分仪可以通过测量太阳、星辰的天体高度变化来确定观察者的纬度，但却无法确定经度。为了解决这个问题，英国政府曾经用巨额“悬赏”来寻找这个发明。直到18世纪的中叶，人们发明了一种精确的记时计，利用不同时区的地方时与本初子午线之间的时差来确定经度。利用这些发明，人类可以大胆驰骋于大地和海洋之间，地球的神秘面纱被一点一点地揭开了。罗盘 尽管人类在历史上创造了各种定位的方法和工具，但是随着人类社会的进一步发展，需要精准定位和一些高要求的定位。如运动物体的定位，航空航海、现代战争等。而这些工具已经远不能满足需要。所以，在近代，无线电波定位和卫星定位的方法应运而生，其中全球定位系统就是信息科技时代中的一种典型卫星定位系统类型。 卫星定位系统
最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统(TRANSIT)，1958年研制．1964年正式投入使用。由于该系统卫星数目较少(5～6颗)，运行高度较低(平均1 000 km)，从地面站观测到卫星的时间间隔较长(平均1．5 h)，因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国防部制定了GPS计划。课堂小结 这节课的学习，我们了解了全球定位系统的概念及特点，组成，还了解了GPS具有高精度、全天候、高效率、多功能、应用广泛等特点。全球定位系统具体广泛应用在哪些方面？这是下节课我们共同学习的内容。 全球定位系统及应用教学设计
一、基本说明
1模块：高中地理必修III
2年级：高中二年级
3所用教材版本：湖南教育出版社
4所属的章节：第三章第三节
5学时数： 40分钟（教室授课）
二、教学设计
（一）课程标准及解读
本节内容对应课程标准要求是“举例说出全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用”。要能说出全球定位系统的定位导航作用，首先要了解全球定位系统的概念，也就是要明白什么是全球定位系统。其次了解全球定位系统的组成与发展状况。第三，需要明确全球定位系统的主要用途。这是课程标准的重点所在。
（二）课时安排
本节安排用2课时。本教学设计为第1课时。
（三）教材分析
1、主要内容
本节教材的重要内容是全球定位系统的应用，主要内容：一是全球定位系统的概述，教材在导入一段材料后精要地给出了全球定位系统概念，紧接着介绍了导航与定位技术的发展；还图文并茂地介绍了全球定位系统的组成，以阅读资料形式介绍了全球定位系统的新发展。二是全球定位系统的定位导航，教材紧扣这两个功能，以阅读的形式重点介绍了全球定位系统在交通运输、航海、航空中的导航定位应用。
2、知识框架
全球定位系统及应用
全球定位系统
概念及特点
组成
发展
全球定位系统与定位导航
车载GPS的功用
GPS在航海、航空导航中的应用
其他用途
3、地位与作用
地理信息技术是地理科学一个分支学科，也是现代地理学研究的根本技术，它是由地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）组成。本节在学生初步了解地理信息技术内涵和发展状况的基础上，帮助学生比较系统地了解GPS的概念、发展等基础知识及在重要领域的应用，培养必备的地理信息素养。
（四）学情分析
1、对于学习本节知识，学生主要存在以下几个方面的问题：
（1）相关知识不足。学生对全球定位系统（GPS）非常感兴趣，但是对这一全新的地理信息获取技术的认识是陌生的。不仅与初中地理中没有涉及相关知识有关，而且与前面已学的地理知识存在一定的跨越性。在教学过程中，如果教学方法处理得不当，会让一部分兴趣不高的学生因难而退，失去学习的兴趣。
（2）从能力上看，本节的学习，要求学生具有较强的空间想象力和收集、分析、加工信息的能力。全球定位系统的应用领域十分广泛，但在日常生活中，学生接触全球定位系统知识十分有限。再加上受现实教学条件的限制，在实际的学习中，需要学生发挥较强的空间想象力和信息的收集、分析、加工的能力。体现在对“阅读”理解，“活动”的实施以及对GPS各应用领域情况掌握等方面。
2、鉴于以上的学情，在实际教学中，教师要积极创设情景，收集大量学生感兴趣的资料和图片，加强感性认识，调动学生的学习兴趣，发挥学生学习的主体作用。由于GPS的技术含量高，教师可依据课程标准有选择地引导学生突破学习中的难点。
3、困难和生成性问题预估
（1）学生在参与本课学习活动过程中的困难应该主要集中在地理空间想象力和地理信息收集、分析、加工的能力训练。
