第一篇：3S技術與新課程地理教學

3S技術與新課程地理教學

摘要：“3S”技術是英文遙感（RemoteSensingRS）、地理信息系統（Geographical information System GIS）、全球定位系統（Global Positioning System GPS）這三種技術名詞中最后一個單詞字頭的統稱，這三者之間緊密聯系在一起，遙感技術是信息采集（提取）的主力；全球定位系統是對遙感圖像（像片）及從中提取的信息進行定位，賦予坐標，使其能和“電子地圖”進行套合；地理信息系統是信息的“大管家”為3S技術的核心。目前3S技術是解決人口、資源、環境及經濟發展等重大地理問題的重要手段和關健技術。因此，《普通高中地理課程標準》要求新的高中地理課程在必修、選修模塊中必須介紹有關3S的知識，這是課程內容本身的要求。

關鍵詞：3S技術新課程地理教學

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）06-0154-01

3S技術是地理課程獨特的輔助教學技術。目前，中學生普遍不喜歡地理課，《普通高中新課程試驗監測報告》顯示：在七門學科當中，地理僅排在物理之后，居于第二難學課程，造成這一結果的一個重要原因是目前地理課程教學手段落后，在中學地理教學過程中，大多數教師仍然偏重如何輔助學生記憶，其手段仍然是以地理掛圖和幻燈片等作為輔助工具，學生感到枯燥無味，因而教學效果不甚理想。因此地理教學改革的一個重要課題是使課堂教學整體優化，將信息技術引入地理教學，是改革教學方法和教學模式的重要途徑之一，結合地理學科的特點，將信息技術中的高端3S技術用于地理教學，是地理教學發展的必然。下面以一些具體實例說用3S技術在地理教學中的應用。

一、GIS技術及其在地理教學中的應用

地理信息系統是20世紀60年代中期才發展起來的新技術，至今已40多年，始終發展迅猛。國內外學者由于對GIS技術研究視角、應用目的的不同，所給出的定義也不盡相同，但都認為GIS具有數據的采集、管理、處理、分析和輸出等基本功能。目前，GIS廣泛應用于國民經濟的各行各業，如環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。

在中學地理教學中，GIS技術可將復雜的自然景觀、地理現象的空間分布甚至抽象的概念用三維的、動態的、直觀的方法方式表現出來，將地理教學中不易明察與掌握的內容通過虛擬場景來展現，提高教學效果，下面以地貌演變為例進行應用分析。

地貌教學是中學地理教學的基礎內容，在地貌教學中，褶皺和斷裂的形成是比較抽象的內容。傳統的平面、靜態的教學方法難以達到滿意的教學效果。使用 GIS技術的真三維顯示與動態模擬功能，模擬巖石受力及相關地貌的形成過程與結果，如巖石受到強大壓力和張力時會發生斷裂，并沿斷裂面有錯動或位移的現象，相對上升一側地貌表現為斷裂山或高地，相對下沉的巖石地貌表現為裂谷或低地。受內力作用，巖石在水平方向上受擠壓導致褶皺；受外力作用，背斜中心巖石易被侵蝕形成谷地，向斜中心巖石堅固不易被侵蝕形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的過程。GIS技術把漫長的地貌歷史演變過程在瞬間完成，使學生對所學知識有較形象的理解。

二、RS技術及其在地理教學中的應用

遙感是20世紀60年代發展起來的對地觀測的綜合性技術，它是指應用探測儀器，不與探測目標接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術。經過40多年的發展，遙感技術已成為一種影像遙感和數字遙感相結合的先進、實用的綜合性探測手段，被廣泛應用于資源、環境、地質、地理、氣象、海洋、農業、林業及軍事偵察等各個領域。在中學地理教學中，RS技術可廣泛地應用于輔助教學，提高教學效果，下面以利用遙感輔助講授全球環境生態問題為例進行應用分析。

通過遙感監測案例及其影像，幫助學生對地球環境進行立體觀察，幫助認識全球環境的整體性與變化過程。例如，利用遙感影像幫助學生了解全球溫度變化、溫室效應。美國宇航局（NASA）以遙感手段獲得全球臭氧的分布，每年在網絡上發布南極臭氧濃度分布合成圖，這些材料是輔助講授全球臭氧分布及異常變化等全球變化的極好素材。另外利用遙感在全球植被覆蓋變化監測、地球大氣監測等應用案例與影像，可以輔助講授環境變化；利用遙感在城市環境問題、城市水體污染、城市大氣污染等監測的案例與影像輔助講授環境問題。

三、GPS技術及其在地理教學中的應用

全球定位系統（GPS）是美國國防部為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設施進行高精度導航和定位的要求而建立的，于20世紀70年代初開始設計、研制，1993年6月建成。GPS主要由空間星座、地面監控系統和用戶接收機三大部分組成，空間星座包括21顆工作衛星和3顆備用衛星，分布在6個等間隔的軌道面上，每個軌道面上分布4顆衛星，衛星軌道接近圓形，運行周期為11小時58分，地面上每個觀測站上每天出現的衛星分布圖相同，這樣的布局保證了在地球上和近地空間任意一點、任意時刻均可至少同時觀測到4顆GPS衛星。GPS具有全球地面連續覆蓋、功能多、精度高、實時定位速度快、抗干擾性能好、保密性強、全天作業、操作簡便等優點，目前在精確導航和精確定位方面得到了廣泛應用。在中學地理教學中，GPS的輔助作用沒有GIS、RS廣泛，下面僅以借助GPS輔助講授制圖、交通、氣象等為例說明其在教學中的應用。

具體地說，GPS可以輔助講授地圖、計算機制圖的發展；輔助講授現代農業的發展（例如，GPS在“精細農業”中的應用）；輔助講授現代交通的發展（例如，GPS在智能交通中的自動導航作用）；輔助講授天氣與氣候（例如，GPS在大氣物理觀測中的應用）；輔助講授地球研究進展（例如，GPS在地球勘探、變形監測中的應用）；輔助講授海洋地理（例如，GPS在遠洋航線設定與監測、船只調度與導航、海洋救援、海平面升降監測等的應用）；輔助講授宇宙、太空知識（例如，GPS在飛機導航、航空遙感控制、衛星定軌、導彈制導、航空救援等的應用）等。

參考文獻

[1]胡召才.3S技術及其在中學地理教學中的應用[J].少兒科學周刊：教育版，2013（10）：74-74.

