1、基于基于3S技术技术的的中学中学地理教学地理教学创新创新研究研究连云港高级中学连云港高级中学 蔡珍树蔡珍树 2015年年8月月4日日一、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：、困惑： 我们的理想课堂到底是什么样子的？2、希望：、希望：国家的高度重视国家的高度重视许多教育家在孜孜追求许多教育家在孜孜追求广大的一线教师在行动研究广大的一线教师在行动研究新技术革命的成果新技术革命的成果“生命课堂，我们的追求生命课堂，我们的追求”发表于发表于20112011年年中学地理教学参考
2、中学地理教学参考第第8 8期扉页期扉页 生命课堂可以理解为在以人为本思想指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想、文化、情感交流种充满生命活力的思想、文化、情感交流活动。活动。 课堂课堂=期待期待+共鸣共鸣+潜能潜能+幸福幸福+殿堂殿堂（喝酒理论）（喝酒理论） 学校的表情学校的表情-这里不再是为升学而逐鹿的战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
3、园。场，而是生机勃勃、生命绽放的百花园。 教师的表情教师的表情-我们不再是燃尽光明的蜡烛，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而是和学生一起成长、脸上洋溢着幸福感的教育人。教育人。 学生的表情学生的表情-他们不再是分数的奴隶和苦行他们不再是分数的奴隶和苦行僧人，而是僧人，而是“积极向上、自信大方、友好合积极向上、自信大方、友好合作、知识丰富、思维活跃、成绩优秀作、知识丰富、思维活跃、成绩优秀”的主的主人。人。生命文化场景生命文化场景 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，学生之间是有独立的人
4、，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。很大差别的，承认和尊重学生的个别差异。 师生相互理解师生相互理解，以学生的思维方式考虑学生的问以学生的思维方式考虑学生的问题题。（1）构建平等的师生关系）构建平等的师生关系实施生命课堂的途径实施生命课堂的途径 爱敲鼓的男孩爱敲鼓的男孩 曾经有一个小男孩非常喜欢敲鼓，他一整天不知疲倦地曾经有一个小男孩非常喜欢敲鼓，他一整天不知疲倦地敲个不停。无论身旁的人怎么哄劝，他都不会停下来。敲个不停。无论身旁的人怎么哄劝，他都不会停下来。很多人想方设法让这个奇怪的小男孩安静下来。很多人想方设法让这个奇怪的小男孩安静下来。第一个人第一个人
5、告诉男孩，如果他继续这样不停地敲鼓，他的耳告诉男孩，如果他继续这样不停地敲鼓，他的耳膜会被震破。膜会被震破。第二个人第二个人告诉男孩，敲鼓是一件很神圣的事告诉男孩，敲鼓是一件很神圣的事情，只有在某些特殊的场合才可以。情，只有在某些特殊的场合才可以。第三个人第三个人给了小男孩给了小男孩一对耳罩。一对耳罩。第四个人第四个人给了小男孩一本书。给了小男孩一本书。第五个人第五个人给了小给了小男孩一架玩具飞机。男孩一架玩具飞机。第六个人第六个人给了小男孩一双旱冰鞋。给了小男孩一双旱冰鞋。很遗憾，这些方法都没有奏效。很遗憾，这些方法都没有奏效。 最后，一个智者给小男孩一个锤子和一个凿子，然最后，一个智者给小
6、男孩一个锤子和一个凿子，然后说道：后说道：“我想看看鼓里面有什么东西。我想看看鼓里面有什么东西。”故事 总之，创设平等的师生关系，是需要从多层总之，创设平等的师生关系，是需要从多层面来认识的。从人际关系来说，应当是平等的、面来认识的。从人际关系来说，应当是平等的、朋友式的，而不是朋友式的，而不是“居高临下居高临下”的；从教育过程来的；从教育过程来说，应当是民主的、互动的、和谐的、合作的，说，应当是民主的、互动的、和谐的、合作的，而不是而不是“专制专制”的；从教育方法来说，应当是服务的；从教育方法来说，应当是服务的、全面负责的，而不是只管的、全面负责的，而不是只管“教教”的；从新课程的；从新课程
