在地理寻宝中探索“3S技术”

2013-05-25 00:26江苏省南京市南京东山外国语学校211103
地理教学 2013年2期
关键词:藏宝寻宝信息技术

江苏省南京市南京东山外国语学校(211103) 陈 荣

在地理寻宝中探索“3S技术”

江苏省南京市南京东山外国语学校(211103) 陈 荣

一、分析教材

地理信息技术的教学重点是通过具体案例以了解其应用。地理信息技术的应用领域非常广泛,课程标准只要求某地理信息技术在某些领域的应用,而不必系统学习在各领域的应用。为理解地理信息技术的应用,需要了解各项技术的基本工作原理,对于技术层面的内容,不需要深入了解。本节教材中信息技术本身课标不要求深究,特殊爱好的同学可在选修模块中选学探究。课标要求在必修3中了解信息技术的应用层面,通过学生感兴趣的贴近生活的具体事例体现应用。

二、目前存在的问题和思考

因为“3S技术”对大多数老师来讲,都是比较新鲜而陌生的,虽然有时在新闻、电视中看过,甚至像GPS、GIS的应用在生活中可能会经常使用。但如果要求教师对“3S技术”的原理更深入的了解并运用,其实并不现实,教学目标中也不需要让学生掌握这些。学生处在高中的学习阶段,对这方面接触非常少,也感到陌生。课堂上教师如何把握教材,对知识点深浅的把握很重要。为理解地理信息技术的应用,需要了解各项技术的基本工作原理。对于技术层面的内容,则不需要深入了解。所以,教师不必花过多精力在技术原理的讲解上,也不必去讲解如何使用该技术。但也有的教师在课堂上只是照本宣科,只利用书上的材料,没有能结合生活实际中的运用去举例,学生会感觉“3S技术”像是很高深,而且缺乏探究的乐趣,这样的课堂没有激发起学生的兴趣,也就不能让学生主动去探索问题的答案。笔者认为这节课教学重点是通过具体案例以了解3S及其应用,难点应该是在不同环境要求下采取哪种技术应对。

三、设计意图

笔者设计了教学的导入环节,创设学生感兴趣的情境,让学生在课堂上开始一场寻宝之旅。之所以选择用“地理寻宝”的方式导入,一方面,了解到“地理藏宝”(Geocaching)是一种风靡全球的利用GPS藏宝和寻宝的游戏;另一方面,这样设计容易引起学生的兴趣,激发学生寻宝的热情。这里的“地理寻宝”,并不是真正的一次寻宝行动,由于受到场地和实际操作性的考虑,只是一种情景的模拟创设。在课堂上,让学生通过分小组合作,共同攻克困难,找出解决方法的途径,让学生更多的去参与,教师更多的是一种引导和指导的作用。笔者希望通过在整个寻宝过程中遇到的问题困难,让学生以小组讨论的方式, 找出解决方案,让学生自己主动的思考、探索。而地理信息技术包括了RS 、GPS 、GIS等,所以笔者设计了在寻宝过程中让学生针对不同的困难,选择应用哪种技术能解决问题。这样,RS、GPS、GIS的区别,学生在解决困难的过程中就能够很好的比较、了解几种技术的区别,印象也更为深刻。

四、环节设计

背景:地理藏宝(Geocaching)是一种风靡全球的利用GPS藏宝和寻宝的游戏。geocaching.com是全球最大的地理寻宝网站,该网站上的地理藏宝地点已经涵盖了全球200多个国家和地区,在全球各地藏了超过上百万个宝藏。 “宝藏”可能只是一个毛绒玩具或一个钥匙圈,寻宝过程却能满足人们户外活动锻炼、休闲与娱乐的目的。

从本质上来说,地理藏宝是玩家使用手持GPS设备或智能手机进行的变相捉迷藏游戏。GPS是一种非常精确的导航系统,能通过卫星精确定位,并能绘制出前往地点的路线。

寻找目标:找到藏宝人藏的宝盒。宝盒的位置的信息是精确的经纬度地理坐标,以及周围的一些代表性标志照片。

闯关夺宝:同学们,这节课让我们开始寻宝之旅,在旅途中同学要通过重重障碍,经历辛苦,才能找到埋藏宝藏的地方,找到宝盒。

设计意图:让学生带着问题去学习,去发现,去探索。在寻宝之前,通过三个预设的难关,让学生在探求答案的过程中去查资料,可以求助“智慧锦囊”,开启“智慧背囊”,在整个过程中充分发挥学生的主动性,小组的合作性,教师的指导性。在一个个难关解决之后,也对“3S技术”的基本情况有所了解,并能有效地区分在不同情况下应用哪种技术。

1. 请问你要找到宝盒,需要用什么仪器才能准确找到?这需要应用什么技术?这种技术的组成部分、特点和基本原理是怎样的呢?