（2）学生的生成性问题可能会出现在对全球定位系统组成中的空间星座以及各组成部分的工作原理的理解。
（五）教学目标
知识与技能
1、了解全球定位系统的概念，并能够简要说明全球定位系统的起源与发展。
2、能说出全球定位系统的三个组成部分及其主要功能。
3、能说出GPS接收机的主要种类及其主要用途。
4、能举例说明全球定位系统在定位导航中的作用。
5、能举例说明全球定位系统在日常生活中的作用。
过程与方法
1、通过阅读教材中提供的资料并上网搜索GPS相关信息，阐述全球定位系统起源与发展。
2、通过读“GPS组成”示意图，分析全球定位系统的组成，并讨论各子系统的功能。
3、通过多媒体收集有关资料，列出讨论提纲，探讨我国导航定位技术的发展。
4、能过“车载GPS功用”的案例，初步认识全球定位系统的定位导航原理及作用。
5、通过上网搜索有关全球定位系统应用的信息，归纳全球定位系统的主要用途。
情感态度与价值观
1、通过全球定位系统神奇功能及广泛应用领域的介绍，激发学生的求知欲和科学探究精
神。
2、通过“迅速发展的中国定位导航”的学习，增强学生的民族自信心和爱国情感。
（六）教学重点难点
1、教学重点
能够举例说明全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。
2、教学难点
全球定位系统的构成
（七）教学方法与手段分析
1、新课程标准要求，在高中地理地理教学中，教师应该是课程的实施者、开发者、设计者、创新者。因此，在教学方法上不能仅仅用传统的叙述教学法，要不断创新教学方法。本节可精心筛选学生感兴趣的案例或素材，使学生了解GPS的应用价值。运用多媒体演示GPS产品与设备，加深学生对GPS的感性认识。同时，地理是一门知识性很强的综合学科，涉及许多方面的知识，所以倡导合作学习。在教师的引导下，学生可以分工合作地完成教材的三个“活动”。
2、教具
多媒体课件、精心搜集资料和图片、GPS产品与设备的实物（条件允许）
3、学具
学案设计包括学习目标、问题讨论、知识整理、训练评估等四个部分。学习目标依据课程标准拟定，要让学生预习时目标明确。学习中的思考是至关重要的。因此，学生在预习过程中会遇到一些问题，学案中应给他们留有一定的思维空间，以便培养学生的思维能力和探索精神。知识整理应在课堂上完成，是对本堂课所学知识的分类整理，让学生归纳总结本节课所学的重点内容、规律和解题思路、方法、技巧，以便系统化、条理化。训练评估则要紧扣课堂的教学内容和能力培养目标，以达到学生巩固基础知识的目标。
（八）学法指导分析
加强对学生学习方法的引导，帮助提高思想认识、明确学习目标、端正学习态度、激发学习兴趣，是搞好地理教学的前提。通过读文填表、观察识别、绘制示意图和信息加工处理等活动，逐步让学生不断加深对知识的理解和内化，使之在老师的引导下积极主动地建构自己知识体系，增强地理素养。
（九）教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
对学生学习过程的观察和考查及设计意图
情境
设计
【课件展示】伊拉克战争中引用GPS系统的典型案例
创设情境，导入课题，在于激发学生的学习兴趣。
新课
引入
读教材P．95的阅读材料“从军用到民用——全球定位系统无所不在”和图3—42“军用GPS”。
在当今社会，GPS应用如此广泛，那么GPS是什么？
学生阅读教材P．95第一部分
引导学生进入状态，促使学生产生一种积极探究的愿望。
新课
讲授
一、全球定位系统
1、概念及特点
全球定位系统是具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
【提问】请同学们再次阅读教材P．95的内容，说一说全球定位系统有什么特点？
（教师给予肯定或纠正归纳）
1、讨论。
2、【回答】全球定位系统的特点有高精度、全天候、高效率、多功能、应用广泛等。
步步引导，比较容易激发学生兴趣，让学生很快进入课堂氛围。
2、组成
全球定位系统（GPS）由三个部分组成：空间星座（24颗卫星）和地面控制站、用户系统组成。
【课件展示】
全球定位系统
空间
部分
由24颗卫星
组成（其中3颗备用），分布在6个平面上
提供与
定位相
相关的
参数和
时间信
息
地面控
制系统
主要用于监
测和控制卫
星及其各种
设备运行
用户设
备系统
主要是GPS
接收机
可以确
定接收
机所在
点的位
置、速
度、到
航路的
终点的
距离和
航向等
信息
思考：⑴相邻两个GPS星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度?