第二篇：3S技術在地理教學中的應用

“3S”技術是英文遙感（Remote Sensing RS）、地理信息系統（Geographical information System GIS）、全球定位系統（Global Positioning System GPS）的統稱。遙感技術是信息采集（提取）的主力；全球定位系統是對遙感圖像（像片）及從中提取的信息進行定位，賦予坐標，使其能和“電子地圖”進行套合；地理信息系統是信息的“大管家”，為3S技術的核心。目前3S技術是解決人口、資源、環境及經濟發展等重大地理問題的重要手段和關健技術。因此，《普通高中地理課程標準》要求：新的高中地理課程在必修、選修模塊中必須介紹有關3S的知識，這是課程內容本身的要求。

另一方面，3S技術是地理課程獨特的輔助教學技術。目前，中學生普遍不喜歡地理課，《普通高中新課程試驗監測報告》顯示：在七門學科當中，地理僅排在物理之后，居于第二難學課程，造成這一結果的一個重要原因是目前地理課程教學手段落后，在中學地理教學過程中，大多數教師仍然偏重如何輔助學生記憶，其手段仍然是以地理掛圖和幻燈片等作為輔助工具，學生感到枯燥無味，因而教學效果不甚理想。因此地理教學改革的一個重要課題是使課堂教學整體優化，將信息技術引入地理教學，是改革教學方法和教學模式的重要途徑之一，結合地理學科的特點，將信息技術中的高端3S技術用于地理教學，是地理教學發展的必然。

1.GIS技術及其在地理教學中的應用

地理信息系統是20世紀60年代中期才發展起來的新技術，至今已40多年，始終發展迅猛。國內外學者由于對GIS技術研究視角、應用目的的不同，所給出的定義也不盡相同，例如，美國學者Parker認為“GIS是一種存儲、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合系統”；加拿大的Roger Tomlinson博士認為“GIS是全方位分析和操作地理數據的數字系統”；我國著名GIS專家陳述彭院士認為“GIS是在計算機軟硬件支持下，把各種地理信息按空間分布或地理坐標，以一定格式輸入、存儲、查詢檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統”。雖然這些學者對GIS的定義不盡相同，但都認為GIS具有數據的采集、管理、處理、分析和輸出等基本功能。目前，GIS廣泛應用于國民經濟的各行各業，如環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。

在中學地理教學中，GIS技術可將復雜的自然景觀、地理現象的空間分布甚至抽象的概念用三維的、動態的、直觀的方法方式表現出來，將地理教學中不易明察與掌握的內容通過虛擬場景來展現，提高教學效果，下面以地貌演變、地形分析和天體運動這三個教學內容為例進行應用分析。

地貌教學是中學地理教學的基礎內容，在地貌教學中，褶皺和斷裂的形成是比較抽象的內容，傳統的平面、靜態的教學方法難以達到滿意的教學效果。使用GIS技術的

真三維顯示與動態模擬功能，模擬巖石受力及相關地貌的形成過程與結果，如巖石受到強大壓力和張力時會發生斷裂，并沿斷裂面有錯動或位移的現象，相對上升一側地貌表現為斷裂山或高地，相對下沉的巖石地貌表現為裂谷或低地。受內力作用，巖石在水平方向上受擠壓導致褶皺；受外力作用，背斜中心巖石易被侵蝕形成谷地，向斜中心巖石堅固不易被侵蝕形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的過程。GIS技術把漫長的地貌歷史演變過程在瞬間完成，使學生對所學知識有較形象的理解。

在地形分析中,平面地圖缺乏對山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等概念的直觀形象的可視化表達，利用GIS的數字高程模型（DEM）模塊來創建數字高程模型，這樣便可三維立體顯示一座山體，讓學生直觀地觀察山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等多種地形。并通過旋轉動態技術，讓學生自己上機操作，使山峰的方向任意旋轉，或移走山體，或變換顏色以突出某種地形，在此基礎上，將影像數據與矢量數據再鑲嵌在數字高程模型上，進行數據的融合，實現三庫一體，則山體表現得更加形象逼真，使人感到渾然天成，這種教學明顯調動了學生學習的積極性和主動性，加深了學生對地形特征的理解，讓學生有身臨其境的感覺。

在天體運動的教學中，一般教學掛圖三維效果不突出且缺乏動感，不易掌握其運動規律，通過GIS的二次開發子系統，建立場景，制作太陽、地球、月球以及地球及月球的運動軌跡，指定月球和地球的鏈接，進而完成天體的運動制作與飛行漫游，從而具體地模擬出天體的運動規律。在此基礎上，教師進行講解，調動學生觀察思考的積極性，使學生產生強烈的求知欲望，收到事半功倍的效果。