2. 寻宝的路途也许不是一帆风顺的,如果在找宝盒的路途上你会遇到一座在暴风雨过后的大山,这座山的部分区域有泥石流灾害,请你想想需要借助什么图像来分析灾情的范围,找出安全的通行路线?这需要应用什么技术?这种技术的基本原理,主要环节,特点是怎样的呢?

3. 你希望使用什么地图制定你寻宝的路线呢?如果在设计好的行驶路线中出现了严重的堵车情况,请问你这时怎样做能最快地调整路线以到达目的地?这会应用到什么技术呢?请你谈谈这项技术的工作程序、特点。

智慧锦囊:同学们,这里有三个智慧锦囊,需要的时候打开它,看看里面的信息,会对你的寻宝有帮助的哦!

设计意图:让学生先从RS、GPS、GIS的概念入手,学会分析概念,找出概念中的关键词。

遥感(RS):所谓遥感,是人们在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)上利用一定的技术装备,对地表物体进行远距离的感知。

全球定位系统(GPS):利用卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统。

地理信息系统(GIS):专门处理地理空间数据的计算机系统。

寻宝背囊:这个寻宝背囊中装了不少好宝贝,有了它们,能帮助大家快速地找到藏宝地点。

设计意图:在“寻宝背囊”中,放入一些遥感卫星图像,让学生能发现RS主要应用于灾害环境等的监测,通过知识迁移从中找寻到针对“闯关夺宝”环节的问题答案。根据实际的情况可以在多媒体教室上网搜索所需要的遥感卫星图像。GPS接收机可以选择实物,让学生动手体验操作一下GPS接收机。学生通过查看南京市区的实时路况的电子地图,明确“闯关夺宝”的问题解决方法,从而了解GIS在城市交通方面的应用。根据实际情况可以在多媒体教室上网搜索所需要的电子地图。

2008年1月南方雪灾0.6米分辨率卫星遥感图片

这个卫星影像是由红外线波段和可见光波段组成,因此图中红色(橙色)区域是雪地,白色区域是云层,绿色区域是没有雪覆盖的,或者是裸露的地面。

甘肃周曲县泥石流灾前灾后的遥感卫星图像对比(2010年8月)

车载南京市区实时路况的电子地图

图中线路绿色表明道路顺畅,黄色表明车行缓慢,红色表明车辆拥堵,灰色表明无数据。

寻找方法:以4人小组为单位,开始找资料(资料的查询可以借助课本,课前上网搜集相关资料),定路线(根据设置的情景制定路线),遇到“闯关夺宝”的困难时可以求助“智慧锦囊”,开启“寻宝背囊”寻求帮助。以小组合作的方式,最终以小组汇报解决方案的方式检查学习的效果。小组合作不能流于形式,制定小组寻宝负责人,每个小组成员的表现需要小组长记录,最终小组整合汇总解决方案。

五、补充说明

这里只是创设了导入的寻宝情景,涉及到了RS的灾害环境监测应用,GPS的位置定位应用,GIS的城市交通管理系统的应用等领域。至于“3S技术”应用的其它领域及其具体案例的补充内容,可以在探宝过程后初步对“3S技术”有所了解和区别后,再补充案例,了解其更广的应用领域。教师在课前需要在网上搜集相关的信息图片等资料,教师可以根据实际情况灵活给“智慧锦囊”和“寻宝背囊”增减内容,让资料尽可能贴近学生的生活,让学生把抽象的技术应用到实际的生活中来。教师的作用在小组合作探究阶段应该是引导和指导作用,在小组汇报阶段应该做好表扬肯定学生的闪光点,针对过程中出现的不足之处,要及时解决问题,指出出现的误区或错误,补充相关的案例,加深学生的感受。

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