“地理信息系统及其应用”教学设计(湘教版)-

“地理信息系统及其应用”教学设计(湘教版)
一、教材分析“地理信息系统及其应用”一节由理论、案例及应用等内容组成，并以一个传统地图实践应用的案例引入正文，这样编写的初衷是为了点出地图独特的功能，引出被喻为电子地图的地理信息系统在类似实践应用中将有更为灵活强大的功能。

本节以两个一级提纲作为纲要引领全文，在第一个标题“地理信息系统”中，包括“地理信息系统的概念”、“地理信息系统的发展”、“地理信息系统的组成”、“地理信息系统的工作过程”四个内容。

第二个标题“地理信息系统与城市管理”包括地理信息系统在各行各业中的应用。

教材编写的目的旨在通过学生对地理信息系统及其应用的学习，培养其对地理信息技术学习的一般方法和过程，达到课程标准的要求。

二、学情分析
地理信息技术是比较前沿的学科知识，学生对这部分知识了解并不多，学习的难度较大。

在教学过程中可尽量运用具体实例讲解，并通过资料收集、整理的过程，让学生感受到地理信息系统在社会生产和生活中的具体意义，从而降低学习的难度，提高学生学习的积极性，达到课程标准要求。

三、教学目标
知识与技能：了解地理信息系统基本概念；了解地理信息系统的最基本工作过程；了解地理信息系统专业软件的基本发展与应用状况；了解地理信息系统的基本硬件和软件系统，并初步了解各基本构成的作用。

过程与方法：在实践活动中，通过考察、实习等了解地理信息系统的应用领域；通过地理信息系统在生产、生活实践中的应用实例，了解国内外地理信息系统的基本应用情况；在具体应用中，了解地理信息系统的组成、分工和基本工作原理。

情感、态度与价值观：认识地理信息技术的革命性意义；培养信息收集、处理与分析的地理素养；形成在网络中获取信息的意识。

四、教学重难点
重点：地理信息系统的基本概念；地理信息系统专业软件的基本发展与应用状况；地理信息系统的基本构成。

难点：地理信息系统的基本工作过程；地理信息系统的应用领域和发展领域。

五、教学方法
小组合作学习法、读图分析法、角色扮演法
六、教学过程
课前准备：①划分研究性学习小组。

②各小组自主选择课题：地理信息系统的发展历程；地理信息系统的组成和工作过程(要求进行角色扮演)；地理信息系统与生活(注重地理信息系统与城市管理)；国内外地理信息系统软件的介绍。

新课导入：假设我们要外出旅游，需要在温州火车南站集合。

如果你不熟悉路线，可以利用某网站提供的地图功能，尝试一下如何查询从学校到温州火车南站的路线。

学生活动：利用地图进行查找并谈体会。

教师归纳：在查询过程中，可以发现地理信息系统不仅提供了许多地理信息，也为人们的生活带来了方便。

什么是地理信息系统?它有怎样的功能和具体的应用?接下来一起了解这部分知识。

学生活动：阅读课本知识，找出地理信息系统的概念、地理信息系统与一般信息系统的区别。

延伸阅读：地理信息系统能为我们做些什么?(教师利用P75图3-1进行引导)
小组活动：
(1)第一小组成员上台汇报收集和整理的关于地理信息系统的发展历程(主要应涉及地理信息系统的发展阶段以及中国地理信息系统的发展，如果小组学生汇报及学生的互评中出现问题。

教师应及时引导)。

其它小组成员参与互评与提问(互评与交流)。

教师总结：
从20世纪60年代至今，地理信息系统经历了4个发展阶段(见图1)。

我国地理信息系统的发展特点：起步晚、速度快。

(2)第二小组成员带上小组合作学习中完成的作品现场模拟地理信息系统的五个组成部分及其工作的过程(角色扮演)。

要求：各自介绍所扮演角色的主要功能，同时接受其它组成员的提问；各角色要展示地理信息系统工作的过程；展示最后的成果(可以是手工作品，也可以是电脑作品)。

其它组成员参与到现场模拟中，同时进行互评。

角色扮演的过程中，如果讲台附近空间不够可以将各角色布局在教室的不同位置，教师应鼓励周围同学积极参与，注意课堂秩序，避免造成活动的混乱。

教师总结：地理信息系统的组成和功能(见图2)。

数据：地理信息系统数据分为基础数据和专题数据。

地理信息系统人员：包括从事地理信息系统开发的专业人员，也包括使用地理信息系统的用户。

应用模型：解决实际问题的数学模型，如人口扩展模型、商业选址模型、路径分析模型等。

硬件：计算机主机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备。

地理信息系统的工作过程包括地理数据的输入、存储、地理数据的操作和分析以及地理信息输出等环节。

数据输入：建立地理数据库。

数据存储：采用“分层”技术，即将地图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中。

将不同的“图层”要素进行重叠，就形成了不同主题的地图。

数据的操作与分析：是地理信息系统应用的基础。

通过对地理信息系统数据的操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。

用户和决策者对操作结果进行判断分析，能获得有用的信息。

过渡：通过前面的学习，初步了解到地理信息系统在社会生活的很多领域有广泛的应用，下面一起来看第三小组的成果，地理信息系统是怎样解决一些实际问题的。

(3)第三小组成员上台通过电脑或收集到的地图向同学展示地理信息系统在城市管理中的应用。

学生互助、互评，教师及时发现学生活动中的问题，并做适当讲解和评析。

教师总结：目前，地理信息系统广泛应用与资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等生产生活的各个领域。

地理信息系统在城市建设和管理中有如下典型应用。

城市规划和管理：主要利用地理信息系统技术进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策。

基础设施管理：城市的基础设施，如道路交通、电力、电信等，都具有明显的地理空间特征。

利用地理信息系统能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率。

土地利用与管理：土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。

地理信息系统技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量与效率。

生态环境管理：应用地理信息系统技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等。

过渡：通过前面的学习，已了解地理信息系统的概念、组成、功能、工作过程及具体的应用，可以发现地理信息系统就在我们身边，同时正悄悄地为人
类服务。

为了能帮助大家更好地应用地理信息系统，请第四组的同学向大家介绍目前国内外地理信息系统软件。

(4)第四组成员上台介绍国内外地理信息系统软件(主要介绍软件的名称、开发的国家和地区、主要的功能等，最好能通过电脑进行展示)。

教师点评：通过第四组同学对国内外地理信息系统软件的介绍，可了解到现在世界上大型的或专题的地理信息系统软件不计其数、不断更新，应用的范围越来越广泛。

从世界地理信息系统的发展方向看，主要表现为网络地理信息系统、三维地理信息系统、虚拟地理信息系统和多媒体地理信息系统等。

课后活动：各小组制作地理信息系统专题简报并交流。

要求：整理课前准备的资料和课堂交流的内容；以学后感的形式或制作专题简报的形式粘贴于教室的学习栏进行交流；对活动过程中涉及的知识、方法以及遇到的问题等，进行交流总结并积极鼓励新思维和新创作。