2.RS技術及其在地理教學中的應用

遙感是20世紀60年代發展起來的對地觀測的綜合性技術，它是指應用探測儀器，不與探測目標接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術。經過40多年的發展，遙感技術已成為一種影像遙感和數字遙感相結合的先進、實用的綜合性探測手段，被廣泛應用于資源、環境、地質、地理、氣象、海洋、農業、林業及軍事偵察等各個領域。在中學地理教學中，RS技術可廣泛地應用于輔助教學，提高教學效果，下面以利用遙感輔助講授全球變化、環境生態問題為例進行應用分析。

通過遙感監測案例及其影像，幫助學生對地球環境進行立體觀察，幫助認識全球環境的整體性與變化過程。例如，利用遙感影像幫助學生了解全球溫度變化、溫室效應。美國宇航局（NASA）以遙感手段獲得全球臭氧的分布，每年在網絡上發布南極臭氧濃度分布合成圖，這些材料是輔助講授全球臭氧分布及異常變化等全球變化的極好素材。另外，利用遙感在全球植被覆蓋變化監測、地球大氣監測等應用案例與影像，可以輔助講

授環境變化；利用遙感在城市環境問題、城市水體污染、城市大氣污染等監測的案例與影像輔助講授環境問題。

在講授城市、區域或全球生態環境問題中，可以借助遙感影像幫助學生了解植被分布、土地利用及分布，提高學生宏觀觀察、分析能力。例如利用遙感在毀林過程監測、全球森林分布變化監測等方面的實例及影像，輔助講授全球植被覆蓋變化；利用遙感在土地利用普查中的實例和影像，輔助講授土地利用和農作物分布；利用遙感在城市生態監測、綠化率調查的實例和影像，輔助講授城市環境與生態等。

地表許多災害從影像區域來說，可能涉及一個很大的區域，遙感的大范圍觀測的特征提供了監測災害的可能，相關的遙感影像有助于在教學過程中幫助學生理解這些區域性過程。例如，利用遙感在草原和森林火災監測、沙塵暴災害監測、海洋污染監測、火山噴發和地震等監測的案例和影響，輔助講授自然災害的發生、發展過程，進行災害影響分析。例如，遙感在森林火災監測中的應用案例，可以幫助學生認識現代技術對森林防災救災中的意義。

3.GPS技術及其在地理教學中的應用

全球定位系統(GPS)是美國國防部為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設施進行高精度導航和定位的要求而建立的，于20世紀70年代初開始設計、研制，1993年6月建成。GPS主要由空間星座、地面監控系統和用戶接收機三大部分組成，空間星座包括21顆工作衛星和3顆備用衛星，分布在6個等間隔的軌道面上，每個軌道面上分布4顆衛星，衛星軌道接近圓形，運行周期為11小時58分，地面上每個觀測站上每天出現的衛星分布圖相同，這樣的布局保證了在地球上和近地空間任意一點、任意時刻均可至少同時觀測到4顆GPS衛星。GPS具有全球地面連續覆蓋、功能多、精度高、實時定位速度快、抗干擾性能好、保密性強、全天作業、操作簡便等優點，目前在精確導航和精確定位方面得到了廣泛應用。在中學地理教學中，GPS的輔助作用沒有GIS、RS廣泛，下面僅以借助GPS輔助講授制圖、交通、氣象等為例說明其在教學中的應用。

具體地說，GPS可以輔助講授地圖、計算機制圖的發展；輔助講授現代農業的發展（例如，GPS在“精細農業”中的應用）；輔助講授現代交通的發展（例如，GPS在智能交通中的自動導航作用）；輔助講授天氣與氣候（例如，GPS在大氣物理觀測中的應用）；輔助講授地球研究進展（例如，GPS在地球勘探、變形監測中的應用）；輔助講授海洋地理（例如，GPS在遠洋航線設定與監測、船只調度與導航、海洋救援、海平面升降監測等的應用）；輔助講授宇宙、太空知識（例如，GPS在飛機導航、航空遙感控制、衛星定軌、導彈制導、航空救援等的應用）等。

參考文獻：

[1]梅安新，彭望琭．遙感導論[M]．北京：高等教育出版社，2004：1-30．

[2]陳述彭．地理信息系統導論[M]．北京：科學出版社，2000：1-13．

[3]教育部．普通高中地理課程標準（實驗）[M]．北京：人民教育出版社，2003：12-45．

[4]陸靜．地理信息系統（mapinfo）在中學地理教學中的應用研究[J]．中學地理教學參考，2000，NO．1：108-109．

1.1 RS 概述

遙感（RS）是在高空或遠距離處，利用傳感器接受物體輻射的電磁波信息，經加工處理成可識別的圖像或電子計算機用的記錄磁帶，揭示被測物體的性質、形狀和變化動態。遙感技術包括傳感器技術、信息處理、提取和應用技術，目標信息特征的分析與測量技術等。遙感技術可應用于氣象、地質、地理、農業、林業、陸地水文、海洋、測繪、污染監測及軍事偵察等領域。

遙感通常按其承載傳感器的平臺不同分為航天遙感、航空遙感、地面遙感。根據獲取信息的電磁波波段不同，可以分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、紫外線遙感。遙感具有感測范圍大，綜合宏觀的特點；信息量大、手段多、技術先進的特點；獲取信息快、更新周期短、動態監測的特點；用途廣，效益高的特點。1.2 GIS 概述

地理信息系統（GIS）是利用現代計算機系統和數據庫技術，用以輸入、編輯、分析、儲存及顯示空間及其屬性的地理資料系統。GIS是一個以地理數據為研究對象，以空間數據庫為核心，采用多種數據分析與建模方法，實時提供多種空間和動態資源與環境信息，為科研、管理和決策服務的計算機應用系統。

