基于3S技术的中学地理教学研究ppt课件

有序的格局美
-----汤国安教授
和谐美
格局美
浩瀚美
二、3S是什么？
3S技术又称地理信息技术，主要包 括： GIS 地理信息系统 RS 遥感 GPS 全球定位系统
1、GIS是什么？
1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出 “地理信息系统”这一概念，并建立了世界上第一 个地理信息系统。
地理信息系统(Geographical Information System) 简称GIS,是一种以采集、存储、管理、分析和描述 地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。
GIS的组成：由五部分构成，系统硬件、系统软件、 人员、数据、模型。
GIS数据可以分为基础数据和专题数据。
GIS的数据存储很特别，大多数GIS采用“分层” 技术，即将地图中的不同要素存储在不同的“层” 中，将不同的“层”要素进行重叠，就形成不同 主题的地图。一个GIS系统中，可能包含多个图 层，如有存储河流水系信息的图层、有存储土地 利用信息的图层、有存储信息的图层等。在GIS 系统的具体操作中，往往涉及部分或个别“层”， 而不是所有的图层。
（2）采用对话教学
所谓的对话教学，就是在民主、尊重、信任的 氛围中，围绕“问题”通过教师、学生、文本三者 之间的相互对话，在师生经验共享中创生知识和教 学意义，从而促进师生共同发展的教学形态。对话 教学是一种尊重主体性、体现创造性、追求人性化 的教学。
• 学会倾听 • 选好问题 • 对话的目的并不是排斥差异
最后，一个智者给小男孩一个锤子和一个凿子，然 后说道：“我想看看鼓里面有什么东西。”
总之，创设平等的师生关系，是需要从多层
面来认识的。从人际关系来说，应当是平等的、 朋友式的，而不是“居高临下”的；从教育过程来 说，应当是民主的、互动的、和谐的、合作的， 而不是“专制”的；从教育方法来说，应当是服务 的、全面负责的，而不是只管“教”的；从新课程 的培养目标来说，应当是着眼于未来的、对学生 终身有用的、有利于学生身心健康的、全面发展 的。
计算机系统进行数据的处理、 分析、产品制作与输出
三、3S在中学地理中的运用 定性描述是地理学的第一代语言，地图是地理学的 第二代语言，地理信息系统是地理学的第三代语言。 ——陈述彭
（一）GIS 的空间可视化功能有助于学生有 效建立地理空间概念
（ 二）GIS 的数据编辑管理功能有助于实现 教学资源共享
亚 洲 卫 星 影 像
长江入海口的卫星图片
南通
常州 无锡
太湖
苏州
昆山
崇明岛 上海
浦东陆家嘴航空图片
台 湾 岛 的 遥 感 影 象 ：
北美飓风云系
美 国 国 防 部 五 角 大 楼
9.11事件前后的纽约
九龙半岛
维多利亚港
香港岛
乞力
乞这 峰力”海 久马性积 反扎映了 势罗，有
山 的口将来
不到雪
美国海洋资源卫星
遥感应用范围 1、资源调查 2、地质、测绘、考古调查 3、国土规划、城市规划和管理调查、 4、环境监测 5、自然灾害防御与监测等。
1984、8 1994、6
太 湖 叶 环境监测 绿 素 的 浓 度
1986、7 1998、8
变 化
遥感在农业方面的应用
1、土地资源调查
2、土地利用现 状调查
（3）提高学习兴趣
• 教学技艺 • 人格魅力 • 风趣幽默的语言、故事
怎么样才能让地理课真正灵动起来？
只有让学生和教师都发现地理的美
定性描述是地理学的第一代语言，地图是地理学的 第二代语言，地理信息系统是地理学的第三代语言。
——陈述彭
地理信息系统能给我们带来的是大自然 时
空尺度的浩瀚美、包容兼蓄的和谐美、分异
GIS功能
• 直观展示对象的地理位置与空间关系
制图 • 等值线图、人口密度图等多样的展示手段
• 时空数据的动态播放
• 三维立体展示
• 地形分析
• 影像地图
数据管理 • 矢量地图
• 三维模型
• ……
分析
• 统计分析 • 叠加分析 • 网络分析 • ……
GIS功能
空间查询属性
属性查询空间
佛罗里达州人口大于30万的 县有哪些？
GIS功能
缓冲区分析功能 网络分析功能
距道路50英尺的范围覆盖了多少 宗地？
找出事故发生地到 最近医院的路线
GIS功能
