地理教案 第四單元單元活動 魯教版必修一

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111 學(xué)校 臨清一中 科目 地理 編寫人 崔振華 審稿人 胡玉芹 第四章 從人地關(guān)系看資源與環(huán)境 單元活動 遙感技術(shù)及其應(yīng)用 一、教材分析 《遙感技術(shù)及其應(yīng)用》是魯教版必修一第四單元單元活動的教學(xué)內(nèi)容，主要教學(xué)內(nèi)容包括：遙感的概念、遙感的基本原理、遙感影像的初步判讀等內(nèi)容。 二、教學(xué)目標(biāo) 知識要求：了解遙感技術(shù)的特點，工作原理流程及其應(yīng)用領(lǐng)域。 技能要求：能夠運用遙感影像中的直接和間接解譯標(biāo)志對遙感影像進行簡單的解譯。 情感要求：關(guān)注現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)在地理科學(xué)中的應(yīng)用，思考和理解地理信息技術(shù)的應(yīng)用對協(xié)調(diào)人地關(guān)系的重要影響，培養(yǎng)學(xué)生的熱愛地理的興趣。 三、教學(xué)重點難點 重點：遙感工作原理 難點：遙感影像的判讀 四、學(xué)情分析 本節(jié)內(nèi)容是高一學(xué)生所學(xué)內(nèi)容，尚未分科的平行班內(nèi)不少是學(xué)理的好手，所以并不擔(dān)心學(xué)生物理知識的不足。對于氣氛不太活躍的班級一定要讓學(xué)生活動起來，投入到角色中去，才能很好的理解遙感的原理。 五、教學(xué)方法 1．問題探究教學(xué)法：設(shè)置若干問題讓學(xué)生分組討論，并合作得出答案。 2．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。 3．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查→情境導(dǎo)入→合作探究→總結(jié)檢測→布置預(yù)習(xí) 六、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)“遙感技術(shù)及其應(yīng)用”，初步掌握遙感的基本概念、基本原理及其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案，并把學(xué)生科學(xué)分成若干小組。 七、課時安排：1課時 八、教學(xué)過程 （一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查學(xué)生預(yù)習(xí)的落實情況，并了解和歸納學(xué)生的疑惑，使課堂教學(xué)更有效率和更具有針對性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo) 前面幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了人地關(guān)系的一些相關(guān)知識，知道了人類的生存與發(fā)展離不開資源與環(huán)境。隨著科技的發(fā)展和時代的進步，人類改造自然的能力增強了，可是也帶來了許多問題，如水質(zhì)惡化、大氣污染、旱澇頻發(fā)、洪水泛濫、氣候變暖……人類的生存與發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的考驗，我們只有合理的利用自然，把一些尖端的科技運用到對自然有利的方面，這樣才能夠使得人類能夠可持續(xù)發(fā)展。遙感等現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展就應(yīng)運而生了，它的生命力體現(xiàn)在其應(yīng)用的范圍之廣上。人們可以借助于遙感技術(shù)獲取到大范圍、即時的地面影像資料，為生產(chǎn)生活和科學(xué)研究服務(wù)。今天我們就來學(xué)習(xí)單元活動——遙感技術(shù)及其應(yīng)用。 先展現(xiàn)兩幅衛(wèi)星遙感圖片，是關(guān)于山峽工程的，第一幅是山峽大壩在整個長江流域的位置，第二幅是山峽大壩的局部的、小范圍的影像圖。