GIS能把圖形管理系統和數據管理系統有機地結合起來，不但克服了數據庫和圖形系統各自固有的局限性，而且使二者的優勢相聯合，優勢更加突出，功能倍增。GIS既管理對象的位置又

管理對象的其他屬性，而且位置和其他屬性是自動關聯的，GIS提供的信息產品不僅僅是簡單的文字和數據，而且還有一幅幅空間圖形或圖像。位置圖往往比文字更能說明空間問題，它給人以直觀完整而深刻的印象，GIS具備對這些帶有空間屬性的對象進行輸入、輸出、編輯、修改、查詢等基本功能。1.3 GPS 概述

全球定位系統（GPS）是由美國國防部為其星球大戰計劃，從上世紀七十年代制造GPS系統Navstar 衛星開始，歷時20年，到1993年建成的空間軍事系統，它被稱為繼阿波羅飛船登月、航天飛機之后耗費巨資的第三大浩繁空間工程。1996年3月白宮宣布“每個人都可以使用更高精度的GPS系統，降低民用GPS信號精度的做法將在10年內逐步取消”之后，GPS除軍事應用外，開始在民用領域迅速擴展。

GPS由三個分系統組成：一是由24顆分布于2萬公里高度的6個軌道圍繞地球飛行的衛星構成GPS空間衛星網（另外有3顆備份星）；二是由分布于全球的5個監測站、1個主控站、3個注入站構成的地面監測控制（支撐）系統；三是遍布全球的固定或移動的GPS用戶接收系統。GPS是近年來高速發展的最具開創意義的高新技術之一，因其全球性、全能性、實時性、全天候的連續高精度導航定位、測速、授時等功能和技術優勢，廣泛應用于各個領域。由于全球衛星定位技術具有在軍事、商業等廣闊的應用前景，2002年由歐盟發起，并且中國與2003年與其正式合作，聯手實施“伽利略（GALILEO）計劃”。2．3S 技術在地理教學中的應用 2.1 RS 應用

經過40多年的發展，遙感技術已成為一種影像遙感和數字遙感相結合的先進、實用的綜合性探測手段，被廣泛應用于資源、環境、地質、地理、氣象、海洋、農業、林業及軍事偵察等領域。在高中地理教學中，遙感技術可以廣泛地應用于輔助教學，提高教學效果。

地表許多災害從影響區域來說，可能涉及一個很大的區域，遙感的大范圍觀測的特征提供了監測災害的可能，相關的遙感影像有助于在教學過程中幫助學生理解這些區域性過程。例如，利用遙感在草原和森林火災監測、沙塵暴災害監測、海洋污染監測、火山噴發和地震等監測的案例與影像，輔助講授自然災害的發生、發展過程，進行災害影響分析。又如，遙感在森林火災監測中的應用，可以幫助學生認識現代技術對森林防災救災中的意義。再如，火山、地震等過程對學生來說很難有直觀上的認識，利用遙感影像，能夠宏觀、逼真地展現它們的發生過程或活動狀態。2.2 GIS應用

針對地理知識的特點，許多內容具有一定的空間屬性，而傳統的教學手段主要是運用掛圖、課本插圖或投影片來進行講授，在一定程度上可以加深學生對知識的理解，但由于這些都是靜態的顯示，在視覺上無法即時對比感知，而且使用起來也不太方便，需要占據一定的空間，給老師板書帶來不便，另外教師需要在課前花費大量時間制作和維護。而用GIS軟件，通過計算機與大屏幕投影，來講解效果就要好的多。如講到中國的行政區劃時，34個省級行政單位的名稱、分布及范圍可以逐個以動態閃爍的方式顯示，而且分別賦予屬性，可以即時查詢每個省級行政區的面積、人口、社會經濟情況等內容，為了突顯各省級行政單位的輪廓，還可以隱去其他內容，單獨顯示一個省等。

用GIS技術制作相應課件進行教學具有以下優點：教師可以根據教學實際方便地對圖形進行修改；可以結合教學內容在圖上賦予相關的教學資料，豐富地理景觀內容；可以實現地理演變的

模擬演示，使學生獲得更形象化的認識，起到突破難點的作用。2.3 GPS 應用

在中學地理教學中，GPS的輔助作用沒有GIS、RS廣泛，但隨著高中新課程改革的實施和學校教學條件的改善，挖掘GPS的輔助教學功能，加強其教學應用，也是地理信息技術教學應用的一個重要內容。具體來講，GPS可以輔助講授地圖、計算機制圖的發展；輔助講授現代農業的發展；輔助講授現代智能交通的發展，特別是GPS自動導航的作用；輔助講授天氣與氣候，例如GPS在大氣物理觀測中的應用；輔助講授地球研究進展，例如GPS在地球勘探、變形監測中的應用；輔助講授宇宙、太空知識，例如GPS在航空遙感控制、衛星定軌、導彈制導、航空救援等的應用。

總之，地理信息技術（GPS，GIS，RS）應用于地理教學有很大的前景，但同時也對地理教師提出了新的挑戰，如何熟練掌握GPS、GIS、RS技術？基于3S技術的教學模式有哪些？3S技術對學生會產生怎樣的影響？這些問題都值得教師去探究。相信隨著信息技術教育的普及與深入，地理信息技術必將在信息技術與地理教學中占有重要的地位。