各种专题图制作 统计图报表制作
GIS功能
2、遥感
遥感(Remote Sensing)简称RS，是指借助对电 磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下， 记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息。 并通过分析、揭示目标物的特征、性质及其变化 的综合探测技术。
（一）课程基地—打造“苏派” 教育的新举措
新课程改革
核心 理念
以人为本
行动 纲领
传统教学
基本 理念
以知识为本
行动 纲领
学生自主学习、 合作学习、探 究学习，把主 动权交给学生。
最终 目标
课程基地
教师讲，学生 被动接受，知 识进行机械、 枯燥传递。
最终 目标
素质教育
应试教育
课程基地
课程基地是以创设新型学习环境为特征， 以改进课程内容实施方式为重点，以增强实践 认知和学习能力为主线，以提高综合素质为目 标，促进学生在自主、合作、探究中提高学习 效能，发掘潜能特长的综合性教学平台。
2、教师地理信息技术素养有待提高
由于3S技术是新兴技术，专业性很强，对计 算机技术的要求很高，目前高中一线教师对这种 新兴的技术本身了解和掌握的程度就十分有限。 目前，大多数中学地理教师对GIS软件不熟悉， 信息技术素养不高。
3、高考要求不高，对 3S技术的重要性和 发展前景认识不足
五、我校基于3S技术的课程基地 简介
• 建立国家课程内容的重难点资源库，实施校本化改造
•
连云港高中地理教学基础信息库
5、形成学生实践创新的有效路径
6、构建教师专业成长的发展中心
• 课程基地的建设、使用、管理的 过程将促进教师的专业成长
• 蔡珍树港城名师工作室将为教师的 成长搭建高起点的平台
• 基地聘请的专家团队将引领教师 的专业成长
海浪开始冲击堤岸
卫星照片见证东南亚海啸
卫星照片见证东南亚海啸
遥感的功能： ①能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔 的现象。 ②能够更及时、更持久地监测事物的发展变化。 （即对事物进行动态的监测） ③ 能够观察到可见光之外人眼看不见的光线。
3、GPS
• 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。
基于3S技术的 中学地理教学创新研究
一、我们的困惑和希望
1、困惑：我们的理想课堂到底是什么样子的？
伊·安·凯洛夫，原苏联著 名教育家，四、五十年代苏 维埃教育学的代表人物之一
五步教学法 组织教学、复习旧课、讲解 新课、巩固新课、布置作业
国家的高度重视 2、希望：许多教育家在孜孜追求
广大的一线教师在行动研究 新技术革命的成果
3S技术实验室
地理专用教室
虚拟现实演示厅
建 设
生命科学馆
虚数拟字现实星演球示厅教（室规划图）
内 数字化探究实验室 地理生态园
容 地理课件制作室
3S技术专用教室
地理微格教学实验室 3S教学软件
地理课程资源配置精良>>
地理专用教室
地理探究实验室
地理重难点模型001
地理重难点模型086
生 命 科 学 馆
“生命课堂，我们的追求”
发表于2011年《中学地理教学参考》第8期扉页
生命课堂可以理解为在以人为本思想指导 下，追求以人的发展为本的一种教育理念 。生命课堂是以学生为主体，教师为助学 者，课堂为阵地，开展人与人之间的一种 充满生命活力的思想、文化、情感交流活 动。
课堂=期待+共鸣+潜能+幸福+殿 堂（喝酒理论）
• GPS由三个部分组成：空间星座、用户系统、地 面控制系统。
共24颗卫星， 均匀分布在6个 轨道平面内
功能：提供三维座标、 速度和时间。 特点：具有全能性、全 球性、全天候、连续性 和实时性。
任何点的定位， 至少需要4颗 GPS卫星
GPS的众多应用领域（连续定位与导航）
（1）野外勘测 （2）现代交通运输
实施生命课堂的途径
（1）构建平等的师生关系
科学正确的学生观，要求教师把学生看成是人格 独立的人，有巨大发展潜力的人，学生之间是有 很大差别的，承认和尊重学生的个别差异。
师生相互理解，以学生的思维方式考虑学生的问 题。
爱敲鼓的男孩 故事 曾经有一个小男孩非常喜欢敲鼓，他一整天不知疲倦地