把同學(xué)們帶入到每個人都熟悉的環(huán)境中來，有一個初步的認識，知道有遙感技術(shù)這么一回事。 （三）合作探究、精講點撥 （一）什么是遙感技術(shù) 探究一：遙感系統(tǒng)是如何工作的？ （1）是不是所有的物體都吸收、發(fā)射和反射電磁波？ 教師：電磁波的定義：物體所固有的發(fā)射和反射在空間傳播交變的電磁場的物理量。只要是本身溫度大于絕對零度的物體，都可以發(fā)射電磁輻射，而世界上并不存在溫度等于或低于絕對零度的物體。所以所有的物體都發(fā)射電磁波，也能吸收和反射電磁波。 （2）遙感是如何把不同地物分開的？ 多媒體展示： 第一幅圖 第二幅圖 第三幅圖 教師：遙感是通過不同地物和同一地物的不同狀態(tài)輻射和反射電磁波特征不同來區(qū)分地物的。例如：用0.06μm來遙感植被和裸地，通過兩者反射率的不同就可以把兩地物區(qū)別開；但是同樣是草地，初春、盛夏、深秋和嚴(yán)冬時，或者同一時間的遭受蟲災(zāi)的和沒有遭受蟲災(zāi)的草地，對同一波段的遙感信號反射率也不同，這樣我們就可以把不同狀態(tài)的草地區(qū)別開。 （3）請在下面示意圖中把遙感的工作環(huán)節(jié)添在其中。 答案： （4）下面的四組資料分別說明的是遙感的哪些特點？ 資料一：遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右，一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像，對地球資源和環(huán)境分析極為重要。 資料二：由于衛(wèi)星圍繞地球運轉(zhuǎn)，從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛(wèi)星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。 資料三：在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用遙感技術(shù)，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。 資料四：根據(jù)不同的任務(wù)，遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內(nèi)部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。 教師：資料一：探測范圍大；資料二：獲取資料快；資料三：受地面限制少；資料四：獲取信息量大。 （二）遙感技術(shù)的應(yīng)用 探究二：遙感有哪些作用？ （1）結(jié)合遙感原理，想一想遙感是如何對資源進行普查的？（例如：農(nóng)作物估產(chǎn)） 教師：利用不同農(nóng)作物對電磁波的反射率不同可以把農(nóng)作物的類型區(qū)別開，利用農(nóng)作物不同生長狀態(tài)對電磁波反射率不同可以對農(nóng)作物產(chǎn)量進行評估。例如下圖： （2）結(jié)合新聞或你了解的信息，想一想遙感在防災(zāi)減災(zāi)中有哪些應(yīng)用？（例如：1987年的東北大興安嶺森林大火，1998年長江流域的特大洪水，2010年我國南方和東北的洪澇災(zāi)害以及俄羅斯的森林大火等） 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀以下新聞來了解。 【資料閱讀】 2010年6月13日以來，我國南方再次出現(xiàn)強降雨過程，部分省份發(fā)生較嚴(yán)重的暴雨洪澇災(zāi)害。為了做好救災(zāi)決策技術(shù)支撐，根據(jù)國家救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)啟動情況，作為國際減災(zāi)憲章（Charter）中國授權(quán)用戶，國家減災(zāi)中心（民政部衛(wèi)星減災(zāi)應(yīng)用中心）制定災(zāi)害監(jiān)測工作方案，并緊急啟動國際減災(zāi)憲章（Charter）機制，向該機制成員國提出災(zāi)害監(jiān)測遙感數(shù)據(jù)需求。國際減災(zāi)憲章（Charter）機制啟動后，各成員國積極響應(yīng)，緊急制定觀測計劃，并提供災(zāi)區(qū)歷史存檔數(shù)據(jù)。