2013-2014学年高二地理湘教版选修五教学设计 4.3 自然灾害与我们

(二)过程与方法
1．通过收集资料，用实例说明高新科学技术在防灾减灾中的作用，设想人类未来的防灾减灾工作；
2．能多途径地获得资料并通过对众多材料进行选择、归纳、分析，形成观点并在讨论中发表自己的看法；
3．通过当地防灾减灾活动中高新科学技术的使用情况，初步掌握调查研究的科学研究方法，锻炼收集处理信息的能力和表达能力。
【参考答案】气象卫星是一种探测和监视全球大气、地面和海洋气象状况的卫星，能够获得气象和地表覆盖动态信息，包括气象云图、海洋风暴、大气锋面、海洋湍流、陆地植被覆盖等信息，为气象预报服务。气象卫星的轨道通常有两种：(1)近极地太阳同步轨道，高度在600～l 400千米范围。这种卫星轨道低，观测效果好，可获取全球范围的气象资料。(2)地球同步轨道。这种卫星轨道高，能拍摄到近半个地球的范围。便于连续监视某一地区的气象状况。由于气象卫星的任务是监视气象这个瞬息万变的现象，所以气象卫星和图像都具有覆盖范围大、重复周期短的特点，可以一日数次地提供同一地区的图像。由于气象卫星图像的时间分辨率高，每30分钟就可实时发送可见光和红外图像各一幅，因此在遥感宏观监测中有很大的用途，如对台风、洪灾、旱灾、森林火灾等自然灾害的动态监测。它对植被长势的监测信息可用来进行农作物估产。当然它对自己的本行——气象数据的获取，在天气预报中的用途就更多了。我国目前已经发射的气象卫星系列——风云1号、风云2号，在生产、科研活动中发挥着巨大的作用，产生了巨大的经济效益。
这次海啸造成的灾难是史无前例的，大量的人员伤亡和经济损失让全球深感建立海啸预警系统的必要。许多科学家在事后评估中指出，如果地震与海啸的警报能早几分钟发出，如果各国地方当局能及时把信息传递给公众，如果各国公众能知道如何躲避灾难，那么海啸中伤亡者的数字可能小得多。痛定思痛，印度、泰国、印度尼西亚等受灾国家已经计划建立海啸预警系统。根据当前的科学技术水平，人类还不能预测和预报海啸的发生。这是因为人们还不能准确预报海底地震的发生，而且还因为并不是所有海底强地震都能产生海啸（只有1／4左右的海底强地震产生了海啸），因此预报海啸的发生在当前更是不可能的。目前只能依据岸边岛屿潮位变化的异常来确定海啸的发生。但随着科技的发展，有些国家已经研制出了海啸预测系统。美国和日本是海啸多发国，所以建立海啸预测系统是很重要的。据《日本经济新闻》报道，2003年5月，日本电力中央研究所表示，他们已经研制出能精确预测海啸发生时海浪高度的模拟系统。这套模拟系统是以地上地震仪和海底地震仪的数据为参照，准确推测海底断层的长度和深度，在此基础上再运用立体把握地壳作用的计算方法，算出海底断层的交错方向和大小，进而确认出海啸发生时海浪的高度。发生于大洋的海啸通常是国际性灾难，因此美国也非常重视通过国际合作提高预警的灵敏度。１９６５年起，美国倡导成立太平洋海啸预警系统。这是目前全球唯一的多国海啸预警系统，美国、中国、日本、澳大利亚等环绕太平洋的２６个国家参与，主要职能是收集遍布太平洋海盆的地震波和海潮监测站探测到的信息，交换各国情报，评估能引发海啸的地震并发布海啸警报，其运行中心就是位于夏威夷檀香山附近的美国太平洋海啸预警中心。
阅读“人工影响天气技术”，了解人工影响天气技术包括人工防雹、人工增雨、人工消雾、人工消云、人工抑制闪电、人工削弱台风等。
【小结】随着气候变异和社会经济发展、生产规模扩大和社会财富的积累，新时期自然灾害呈现出损失日益加重的趋势；另一方面，随着经济发展和人们生活水平的提高，如何在有限的时间内最大限度地减少损失已经成为新时期救灾工作的主要目标之一。所以，早期预警、应急响应和紧急救援是新时期综合减灾工作重点开展的内容，早期预警是防灾备灾的科学依据，应急响应和紧急救援是提高减灾效率、最大限度减少灾害损失的重要保证。
【过渡】近几年，灾害次数越来越频繁，规模越来越大，种类也不断增多，人类生存和发展受到的威胁日益严重；但是传统的防灾减灾措施的预警和监测水平不能满足当前人类防灾减灾的需要。
【板书】3.发展高新科学技术是防灾减灾的必由之路
二、高新科学技术在防灾减灾中的应用
1.遥感技术与防灾减灾
让学生阅读以下材料：
资料一遥感技术的原理
【参考答案】重旱、中旱主要在内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、辽宁和山东等省区的大部分或局部。
这些地区干旱发生的原因有降雨量偏少、植被破坏以及工农业用水量的急剧增加和用水浪费。
【探究活动】2.据图4—13，比较1998年7月30日、8月27日、9月1日的水体面积变化，说一说嫩江地区的水情特征。
【参考答案】8月27日较7月30日水体面积明显增大，说明水位增高，从齐齐哈尔至吉林江段出现险情；9月l日较8月27日水体面积有所扩大，灾害加重，但是齐齐哈尔附近洪水面积缩小，吉林境内、哈尔滨附近、齐齐哈尔东北部和大庆周围水体面积增大。