敲个不停。无论身旁的人怎么哄劝，他都不会停下来。 很多人想方设法让这个奇怪的小男孩安静下来。 第一个人告诉男孩，如果他继续这样不停地敲鼓，他的耳 膜会被震破。第二个人告诉男孩，敲鼓是一件很神圣的事 情，只有在某些特殊的场合才可以。第三个人给了小男孩 一对耳罩。第四个人给了小男孩一本书。第五个人给了小 男孩一架玩具飞机。第六个人给了小男孩一双旱冰鞋。 很遗憾，这些方法都没有奏效。
“做中学，学中做，学中练，学中创，不 断地来感受我们的知识、验证我们的知识，乃 至于来质疑我们的知识，通过这样的一种方式， 使我们的学生手脑并用”
（二）选择以“3S技术”为抓手的建设理由
（1）地理学区域性和综合性特征 （2）现代公民必备工具 （3）地理课程标准的要求
“课程的基本理念：４、注重信息技术在 地理课程中的应用。充分考虑信息技术对地理 教学的影响，营造有利于学生形成地理信息意 识和能力的教学环境。”
生命文化场景
学校的表情----这里不再是为升学而逐鹿的战 场，而是生机勃勃、生命绽放的百花园。
教师的表情--பைடு நூலகம்-我们不再是燃尽光明的蜡烛， 而是和学生一起成长、脸上洋溢着幸福感的 教育人。
学生的表情----他们不再是分数的奴隶和苦行 僧人，而是“积极向上、自信大方、友好合 作、知识丰富、思维活跃、成绩优秀”的主 人。
原理——地球上每一个物体都在不停地发射和反射电磁 波，不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这 个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁 波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。
①不同的地物对同一波段的反射率也不同，②地物 的不同状态对同一波段也有不同的反射率，③地物 自身发射的电磁波也不同。这是在照片上判读各种 地物的基础。
（3）旅游（位置、方向）
（4）科学研究
（5）军事：作战指挥、搜救，军舰、飞机导航，火 炮、导弹的精确发射 （6）渔业生产：GPS能满足渔猎对定位的要求。同 时能为捕鱼船队在法律上避免发生捕鱼边界的纠纷， 提高在经济专属区的作业效率
应用人员
GIS的简要程序 地图、测绘
RS、GPS 地理数据 信息源
（三）GIS 的空间分析功能有助于培养学生 分析地理问题的能力
（四）GIS 的专题地图制作功能有助于地理 教学内容的多形式呈现
（五）GIS 的三维可视化功能有助于提高学 生的学习积极性
四、3S在中学使用中存在问题
1、GIS教学软件问题
首先，专业软件不适用于中学的教学 其次，依靠国外公司免费赠送软件是不切实际的 再次，购买软件价格昂贵
（4）构建新形势下“大学--中学研究共同体” 合作模式，让大学的“闲暇资源”成为中学校 园的“沃土”，实现大学与中学可用资源的无 缝对接。
（三）设计创意
教学创新 野外实习 主题教育 社会实践 师资培养
项目
项目
项目
项目
项目
教与学的变革
（四）建设内容 1、创设具有鲜明特色的教学环境
已建项目
已建项目
地理探究实验室
玉米种植地 水稻种植地
感月华 监冬北 测小平 结麦原 果长
势 遥年
感月华 监冬北
测‘’小 平
结麦原 果长
势 遥年
1997 5 1997 4
好
好
较好
较好
一般
一般
较差
较差
差
差
3、农作物长势监测和估产
4、病虫害和农生态环境调查与监测
卫星照片见证东南亚海啸
灾难前的平静
自然灾害防 御与监测
卫星照片见证东南亚海啸
3S技术实验室 数字星球教室
虚拟现实演示厅（规划图） 地理生态园
2、突出核心教学内容的模型建构
3、建设促进自主学习的互动平台
以现代信息技术与3S技术为支撑，将地理书 本知识电子化，建成学生根据自己的特点进行分 析、实验与模拟的自主学习互动平台以及虚拟实 验环境。
4、开发丰富而有特色的课程资源
《中地参》雷鸣社长做客工作室
结束语
我们应该是充分享受新技术发展带来的巨大 成果，并与学生进行分享，让课堂充满生命的活 力； 生命课堂是一种理念，是我们追求的目标， 没有最好，只有更好。“让每一个生命都在教室 里开花，让每一个孩子能在清晨醒来时，对即将 开始的一天充满期待和向往；让每一个孩子结束 一天的学习回家时，能对教室充满留恋和不舍”。 这是我们美好的期待。