下一步，國家減災(zāi)中心將利用獲取的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)對南方受災(zāi)地區(qū)房屋倒損、基礎(chǔ)設(shè)施損毀、滑坡泥石流等災(zāi)害損失情況進行評估，為救災(zāi)工作提供決策支持。 ——來自民政部網(wǎng)站的新聞信息 （3）遙感還有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？ 教師：遙感不僅僅在資源普查和災(zāi)害監(jiān)測中大顯身手，還在環(huán)境監(jiān)測、工程建設(shè)及規(guī)劃和軍事偵察等領(lǐng)域大有用途。 （三）學(xué)看遙感影像 探究三：遙感影像的判讀 （1）遙感影像判讀有哪些手段？ 教師：直接解譯和間接解譯 （2）如何運用直接解譯標(biāo)志來判斷地物 教師：直接解譯標(biāo)志是地物本身的有關(guān)屬性在圖像上的直接反映。如地物的形狀、大小、色調(diào)、陰影等。 （3）在遙感影像上為什么不同地物色調(diào)、色彩等特征不同？ 教師：因為不同地物反射和發(fā)射電磁波是不同的，那么反映在遙感影像上也就出現(xiàn)了色調(diào)、色彩不同的現(xiàn)象。就好像我們?nèi)庋劭春诎澹诎鍖獾姆瓷渎实?，我們看到的是黑色，粉筆寫的字對光的反射率高，我們看到的是白色。 （4）在圖4-4-3中，遙感影像上地物的顏色為什么和我們?nèi)庋劭吹降牟煌? 教師：因為圖中的遙感影像是假彩色遙感影像。遙感影像的分類如下， 多媒體展示： 地物的影像特征 黑白影像 建筑物為灰白色，草地和森林顏色較深 真彩色影像 與地物的顏色特征一致 假彩色影像 草、樹、莊稼為紅色，水為灰色或藍色，城市為灰藍色 （5）借助間接解譯標(biāo)志是如何讓來區(qū)分地物的？ 教師：間接解譯標(biāo)志是指與地物的屬性有內(nèi)在聯(lián)系,通過相關(guān)分析能夠推斷其性質(zhì)的影像特征。例如：同樣是線狀地物，如果較平直，很可能就是道路，如果較彎曲或者不規(guī)則，可能就是河流。另外河流下游寬上游窄，道路在一定距離內(nèi)寬度是固定的，這也可以作為間接解譯的標(biāo)志。其實間接解譯標(biāo)志還很多，各小組可以討論，看大家還能想到那些。 （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當(dāng)堂檢測。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 本節(jié)課就學(xué)到這里，課下請同學(xué)們注意復(fù)習(xí)本章內(nèi)容，以備章節(jié)檢測。 九、板書設(shè)計 一、什么是遙感技術(shù) 1.地理信息技術(shù) 2.遙感基本原理 3.遙感工作環(huán)節(jié) 4.遙感的特點 二、遙感技術(shù)的應(yīng)用 三、學(xué)看遙感影像 1.直接解譯 2.間接解譯 十、教學(xué)反思 由于大部分中學(xué)的針對地理信息技術(shù)的教學(xué)條件有限，所以遙感部分對于大部分學(xué)生來說雖能記憶，卻不能理解，結(jié)果就是導(dǎo)致做題一做就錯。建議教師盡量利用多媒體教學(xué)，并多找一些實際存在的案例講給學(xué)生，盡量讓學(xué)生深入了解遙感的原理、特點及其應(yīng)用領(lǐng)域。 十一、學(xué)案設(shè)計(見下頁) 學(xué)校 臨清一中 科目 地理 編寫人 崔振華 審稿人 胡玉芹 第四章 從人地關(guān)系看資源與環(huán)境 單元活動 遙感技術(shù)及其應(yīng)用 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 預(yù)習(xí)“遙感技術(shù)及其應(yīng)用”，初步掌握遙感的基本概念、基本原理及其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 （一）什么是遙感技術(shù) 1.地理信息技術(shù)的核心技術(shù)包括： 、 、 。 2．遙感的概念：“遙感”顧名思義，就是遙遠地感知，是利用一定的技術(shù)裝備在 或 上對地物進行感知。 3.