⑵每个卫星轨道上各有几颗卫星?它们两两相隔多少度?
采用课件展示，更直观，让学生更加深理解，消化知识。
思考题在于考查学生灵活运知识的能力。
目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机，产品也有很多种类。请同学们阅读教材P．98正文内容，完成下表：
GPS接收机类型
主要功能
导航型
接收机
功能特点
亚 类
测地型
接收机
授时接收机
（学生填完表格内容后，教师给予指导并及归纳纠正。然后用多媒体课件展示各类GPS接收机的实物图片。）
【阅读活动】学生们阅读教材P．98正文内容，完成表格
?
通过阅读后再填表活动，培养学生的信息的收集、分析、加工的能力。
?
承转
千百年来，人们一直在试图找到一种可以精确地确定自己位置的方法，我们能知道多少种定位方法吗？
【教师】请同学们阅读教材P．95的阅读部分“导航与定位技术的发展”，请同学来完成这个问题。
【回答】在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线电导航系统。再后来出现卫星定位系统。
教师逐步引导
，学生自主学
习，发挥学生的主体作用。
3、定位技术发展
在遥远的时代，人们在野外用来定向的主要是寻找野外的一些标志，如建筑、高山、河流、峡谷以及路标等。之后，人们利用夜空的星辰来确定方位。接下来，出现了指南针和六分仪。在近代，出现了无线电波定位和卫星定位，其中有全球定位系统。
学生一起回答
小组合作探究活动
分小组搜集“我国导航定位技术的发展”资料，合作探究完成教材P．97、98活动
A组：讨论我国导航定位技术的发展历程
B组：讨论我国GPS技术在大地测量方面的应用
C组：讨论我国GPS技术在工程测量方面的应用
D组：讨论我国GPS技术在航空摄影测量方面的应用
E组：讨论我国GPS技术在地球动力学方面的应用
…… ……
培养学生自主分析问题、解决问题，自主探究学习能力
，培养学生合作意识和合作能力。
课堂
小结
经过本节课的学习，我们了解了全球定位系统的概念及特点，组成。还了解了GPS具有高精度、全天候、高效率、多功能、应用广泛等特点。全球定位系统具体广泛应用在哪些方面？这是下节课我们共同学习的内容。
通过总结，学生巩固所学知识。
（十）教学评价
以课程标准为依据，制定科学的标准，运用一些手段，判断学生的学习掌握程度，考察教学目标的完成情况，以便对今后的教学工作提出明确的改进措施。
本节课设计了一个教学评价环节：学案的最后设计的训练评估，要求学生课后填写，下一节课前教师检查。这样助于学生对已学知识巩固、消化形成自己的知识，达到学习目的。而且教师通过检查，评定自己的教学成效，不断地改进教学方法，提高自身教学水平。
（十一）板书设计
第三节 全球定位系统及其应用
（第1课时）
一、全球定位系统
1、概念与特点
2、组成
（1）GPS的组成
（2）几种类型的GPS接收机
3、发展
（十二）教学反思
根据课程标准，结合学生的实际情况，本教学设计控制了的难度，没有对GPS的工作原理做过多的要求，而是在教学过程中，首先突出GPS的神奇功能，还运用多媒体课件展示GPS产品与设备，重在激发了学生的学习兴趣后，并在教师的引导下，通过学生自学完成表格的方法，增强学生收集、分析、加工信息的能力。
在课后活动设计方面，本教学设计将教材的一个探究活动布置为课后小组合作学习，通过探究活动培养学生的学习兴趣、好奇心、探索欲望、意志毅力、合作精神、创新精神等。