第三篇：高中地理3s技術教案

地理信息技術在區域地理環境研究中的應用

教學目的：

1． 了解遙感、全球定位系統、地理信息系統的原理，以及數字地球的含義。2． 舉例說明遙感、全球定位系統、地理信息系統在區域地理環境研究中的應用。教學重難點：

1．遙感、全球定位系統、地理信息系統的原理，以及數字地球的含義。2．遙感、全球定位系統、地理信息系統在區域地理環境研究中的應用。教具準備：有關掛圖等、自制圖表等

教學方法：比較法、圖示分析法、圖示法等 教學過程：

一、地理信息技術 1．概念： 指獲取、管理、分析和應用地理空間信息的現代技術的總稱，主要包括遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS)等。2．應用——廣泛

廣泛應用于區域地理環境研究，在資源調查、環境監測、自然災害防御監測、國土資源管理、國土開發規劃等許多領域中發揮著重要作用。

如：可以模擬特定區域的自然過程，預測、預報區域內可能發生的災害或環境變化。GPS汽車導航、空間信息網站、城市多媒體地理信息系統等。

二、遙感(RS)1．概念： 是人們在航空器(如飛機、高空氣球)或航天器(如人造衛星)上利用一定的技術裝備，對地表物體進行遠距離的感知。2．遙感的裝置

⑴傳感器——遙感的關鍵裝置

作用：傳感器在航空或航天器上接受地面物體反射或輻射的電磁波信息，并以圖像膠片或數據磁帶記錄下來，傳送到地面接收站

⑵組成（了解）

遙感平臺、傳感器、地面接收站、信息處理系統等 3．遙感技術的主要環節和功能

例：1998年洞庭湖及荊江地區飛機、衛星遙感影像對洪水監測

1998年夏秋，長江流域發生了罕見的大洪水，中科院遙感所等科研部門，利用飛機遙感監測和衛星遙感監測技術，對洞庭湖及荊江地區洪災情況進行監測，在很短的時間內獲得了較全面的資料，給抗洪決策提供了科學依據，為奪取抗洪斗爭立了大功。

課本圖1.5（左圖）是飛機遙感影像，在陰雨天氣的情況下，通過微波遙感，透過層層云雨陰隔而得到的圖像，地物仍具很高的分辨率，經過計算機處理后，課本圖1.6（左圖）更是清楚地顯示了洪水的淹沒情況。課本圖1.5（右圖）是衛星遙感影像，同樣經過計算機處理后，課本圖1.6（右圖）能清楚地顯示當時該地區淹沒地區的分布。通過不同時間，不同遙感平臺得到的影像，再經過計算機處理技術，我們就能快捷、準確地統計出洪水的淹沒情況。

可見，遙感技術具有很多的優點。

4． 遙感的優越性（此部分可以請學生思考討論總結完成。）① 高研究工作的精度和質量，節省人力、財力，提高效率。

②遙感信息作為重要的信息源，為區域地理環境研究從定性到定量、從靜態到動態、從過程到模式的轉化和發展，提供了條件。區域地理環境研究的前提是獲取地理信息。例如，將多次或逐月、逐年的遙感影像圖疊加，就可反映城市的擴張、海岸的侵蝕、湖泊的消長，等等。在區域地理環境研究中,遙感廣泛應用于資源凋查、環境監測、自然災害防御監測等領域。遙感技術的應用范圍很廣。除了以上介紹的森林火災、洪水監測外，還廣泛應用于農業、地質、海洋研究、環境監測等許多方面。而且我國的遙感技術也已經在世界上具領先地位。

5． 遙感技術的應用

通過這個材料，使學生了解如下問題：

遙感在農業方面的應用

1． 遙感在農業方面的應用主要包括上地資源調查、土地利用現狀調查、病蟲害和農業生態環境調查及監測，以及農作物長勢監測和估產等方面。2．遙感在土地資源與土壤調查中應用廣泛。

3．作物估產是體現遙感在農業方面綜合應用的最好例證。思考

1．從監測的范圍、速度，人力和財力的投入等方面看，遙感具有哪些特點? 點撥： 范圍更廣、速度更快、需要人力更少、財力投入少。

2．有人說：遙感是人的視力的延伸。你同意這種看法嗎? 點撥：同意。可以從遙感的定義分析。從某種意義上說，人們“看”的過程就是在遙感，眼睛相當于傳感器。課堂小結：

遙感技術是國土整治和區域發展研究中應用較廣的技術手段之一，我國在這個領域已經走在了世界的前列。我國的大部分土地已經獲得了大比例尺的航空影像資料，成功發射了回收式國土資源衛星，自行研制發射了“風云”衛星。遙感技術為我國自然資源開發與利用提供了大量的有用的資料，在我國農業估產、災害監測、礦產勘察、土地利用、環境管理與城鄉規劃中起到了非常重要的作用。

第四篇：3S技術及其在中學地理教學中的應用（范文）

3S技術及其在中學地理教學中的應用

劉江 劉方成 李保珠

摘要：本文首先簡要介紹了3S技術，并對3S技術運用于中學地理教學的必要性進行了分析，最后以具體案例詳細說明此應用及效果。

關鍵詞：GIS；RS；GPS；中學；地理教學；應用

引言

“3S”技術是英文遙感（Remote Sensing RS）、地理信息系統（Geographical information System GIS）、全球定位系統（Global Positioning System GPS）這三種技術名詞中最后一個單詞字頭的統稱，這三者之間緊密聯系在一起,遙感技術是信息采集（提取）的主力[1]；全球定位系統是對遙感圖像（像片）及從中提取的信息進行定位，賦予坐標，使其能和“電子地圖”進行套合；地理信息系統是信息的“大管家”，為3S技術的核心[2]。目前3S技術是解決人口、資源、環境及經濟發展等重大地理問題的重要手段和關健技術。因此，《普通高中地理課程標準》要求：新的高中地理課程在必修、選修模塊中必須介紹有關3S的知識，這是課程內容本身的要求[3]。

