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視頻標簽：GIS的基本功能
所屬欄目：高中地理優質課視頻
視頻課題：人教版高中地理選修七第五章第二節《GIS的基本功能》第二課時-遼寧省 - 大連
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高中地理人教版選修七 第五章 數字時代的產物—地理信息系統
第二節《GIS的基本功能》第二課時 教學設計
【課標要求】
結合實例，說明GIS的基本功能。
【教學目標】
（一）基本思想和方法（區域認知和綜合思維）
1.通過自主預習教材內容，初步了解GIS的基本功能。
2.以美國加西亞夫婦學區房選取為案例，通過小組合作探究，感受GIS的基本功能解決實際問題的一般方法，加深對GIS查詢與分析功能的理解。
3.通過不同制圖作品之間對比分析，總結GIS產品制圖與輸出需要考慮到的方面。 4.查找手機應用中的GIS功能體現，體驗生活中GIS功能的具體應用。 （二）基本活動經驗（地理實踐力）
1.結合圖層和表格數據，通過小組合作探究，借助GIS查詢與分析功能，找到滿足美國加西亞夫婦要求的學區房，切身感受GIS的功能如何解決實際問題。
2.通過小組合作，制作加西亞夫婦實地考察需要的圖片和表格，加深對GIS制圖的操作步驟，理解GIS可以為用戶提供可以直接使用的產品以及不同產品的形式。 （三）基本價值觀（人地協調觀）
查找手機應用中與GIS功能相關的應用，說明對GIS功能的理解，感悟地理信息技術對生活的巨大作用，體會地理科學發展與我們生活之間的緊密聯系。
【教材分析】
《第五章第二節GIS的基本功能》是對GIS功能的具體展開，細化到具體的功能，是對《第五章第一節什么是GIS》的進一步拓展，對第三節和第四節的內容的鋪墊，起到了承上啟下的作用。必修三第一章第二節《地理信息技術在區域地理環境研究中的應用》主要針對的是地理信息技術在區域地理研究中的應用。這節課是針對GIS的具體功能進行詳細了解，加深對地理信息技術的理解。
本節課是《人教版選修七第五章第二節GIS的基本功能》的第二課時。通過第一課時，學生們掌握了GIS的數據輸入與編輯功能、數據存儲與管理功能。本節課是第二課時，通過案例分析，重在掌握空間查詢與分析、制圖與產品輸出功能以及GIS的功能在生活中的應用。
【學情分析】
學生通過人教版選修三的學習，初步了解GIS具有輸入、管理、分析和表達的功能，但是對于具體GIS的功能實現的過程不是很清楚，對于這些功能的應用也是比較模糊，特別是分析功能。
GIS功能的實現是基于計算機系統的支持。GIS二次開發的分析軟件比如ArcGIS，對電腦的配置和學生的專業知識儲備有一定的要求，對于高中學生們來說，實際操作有些困難。相比GIS分析需要的電子地圖，學生更容易接受紙質版地圖。所以本節課采取以不同材質圖紙代替電子地圖的方式，重在學生切身感受GIS分析的過程。
GIS技術是現代科技的產物，因此學生們不易理解抽象的GIS功能概念。為了學生能帶著興趣，更輕松地認識GIS基本功能，本節課就選取學生感興趣的案例，比如作為房地產經
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紀人為加西亞夫婦尋找學區房、查找手應用中的GIS應用等。
【重點難點】
重點：
1.理解GIS的查詢和分析功能。 2.了解GIS制圖和產品輸出功能。 難點：
1.對面的緩沖區分析和數字高程模型的理解。 2.GIS功能的具體應用。
【教學設計理念】
【板書設計】
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【教學過程】
一． 自學自研：自主預習
自學自研任務：根據教材相應內容，課前完成課前預習案。 具體環節：學生通過自主預習回答兩個問題，問題如下。
