基于3S技术的中学地理教学研究

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1、基于3S技术的 中学地理教学创新研究连云港高级中学 蔡珍树 2015年8月4日一、我们的困惑和希望伊安凯洛夫，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1、困惑： 我们的理想课堂到底是什么样子的？2、希望：国家的高度重视 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“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

2、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）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-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。生命文化场景 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。（1）构建平等的师师生关系实施生命课堂的途径爱爱

3、敲鼓的男孩 曾经经有一个小男孩非常喜欢欢敲鼓，他一整天不知疲倦 地敲个不停。无论论身旁的人怎么哄劝劝，他都不会停下来。 很多人想方设设法让这让这 个奇怪的小男孩安静下来。 第一个人告诉诉男孩，如果他继续这样继续这样 不停地敲鼓，他的耳 膜会被震破。第二个人告诉诉男孩，敲鼓是一件很神圣的事 情，只有在某些特殊的场场合才可以。第三个人给给了小男孩 一对对耳罩。第四个人给给了小男孩一本书书。第五个人给给了小 男孩一架玩具飞飞机。第六个人给给了小男孩一双旱冰鞋。 很遗遗憾，这这些方法都没有奏效。最后，一个智者给给小男孩一个锤锤子和一个凿凿子，然 后说说道：“我想看看鼓里面有什么东东西。”故事总之，创设

4、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。（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。

5、 学会倾听 选好问题 对话的目的并不是排斥差异（3）提高学习兴习兴 趣 教学技艺 人格魅力 风趣幽默的语言、故事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 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？GIS 地理信息系统 RS 遥感 GPS 全球定位系统3S技术又称地理信息技术，主要包括 ：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”

6、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

7、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。GIS功能分析 地形分析 统计分析 叠加分析 网络分析 数据管理 影像地图 矢量地图 三维模型 制图 直观展示对象的地理位置与空间关系 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GIS功能佛罗里达州人口大于30万的 县有哪些？空间查询属性属性查询空间GIS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 最近医院的路线缓冲区分析功能网络分析功能GIS功能各种专题图制作统计图报表制作GIS功能 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

8、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。2、遥感原理地球上每一个物体都在不停地发发射和反射电电磁 波，不同物体的电电磁波特性是不同的。遥感就是根据这这 个原理来探测测地表物体对电对电 磁波的反射和其发发射的电电磁 波，从而提取这这些物体的信息，完成远远距离识别识别 物体。 不同的地物对同一波段的反射率也不同，地物 的不同状态对同一波段也有不同的反射率，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。亚洲卫星影像长江入海口的卫星图片 上海太湖崇明岛苏州无锡常州南通昆山浦东陆家嘴航空图片 台湾岛的遥感影象

9、：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香港岛维多利亚港乞 力 马 扎 罗 山 口 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。 美国海洋资源卫星太湖叶绿素的浓度 变化1984、81986、71994、6 1998、8环境监测玉米种植地 水稻种植地遥感在农业方面的应用1、土地资源调查2、土地利用现 状调查华北平原1997年4 月冬小麦长势遥感 监测结果华北平原1997年5 月冬小麦长势遥感 监测结果好 较好 一般 较差 差好 较好 一般 较差 差 3、农作物长势监测和估产4、病虫害

10、和农生态环境调查与监测灾难前的平静卫星照片见证东南亚海啸自然灾害防 御与监测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卫星照片见证东南亚海啸遥感的功能： 能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔 的现象。 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） 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 。 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

11、道平面内任何点的定位 ，至少需要4颗 GPS卫星功能：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。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（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地理数据 信息源 计算机系统进行数据的处理 、分析、产品制作与输出GIS的简要程序RS、GPS地图、测绘定性描述是地理学的第一代语言，地图是地理学的第二

12、代语言，地理信息系统是地理学的第三代语言。陈述彭三、3S在中学地理中的运用（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（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

13、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，对对 3S技术术的重要性和 发发展前景认识认识 不足五、我校基于3S技术的课程基地 简介（一）课程基地打造“苏派” 教育的新举措新课程改革以人为本核心 理念行动 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 目标素质教育传统教学以知识为本基本 理念行动 纲领教师讲，学生 被动接受，知 识进行机械、 枯燥传递。 最终 目标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，

14、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。课程基地“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（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。“课程的基本理念：、注重信息技术在地 理课程中的应用。充分

15、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。” （三）设计创意教学创新项目野外实习项目主题教育项目社会实践项目师资培养项目教与学的变革（四）建设内容 1、创设具有鲜明特色的教学环境 虚拟现实演示厅（规划图）已建项目已建项目建 设 内 容地理探究实验室3S技术实验室 地理专用教室虚拟现实演示厅 生命科学馆数字星球教室 数字化探究实验室地理生态园 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3S技术实验室虚拟现实演示厅（规划图）数字星球

16、教室地理生态园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 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 基地聘请的专家团队将引领教师 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中地参雷鸣社长做客工作室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，