遙感的原理：地球上的物體在不停地 、 和 電磁波，并且不同物體的電磁波 不同。 4.遙感的環(huán)節(jié)：包括信息的獲取、 、接收與處理、 幾個環(huán)節(jié)。 5.遙感的特點：探測 大，獲取資料快、受 條件限制少，獲取信息量大。 （二）遙感技術(shù)的應(yīng)用 1.應(yīng)用領(lǐng)域： 、環(huán)境監(jiān)測、 、工程建設(shè)規(guī)劃、軍事偵察、 、 等。 2.發(fā)展趨勢：趨于實用化、 和 。 （三）學(xué)看遙感影像 1.在遙感影像上，不同地物有不同的 特征，這些 特征是判讀識別各種地物的依據(jù)，這些都稱為 標(biāo)志，又稱 標(biāo)志。它分為 標(biāo)志和 標(biāo)志。 2.直接解譯標(biāo)志指能夠直接反應(yīng)和表現(xiàn) 的遙感影像的各種特征。解譯者利用直接解譯標(biāo)志可以直接識別遙感影像上的 。 3.間接解譯標(biāo)志指能夠間接反應(yīng)和表現(xiàn) 的遙感影像的各種特征，借助它可以推斷其他的相關(guān)地物。 4.由于不同地區(qū) 的差異、 的差異，以及 的季節(jié)差異，因此不同地區(qū)、不同波段、不同季節(jié)的影像解譯標(biāo)志是不同的，應(yīng)具體情況具體分析。 三、提出疑惑 同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中 疑惑點 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．了解遙感技術(shù)的特點 2．掌握遙感的工作原理流程及其應(yīng)用領(lǐng)域。 3.會初步分析判斷遙感影像 學(xué)習(xí)重難點： 重點：遙感原理 難點：遙感影像的判讀 二、學(xué)習(xí)過程 （一）什么是遙感技術(shù) 探究一：遙感系統(tǒng)是如何工作的？ （1）是不是所有的物體都吸收、發(fā)射和反射電磁波？ （2）遙感是如何把不同地物分開的？ （3）請在下面示意圖中把遙感的工作環(huán)節(jié)添在其中。 （4）下面的四組資料分別說明的是遙感的哪些特點？ 資料一：遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右，一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像，對地球資源和環(huán)境分析極為重要。 資料二：由于衛(wèi)星圍繞地球運轉(zhuǎn)，從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛(wèi)星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。 資料三：在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用遙感技術(shù)，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。 資料四：根據(jù)不同的任務(wù)，遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內(nèi)部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。 （二）遙感技術(shù)的應(yīng)用 探究二：遙感有哪些作用？ （1）結(jié)合遙感原理，想一想遙感是如何對資源進行普查的？（例如：農(nóng)作物估產(chǎn)） （2）結(jié)合新聞或你了解的信息，想一想遙感在防災(zāi)減災(zāi)中有哪些應(yīng)用？（例如：1987年的東北大興安嶺森林大火，1998年長江流域的特大洪水，2010年我國南方和東北的洪澇災(zāi)害以及俄羅斯的森林大火等） （3）遙感還有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？ （三）學(xué)看遙感影像 探究三：遙感影像的判讀 （1）遙感影像判讀有哪些手段？ （2）如何運用直接解譯標(biāo)志來判斷地物 （3）在遙感影像上為什么不同地物色調(diào)、色彩等特征不同？ （4）在圖4-4-3中，遙感影像上地物的顏色為什么和我們?nèi)庋劭吹降牟煌? （5）借助間接解譯標(biāo)志是如何讓來區(qū)分地物的？ （四）當(dāng)堂檢測 1．遙感的關(guān)鍵裝置是 A、航空器 B、傳感器 C、膠片質(zhì)量 D、磁帶質(zhì)量 2.在假彩色衛(wèi)星影像上，水為 A、灰色和藍色 B、灰白色 C、淺藍色 D、紅色 3．為獲取所需的不同信息，完成不同的目的和任務(wù)，遙感技術(shù)可用 A、不同的傳感器 B、不同的運載工具 C、不同的波段和不同的遙感儀器 D、不同的電磁波 4.遙感的特點不包括 A.探測范圍大 B.獲取資料快 C.受地面條件限制少 D.對地物的分辨率低 5.遙感技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域包括 ①資源普查 ②災(zāi)害監(jiān)測 ③環(huán)境監(jiān)測 ④工程建設(shè)及規(guī)劃 A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④ 6.對農(nóng)作物進行估產(chǎn)屬于遙感應(yīng)用的哪一領(lǐng)域 A.資源普查 B.災(zāi)害監(jiān)測 C.環(huán)境監(jiān)測 D.工程建設(shè)及規(guī)劃 7.遙感影像能夠被判讀的基礎(chǔ)是 A、不同地物反射的電磁波不同 B、不同地物的顏色不同 C、不同地物的體積不同 D、不同地物的位置不同 8.有關(guān)遙感應(yīng)用的敘述不正確的是 A、探測的范圍大，能動態(tài)反映事物的變化 B、用途廣，可廣泛有于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、水文、氣象、測繪、環(huán)境保護、防災(zāi)救災(zāi)和軍事等許多領(lǐng)域 C、獲得資料的速度快、周期短 D、它需要運用24顆人造衛(wèi)星才能快速、準(zhǔn)確完成各項任務(wù) 課后練習(xí)與提高 一、選擇題 1、遙感探測范圍由大到小依次是 A、飛機、陸地衛(wèi)星、宇宙飛船 B、宇宙飛船、陸地衛(wèi)星、飛機 C、陸地衛(wèi)星、飛機、宇宙飛船 D、陸地衛(wèi)星、宇宙飛船、飛機 2、遙感的優(yōu)點有 ①用途廣 ②手段多，獲得的信息量大 ③不受地面條件限制 ④成本低，效益大 A、①② B、①②③ C、①②④ D、①②③④ 3、在黑白遙感圖片中，湖、河等水域的顏色是 A．白色 B．黑色 C．淺灰色 D、灰白色 4、在假彩色衛(wèi)星影像上城市呈現(xiàn) A.深藍色 B. 藍灰色 C.淺藍色 D.紅色 5、陸地衛(wèi)星遙感18天可以覆蓋地球一遍，如果兩顆衛(wèi)星同時運行，則覆蓋地球一遍需 A、18天 B、6天 C、9天 D、12天 遙感技術(shù)可以根據(jù)不同的目的和任務(wù)，選用不同的波段和不同的遙感儀器，取得所需的信息。除地表外，遙感能探測一定深度的海底和冰層。微波遙感還具有全天候工作的能力。閱讀上面材料，回答6～7題。 6、以上材料說明遙感技術(shù) A、探測范圍大 B、用途廣 C、受地面條件限制少 D、手段多，獲得的信息量大 7、為獲取所需的不同信息，完成不同的目的和任務(wù)，遙感技術(shù)可用 A、不同的傳感器 B、不同的運載工具 C、不同的波段和不同的遙感技術(shù) D、不同的電磁波 8、遙感的特點是 ①探測范圍大②獲取資料快③不受地面條件限制④獲取信息量大 A.①② B.③④ C.①②④ D.①②③④ 二、綜合題 9、下圖反映了雪地、沙漠、濕地、小麥的反射光譜曲線，讀圖并回答下列問題. （1）可見光的波段范圍為 微米。 （2）從圖中可以看出，不同的地物在同一波段其反射率不同；同一地物在不同波段反射率也不同，這是照片上判讀各種地物的基礎(chǔ)。例如，利用0.4～0.5微米波段的照片，可以把 與其他地物分開，利用0.5～0.6徽米波段的照片可以把沙漠與小麥、濕地區(qū)分開；利用0.7～0.9微米波D的照片可以把 和 區(qū)分開。 參考答案 當(dāng)堂檢測 1、B 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、A 8、D 課后練習(xí)與提高 一、選擇題 1、B 2、C 3、B 4、B 5、C 6、D 7、C 8、C【解析】遙感信息受地面限制小，而不是不受地面限制。 二、綜合題 9、（1）0.4～0.76 （2）雪地 小麥 濕地 111