另一方面，3S技術是地理課程獨特的輔助教學技術。目前，中學生普遍不喜歡地理課，《普通高中新課程試驗監測報告》顯示：在七門學科當中，地理僅排在物理之后，居于第二難學課程，造成這一結果的一個重要原因是目前地理課程教學手段落后，在中學地理教學過程中，大多數教師仍然偏重如何輔助學生記憶，其手段仍然是以地理掛圖和幻燈片等作為輔助工具，學生感到枯燥無味，因而教學效果不甚理想。因此地理教學改革的一個重要課題是使課堂教學整體優化，將信息技術引入地理教學，是改革教學方法和教學模式的重要途徑之一，結合地理學科的特點，將信息技術中的高端3S技術用于地理教學，是地理教學發展的必然[4]。下面以一些具體實例說用3S技術在地理教學中的應用。

1.GIS技術及其在地理教學中的應用

地理信息系統是20世紀60年代中期才發展起來的新技術，至今已40多年，始終發展迅猛。國內外學者由于對GIS技術研究視角、應用目的的不同，所給出的定義也不盡相同，例如，美國學者Parker認為“GIS是一種存儲、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合系統”；加拿大的Roger Tomlinson博士認為“GIS是全方位分析和操作地理數據的數字系統”；我國著名GIS專家陳述彭院士認為“GIS是在計算機軟硬件支持下，把各種地理信息按空間分布或地理坐標，以一定格式輸入、存儲、查詢檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統”。雖然這些學者對GIS的定義不盡相同，但都認為GIS具有數據的采集、管理、處理、分析和輸出等基本功能。目前，GIS廣泛應用于國民經濟的各行各業，如環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。

在中學地理教學中，GIS技術可將復雜的自然景觀、地理現象的空間分布甚至抽象的概念用三維的、動態的、直觀的方法方式表現出來，將地理教學中不易明察與掌握的內容通過虛擬場景來展現，提高教學效果，下面以地貌演變、地形分析和天體運動這三個教學內容為例進行應用分析。

地貌教學是中學地理教學的基礎內容，在地貌教學中，褶皺和斷裂的形成是比較抽象的內容，傳統的平面、靜態的教學方法難以達到滿意的教學效果。使用GIS技術的真三維顯示與動態模擬功能，模擬巖石受力及相關地貌的形成過程與結果，如巖石受到強大壓力和張力時會發生斷裂，并沿斷裂面有錯動或位移的現象，相對上升一側地貌表現為斷裂山或高地，相對下沉的巖石地貌表現為裂谷或低地。受內力作用，巖石在水平方向上受擠壓導致褶皺；受外力作用，背斜中心巖石易被侵蝕形成谷地，向斜中心巖石堅固不易被侵蝕形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的過程。GIS技術把漫長的地貌歷史演變過程在瞬間完成，使學生對所學知識有較形象的理解。

在地形分析中,平面地圖缺乏對山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等概念的直觀形象的可視化表達，利用GIS的數字高程模型（DEM）模塊來創建數字高程模型，這樣便可三維立體顯示一座山體，讓學生直觀地觀察山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等多種地形。并通過旋轉動態技術，讓學生自己上機操作，使山峰的方向任意旋轉，或移走山體，或變換顏色以突出某種地形，在此基礎上，將影像數據與矢量數據再鑲嵌在數字高程模型上，進行數據的融合，實現三庫一體，則山體表現得更加形象逼真，使人感到渾然天成，這種教學明顯調動了學生學習的積極性和主動性，加深了學生對地形特征的理解，讓學生有身臨其境的感覺。

在天體運動的教學中，一般教學掛圖三維效果不突出且缺乏動感，不易掌握其運動規律，通過GIS的二次開發子系統，建立場景，制作太陽、地球、月球以及地球及月球的運動軌跡，指定月球和地球的鏈接，進而完成天體的運動制作與飛行漫游，從而具體地模擬出天體的運動規律。在此基礎上，教師進行講解，調動學生觀察思考的積極性，使學生產生強烈的求知欲望，收到事半功倍的效果。

2.RS技術及其在地理教學中的應

遙感是20世紀60年代發展起來的對地觀測的綜合性技術，它是指應用探測儀器，不與探測目標接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術。經過40多年的發展，遙感技術已成為一種影像遙感和數字遙感相結合的先進、實用的綜合性探測手段，被廣泛應用于資源、環境、地質、地理、氣象、海洋、農業、林業及軍事偵察等各個領域。在中學地理教學中，RS技術可廣泛地應用于輔助教學，提高教學效果，下面以利用遙感輔助講授全球變化、環境生態問題為例進行應用分析。

通過遙感監測案例及其影像，幫助學生對地球環境進行立體觀察，幫助認識全球環境的整體性與變化過程。例如，利用遙感影像幫助學生了解全球溫度變化、溫室效應。美國宇航局（NASA）以遙感手段獲得全球臭氧的分布，每年在網絡上發布南極臭氧濃度分布合成圖，這些材料是輔助講授全球臭氧分布及異常變化等全球變化的極好素材。另外，利用遙感在全球植被覆蓋變化監測、地球大氣監測等應用案例與影像，可以輔助講授環境變化；利用遙感在城市環境問題、城市水體污染、城市大氣污染等監測的案例與影像輔助講授環境問題。

在講授城市、區域或全球生態環境問題中，可以借助遙感影像幫助學生了解植被分布、土地利用及分布，提高學生宏觀觀察、分析能力。例如利用遙感在毀林過程監測、全球森林分布變化監測等方面的實例及影像，輔助講授全球植被覆蓋變化；利用遙感在土地利用普查中的實例和影像，輔助講授土地利用和農作物分布；利用遙感在城市生態監測、綠化率調查的實例和影像，輔助講授城市環境與生態等。