1．一地區發生了洪澇災害，想借助GIS技術了解受災區內的居民點個數，請結合圖5.18說出需要用到哪類空間查詢方法？ 閱讀教材68頁正文，回答問題2。
2．老師去成都旅游，想找到景點附近500m以內的酒店，需要用到哪種GIS分析方法？ 設計意圖：通過閱讀教材，了解常用的GIS查詢與分析功能，初步利用預習內容，完成基礎性提問。
具體環節：學生對預習內容寫出自己的疑惑。 我的疑惑：
設計意圖：對于預習內容提出疑惑，并帶著問題進入課堂。
二．互學互研1：我是經紀人（GIS的查詢與分析）
材料：
美國有一對Garcia夫婦，想找到滿足如下條件的學區房。 1.待售住房 （Sale）
2.獨戶住房 （Single Family House） 3.3個以上的臥室
4.售價在$175,000-$225,000之間 5.在Melvin小學或Arnie小學學區內 6.距離Terry運動公園1千米范圍內 可供參考的圖層：公園分布圖、學區分布圖、房子分布圖。（圖上距離2.8㎝=實際距離1㎞） 可供參考的表格：23個房子的具體信息表格，包含售價、臥室個數等具體信息。
互學互研任務：假設你現在是一名房地產經紀人，需要為Garcia夫婦尋找滿足6個條件的學區房。請結合GIS查詢與分析功能，設計具體的分析方案，說出具體的分析步驟。 具體環節： 1.分成小組合作探究，形成具體的分析方案。
2.選取其中一個小組作為房地產經紀人代表在講臺進行展示。 3.展示結束后，其余小組對于展示過程進行點評并提出疑問。 4.教師展示用ArcGIS軟件進行實際計算機操作的過程，并和學生共同解答疑問。 5.學生進行知識點整理。
設計意圖：購買學區房的經歷大部分同學都能產生共鳴，特此選取美國加西亞夫婦尋找學區房的真實案例，提高學生對問題探究的興趣。探究操作用到的紙質圖層（附件1）和表格（附件2）是第一課時同學們完成的結果。
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教師展示的流程圖如上圖所示。流程圖中的分析和查詢的順序，可能與學生是不一樣，但是最終查詢結果都是一樣的。合作探究后，最終選出了符合加西亞夫婦6項要求的學區房。同學們在講解自己分析過程的時候，加深了對于GIS查詢與分析功能的理解，也解答了疑惑。因為學生用的是紙質圖層和表格，教師就用ArcGIS軟件進行演示，在展示過程中，對于一些知識點進行加深講解，解答同學們共同的疑惑。
三．互學互研2：我是設計師（GIS制圖與產品輸出）
互學互研任務：Garcia夫婦需要去實地考察，需要打印出即將訪問的學區房的一些基本信息。例如，地址、售價等，并在地圖上標出他們的位置。請將分析結果制作出精美的圖像及所需要的表格。
具體環節： 1.分成小組合作探究，達成統一的作品設計方案。
2.其中選取兩個小組作為設計師代表在講臺進行展示。 3.學生作為加西亞夫婦代表，對設計師的作品進行點評。
4.教師展示用ArcGIS軟件設計的作品，并和同學們一起歸納整理設計過程中需要注意的地方。
5.學生進行知識點整理。
設計意圖：《我是經紀人》環節，已經選出了符合加西亞夫婦要求的學區房。這個環節就需要學生們以小組合作的方式，完成加西亞夫婦實地考察需要的圖層和表格。通過不同作品之間的對比，歸納并整理出對于GIS分析結果的制圖與輸出過程中需要注意到的知識點。 關于選用圖層和表格的補充說明：圖層和表格請參考附件1和附件2。
GIS分析是需要借助于計算機完成�？墒菍W生們目前不需要了解實際計算機操作過程，重在理解這些功能的原理和應用領域。所以選用課堂操作性更強，更容易直觀理解的紙質圖層和表格，代替了計算機操作過程中用到的電子地圖和電子表格。GIS分析需要圖層是分層組織的，所以有三個圖層（附件1）。房子的售價等具體信息在一個表格（附件2）中給出。圖層和表格雖然都是英文的，學生目前的英語水平也可以讀懂，再考慮到原始數據就是英文的，保持數據的完整性和真實性。
四．深學深研：我是觀察員
深學深研任務：結合你用過的手機中“百度地圖”“美團外賣”“谷歌地球”等手機應用的經歷，說明應用到了哪些GIS功能，解決了哪些實際問題。