任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性；红光段探测植物生长、变化及水污染等；红外段探测土地、矿产及资源。此外，还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。
（1）GPS系统的组成
GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。
（2）GPS的定位原理
GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。
（3）GPS系统的特点
2.现在减灾系统工程
总结：自然灾害是一个相互联系相互影响的整体，因此除了高新科学技术以外，还需要用系统科学的方法研究整个灾害系统的规律，统筹安排，采取多个途径、多种措施，形成结构完整、有序运作的减灾系统工程。
阅读教材材料“我国海城地震预报成功的经验”和以下材料：
2004年的海啸事先能预测吗
2004年12月26日，印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生强烈地震并引发海啸灾难，波及了印度洋沿岸的７个亚洲国家和１个非洲国家，造成万余人丧生。
2.高新科学技术在防灾减灾中的前景
[教学难点]
1.高新科学技术在防灾减灾当中应用的原理
2.对高新科学技术在防灾减灾中应用前景的设想。
【导入】我国是一个自然灾害种类繁多、发生频繁和危害严重的国家，应用遥感，地理信息系统和计算机等高新技术，对重大自然灾害进行监测评价，为政府和有关部分提供及时、准确和可靠的信息，使防灾、减灾和救灾有充分的科学依据是国民经济建设和社会保障的重大问题。
资料二遥感技术与减灾（教材P.86）
资料三我国遥感技术应用与减灾举例（教材P.87）
通过材料，让学生了解以下内容：
（1）遥感技术在防灾减灾中工作原理
（2）遥感技术在减灾中的主要作用：①灾害前兆监测②灾害跟踪监测③帮助救灾④建立灾害模型
（3）教材P.87活动题
（4）感受遥感技术在减灾中的应用
【探究活动】1.读图4-11，找出重旱、中旱主要在哪些省级行政单位？分析这些地区干旱发生的原因。
目前，我国已建立了重大自然灾害的历史数据库和背景数据库，从全国范围的角度，宏观地研究了自然灾害的危险程度分区和成灾规律。同时还选择了上述重大灾种进行了详细的监测评价技术方法与应付突发性灾情的研究，建立了各自的感遥--地理信息系统，实现了对经常性和突发性自然灾害的监测评价功能。
【探究活动】3.结合l998年嫩江地区水情监测合成卫星图像，说一说遥感技术对洪水灾害的预报作用。
【参考答案】遥感技术能清晰地区分洪灾地区的居民点与水体，而且通过黑白度对比，能区分正常水体和淹没范围，通过计算机处理，淹没区的分布及各部分的范围一目了然，并能按要求进行快捷且较为准确的统计。
【探究活动】4.观察老师所给的中央电视台天气预报录像，说一说气象遥感卫星在天气预报中是如何发挥作用的。
(三)情感态度与价值观
1．感受我国古代劳动人民在防灾减灾当中的勤劳和智慧，通过对我国古代和现代科学技术成就的了解，增强民族自尊心、自信心；
2．了解当代高新科学技术对防灾减灾的贡献，感悟科学创造之伟大；
3．增强学习科学、服务社会的信念，进一步树立人类战胜自然灾害的坚定信念。
[教学重点]
1.高新科学技术在防灾减灾中的应用
GPS系统具有以下主要特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。
资料五全球卫星定位系统与减灾（教材P.89）
通过材料，让学生了解以下内容：
（1）全球定位技术在防灾减灾中工作原理
（2）全球定位技术在减灾中的主要作用：①灾后的通信联络、减灾当中的灾情跟踪和监测②物资空头位置的精确定位③导航④洪水到达的实时监控⑤森林火灾发生地点的准确预报
2.全球定位系统与减灾防灾
让学生阅读以下材料：
资料四全球卫星定位系统简介
GPS又称为全球定位系统（Global Positioning SystemGPS）是美国从上世纪70年代开始研制历时20年耗资200亿美元于1994年3月完成其整体部署实现其全天候、高精度和全球的覆盖能力现在GPS于现代通信技术相结合使得测定地球表面三维坐标的方法丛静态发展到动态丛数据后处理发展到实时的定位与导航极大地扩展了它地应用广度和深度。载波相位差分法GPS技术可以极大提高相对定位精度。在小范围内可以达到厘米级精度。此外由于GPS测量技术对测点间地通视和几何图形等方面地要求比常规测量方法灵活、方便已完全可以用来施测各种等级地控制网。GPS全站仪的反展在地形和土地测量以及各种工程、变形、；地表沉陷监测中已经得到广泛应用在精度、效率、成本等方面显示出巨大的优越性。
4.3自然灾害与我们教学设计
[教学目标]
(一)知识与技能
1．了解我国古代科学技术在防灾减灾活动中发挥的重要作用；