地表許多災害從影像區域來說，可能涉及一個很大的區域，遙感的大范圍觀測的特征提供了監測災害的可能，相關的遙感影像有助于在教學過程中幫助學生理解這些區域性過程。例如，利用遙感在草原和森林火災監測、沙塵暴災害監測、海洋污染監測、火山噴發和地震等監測的案例和影響，輔助講授自然災害的發生、發展過程，進行災害影響分析。例如，遙感在森林火災監測中的應用案例，可以幫助學生認識現代技術對森林防災救災中的意義。

3.GPS技術及其在地理教學中的應用

全球定位系統(GPS)是美國國防部為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設施進行高精度導航和定位的要求而建立的，于20世紀70年代初開始設計、研制，1993年6月建成。GPS主要由空間星座、地面監控系統和用戶接收機三大部分組成，空間星座包括21顆工作衛星和3顆備用衛星，分布在6個等間隔的軌道面上，每個軌道面上分布4顆衛星，衛星軌道接近圓形，運行周期為11小時58分，地面上每個觀測站上每天出現的衛星分布圖相同，這樣的布局保證了在地球上和近地空間任意一點、任意時刻均可至少同時觀測到4顆GPS衛星。GPS具有全球地面連續覆蓋、功能多、精度高、實時定位速度快、抗干擾性能好、保密性強、全天作業、操作簡便等優點，目前在精確導航和精確定位方面得到了廣泛應用。在中學地理教學中，GPS的輔助作用沒有GIS、RS廣泛，下面僅以借助GPS輔助講授制圖、交通、氣象等為例說明其在教學中的應用。

具體地說，GPS可以輔助講授地圖、計算機制圖的發展；輔助講授現代農業的發展（例如，GPS在“精細農業”中的應用）；輔助講授現代交通的發展（例如，GPS在智能交通中的自動導航作用）；輔助講授天氣與氣候（例如，GPS在大氣物理觀測中的應用）；輔助講授地球研究進展（例如，GPS在地球勘探、變形監測中的應用）；輔助講授海洋地理（例如，GPS在遠洋航線設定與監測、船只調度與導航、海洋救援、海平面升降監測等的應用）；輔助講授宇宙、太空知識（例如，GPS在飛機導航、航空遙感控制、衛星定軌、導彈制導、航空救援等的應用）等。

參考文獻：

[1]梅安新，彭望琭．遙感導論[M]．北京：高等教育出版社，2004：1-30．

[2]陳述彭．地理信息系統導論[M]．北京：科學出版社，2000：1-13．

[3]教育部．普通高中地理課程標準（實驗）[M]．北京：人民教育出版社，2003：12-45．

[4]陸靜．地理信息系統（mapinfo）在中學地理教學中的應用研究[J]．中學地理教學參考，2000，NO．1：108-109．

（1．劉江：曲靖市第一中學，云南曲靖660000；劉方成、李保珠：昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明）

第五篇：多媒體技術與地理教學

多媒體技術與地理教學

鄭 文

隨著新課程改革的逐步推進，如何讓課堂煥發生命活力越來越受人們關注。傳統的“一支筆、一本書、一言堂”的教學方式已遠遠滿足不了新課改的需要。而多媒體集圖、文、聲、像于一體，實現了信息傳遞的一體化，能為教學提供豐富的表現效果，也擴大了學生對客觀世界的認識范圍，為教育教學現代化提供了新手段，注入了活力。多媒體作為一種新興的教學手段越來越展現出他獨特的魅力。

下面我來談談對多媒體教學的幾點看法：

一、多媒體的優勢：

1.運用多媒體技術，可以激發學生學習的興趣。

與傳統教學只憑一張嘴、一只筆、一幅掛圖的單調、呆板教學手段，枯燥、乏味的教學過程相比，多媒體可以創設出一個生動有趣的教學情境，化無聲為有聲，化靜為動，使學生進入一種喜聞樂見的，生動活潑的學習氛圍。例如：在介紹《常見天氣系統》一課時，我們從網上找到或自己制作有關幾種天氣系統氣流運動狀況動畫，將“冷鋒”、“暖鋒”、“高壓系統”、“低壓系統”、“鋒面氣旋”生動的展現在學生眼前，生動明了。這樣不僅使課堂更加生動，而且方便學生理解及課后遷移應用，真可謂一舉數得。

2.運用多媒體技術，可以突出重點、淡化難點，提高教學質量。

在傳統的地理教學中，有許多重要的地理現象和地理過程是比較抽象的，而掛圖，課本插圖和一些投影等教具，不能看到地理事物的運動變化，學生便難于理解一些抽象的知識，影響了學生的學習興趣。例如：在講晝夜長短變化時，一些學生的空間想象能力還很差，根本想象不出晝夜長短變化與太陽直射點移動之間的關系，更加不理解晝夜長短的變化規律了。這部分內容歷來既為重點又為難點。這時如果利用多媒體將其制作成動畫，通過動畫模擬、過程演示，使靜止圖成為動態圖，學生從中觀察到整個變化過程，經過觀察、思考討論的過程，學生會比較容易理解這些地理現象產生的原因。不但活躍了課堂氣氛，激發起學生的求知欲，而且還培養學生建立起空間結構的思維方式。多媒體的運用，使教學收到了事半功倍的效果。