具體環節： 1.需要借助手機，同學們自己找到手機應用的功能。 2.學生自主發言，把自己的查詢結果進行展示。
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3.每個學生發言后，對發言結果進行疑惑解答，明確其中的GIS功能。
4.根據學生們的展示結果，教師利用“谷歌地球”手機應用進行補充說明，特
別是數字地形模型分析。
5.學生進行知識點整理。
設計意圖：GIS功能在實際生活中有很多應用，特別是手機應用的一些功能。這需要學生們自己去發現和尋找。手機應用也很普及，學生們也更容易理解。通過教師的補充說明，把數字地形模型分析進行講解。
五.課堂總結
具體環節： 1.針對課前案中我的疑惑環節同學們提出的問題，同學自主發言解答疑惑。 2.學生對于這節課的學習內容進行歸納整理。 3.教師最后進行總結發言。
設計意圖：這個環節是對一節課學習內容的整理和自我歸納的環節，對于知識點進行升華。
六．隨堂檢測
具體環節： 1.學生自主完成練習題。
2.自己對準答案，然后組內討論。
3.教師和學生一起探討最有疑惑的的問題。
設計意圖：對于課堂內學習的內容進行快速反饋，基礎題為主。 1.地理信息技術的主要功能是（ ） A. 對地理空間數據進行輸入、管理、分析和表達 B. 能在很短的時間內獲得較全面的資料
C. 能對遙感信息經過處理和判斷分析 D. 能在全球范圍內適時進行導航、定位
2.若你是一位對南京陌生的北京游客，準備到南京游覽長江大橋、中山陵和雨花臺，下列對地圖的使用，最恰當的一項是（ ）
A. 在北京市上網查詢南京電子地圖，了解旅游景點的分布，確定旅游線路；到南京購買南京市旅游地圖，使用南京旅游地圖進行旅游活動
B. 在北京市上網查詢 Google Earth，了解旅游景點的分布，確定旅游線路；到南京購買南京市旅游地圖，使用南京旅游地圖進行旅游活動
C. 到南京上網查詢 Google Earth，了解旅游景點的分布，確定旅游線路 D. 在北京市購買南京地圖，了解旅游景點的分布，確定旅游線路 3.在森林火災中應用GIS技術，可以 （ ） A. 用來分析、判斷引起火災的原因 B. 預測森林火災的發生地點
C. 預測森林火災所造成的后果
D. 及時知道火災地點、范圍，分析火勢蔓延方向，制定滅火方案 4.地理信息系統技術的簡要程序是（ ） A. 信息源——數據處理——數據庫——空間分析——表達 B. 信息源——空間分析——數據處理——數據庫——表達 C. 信息源——空間分析——數據庫——數據處理——表達 D. 信息源——數據庫——數據處理——空間分析——表達
5.2016年11月3日中國地理信息產業論壇在西安舉行，大會取得豐碩的成果。據此回答： 地理信息系統是依靠計算機實現地理信息的收集、處理、存儲、分析和應用的系統。地理信
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息系統的優點是（ ）
①圖形化②可視化③紙質化④實物化
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【教學反思】
三學三研是本節課主要采取的教學方式，即自學自研、互學互研、深學深研。從自主預習到提出疑惑，到課堂中帶著互學互研的任務一起討論，到最后的深學深研環節， 層層遞進，完成了知識的構建和遷移應用的過程。
選取的案例是學生們感興趣的學區房的選擇，課堂中還選取了手機作為載體，這些案例和載體的出發點都是從學生角度出發，本著讓學生在快樂地享受學習的過程，并從中有所收獲。
在以后的課堂中，如果硬件設施條件允許的話，可以結合計算機進行arcgis軟件操作，感受實際地理信息系統的分析過程。前提是，需要對學生進行軟件的培訓作為基礎，需要很專業的地理信息系統知識。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