3.運用多媒體技術，可以拓展教學內容。

地理學是一門博大精深、包羅萬象的學科。且高中地理每節容量很大，若僅用傳統教學手段，受時間限制，每課時容量往往很小。費時費力，且學生學習效果也未必很好。而借助多媒體可以增大課堂容量，使學生在豐富的聲像結合信息中不斷擴充自己的視野。例如：在講旅游資源時，靠教師的口述是完全講不出來的，這時我在網上找到很多關于各種旅游資源的一些圖片，如：奇異的植物和動物、宗教信仰、風俗習慣、少數民族的節日等等。此外又補充了很多文字資料，如云南十八怪、水傣和旱傣、空中花園樹、挨刀樹等等。這些圖片和資料都生動有趣。學生在非常積極的狀態下了解了很多關于旅游資源的知識。如果時間充裕，還可給學生播放風光片，效果將更好。

4.運用多媒體技術，可以培養和提高學生讀圖能力。

地理教學中，讀圖能力的培養是學生貫于始終的基本技能。它不僅能幫助學生理解、記憶地理知識，而且能幫助學生建立形象思維，提高解決問題的能力；同時教會學生通過閱讀地圖進行分析、綜合、概括、判斷、推理，也是對學生綜合能力的培養。在多媒體地理教學中，它可幫助學生形成正確的、全面的讀圖、用圖乃至制圖的重要本領。

5.化遠為近，感受逼真景象

傳統的地理課堂教學把知識局限在書本上，無論教師怎樣發揮語言的才能和教具的演示，都無法直觀、生動地再現自然地理環境及其發生、演變的過程。倘若使用多媒體，就能把課堂上看不到的地理事物和地理現象呈現在學生面前。例如：在講新疆獨特的水利設施—坎兒井時，由于學生從沒見過或聽說過，書上的圖片也很簡單，絕大多數同學想象不出它是什么樣子，我從網上找到了一段關于坎兒井的視頻，學生一下子就都看懂了。而且還有幾個學生還當堂畫出了它的立體圖。這樣，既可以把遙遠的事物一下子拉到眼前，生動逼真，吸引學生注意力，又可減輕教師講述的難度，大大接省時間，從而取得最佳的教學效果。

6.利用多媒體視頻，可以更好地對學生進行德育教育。

在傳統的教學模式中，只注重知識點的傳授，很少對學生進行德育教育。即使有，也僅僅是由教師口述讓學生記住而已。實際上起不到太好的效果。如果利用多媒體截取一些有意義的VCD片段展示在學生面前，效果就會大不一樣。例如：在講《水資源》時，表現西北地區的缺水現狀，可以播放《美麗的大腳》中的一個片段：學生正上課，忽然聽到一聲雷響，所有人馬上沖到外面手持器皿準備接雨。當看到孩子們眼神里那期盼的目光和晴朗的天空形成鮮明的對照時，學生們的心靈受到了強大的震撼。在本節最后可以播放中央電視臺經常播放的一段節約用水的公益廣告作為結束語，效果也非常好。其實這部電影和這個廣告同學們基本都看過，但是他們觀察生活的能力較差，只是當作看熱鬧了。教師可以借此機會對學生進行節約用水的教育，還可培養學生細心觀察周圍事物的能力。

二、運用多媒體時應注意的幾個問題： 1.切記不要喧賓奪主 多媒體只是一種輔助的教學手段。即使多媒體完成了許多人力所不及的任務，也不能代替教師的全部工作，教學過程的諸環節仍需教師來組織實施，如果將所有教學內容都設計到課件中，教師一節課都在圍著電腦轉，教師就變成了多媒體設備的操作者，教師的主導地位變為了電腦的主導地位，學生成了機器的奴隸，只顧觀看，而無暇思考和練習，這樣的教學反倒不如傳統的教學方法效果好。

2.要充分考慮課件教學的實際需要

我們真正的目的是利用多媒體技術輔助教學，提高教學效率，因此在選擇內容時要充分考慮教學的實際需要，因為并不是課本上所有內容都必須制作成多媒體課件，許多一目了然的內容或用傳統教學手段就能達到相同效果的內容就沒有必要費時、費力地去制作成多媒體課件。比如在講《中國的鐵路干線》時，雖然有很多制作得非常精美的課件，但將它與普通課本對照，我們發現讓學生親自在一張空白圖上畫出線路位置，再經過找錯誤—修改—完成這樣的一系列過程，記憶會比使用多媒體更加深刻一些。

3.多媒體課件設計要具有藝術性

一個好的課件不僅要內容適當，操作方便，而且要使人賞心悅目，讓人獲得美的享受。因此課件中的文字不是越多越好，過多的文字會使畫面失去魅力，使觀眾厭煩，文字內容應力求簡明扼要，突出重點。

其次，設計時應注意畫面中動的成分不宜過多，每個動畫都要有目的性，不能單純為裝飾畫面而動。背景圖片應盡量簡潔，不要有太多的花邊等修飾。這些都容易分散學生的注意力。第三，聲音的選擇也應注意要與教學內容相協調，而且在教學過程中，除了特定內容需要音樂來烘托外，盡量不要用聲音，尤其是非常刺耳的聲音。這樣會打斷學生的思維，不利于教學的正常進行。

多媒體教學手段的運用，使得教學內容與方法變得新穎、多樣和有趣，有利于學生對知識的保持和應用，但多媒體課件都是課前設計并制作好的固定內容，無法完全符合不斷變化著的課堂教學情況。所以，不論計算機技術如何完善，它們不可能完全替代傳統的地理教學方式，這就要求教師在多媒體課件的設計和制作時，要明確以教師為主導，學生為主體。以多媒體為輔助手段的方針，要注意多媒體技術和傳統教學法的有機結合，使多媒體技術推動地理素質教育更上一個層次。