7、的培养目标来说，应当是着眼于未来的、对学生的培养目标来说，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、全面发展终身有用的、有利于学生身心健康的、全面发展的。的。（2）采用）采用对话教学对话教学 所谓的对话教学，就是在民主、尊重、信任的所谓的对话教学，就是在民主、尊重、信任的氛围中，氛围中，围绕围绕“问题问题”通过教师、学生、文本三者通过教师、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、追求人性化教学是
8、一种尊重主体性、体现创造性、追求人性化的教学。的教学。 学会倾听学会倾听 选好问题选好问题 对话的目的并不是排斥差异对话的目的并不是排斥差异（3）提高学习兴趣）提高学习兴趣 教学技艺教学技艺 人格魅力人格魅力 风趣幽默的语言、故事风趣幽默的语言、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？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地理信息系统能给我们带来的是大自然大自然 时时空尺度的浩瀚美、包容兼蓄的和谐美、分异空尺度的浩瀚美、包容兼蓄的和谐美、分异有序的
9、格局美有序的格局美 -汤国安教授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”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
10、特别，大多数的数据存储很特别，大多数GIS采用采用“分层分层”技术，即将地图中的不同要素存储在不同的技术，即将地图中的不同要素存储在不同的“层层”中，将不同的中，将不同的“层层”要素进行重叠，就形成不同要素进行重叠，就形成不同主题的地图。一个主题的地图。一个GIS系统中，可能包含多个图系统中，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。在利用信息的图层、有存储信息的图层等。在GIS系统的具体操作中，往往涉及部分或个别系统的具体操作中，往往涉及部分或个别“层层”，而不是所有的图层。而不是所有的图层。 GIS
11、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 遥感遥感(Remote Sensing)简称简称RS，是指借助对电，是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物
12、对电磁波的辐射、反射、散射等信息。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。的综合探测技术。2、遥感原理原理地球上每一个物体都在不停地发射和反射电磁地球上每一个物体都在不停地发射和反射电磁波，不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这波，不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 不同的地物对同一波段
13、的反射率也不同，地物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。地物的基础。亚洲卫星影像亚洲卫星影像长江入海口的卫星图片长江入海口的卫星图片 上海上海太湖太湖崇明岛崇明岛苏州苏州无锡无锡常州常州南通南通昆山昆山浦东陆家嘴航空图片浦东陆家嘴航空图片 台湾岛的遥感影象：台湾岛的遥感影象：北美飓风云系北美飓风云系 美国国防部五角大楼美国国防部五角大楼 9.11事件前后的纽约事件前后的纽约九龙半岛九龙半岛香港岛香港岛维多利亚
14、港维多利亚港乞乞 力力 马马 扎扎 罗罗 的的 积积 雪雪这这 座座 “ 赤赤 道道 上上 的的 雪雪峰峰 ” 海海 拔拔 5 5 8 8 9 9 5 5 米米 ， 永永久久 性性 积积 雪雪 的的 融融 化化 减减 少少 ，反反 映映 了了 气气 候候 的的 变变 暖暖 趋趋势势 ， 有有 人人 断断 言言 ： 不不 久久的的 将将 来来 ， 赤赤 道道 上上 将将 见见不不 到到 雪雪 峰峰 景景 象象 了了 ！乞乞力力马马扎扎罗罗山山口口 遥感应用范围遥感应用范围1 1、资源调查资源调查2 2、地质、测绘、考古调查、地质、测绘、考古调查3 3、国土规划、城市规划和管理调查、国土规划、城市
15、规划和管理调查、4 4、环境监测、环境监测5 5、自然灾害防御与监测等。、自然灾害防御与监测等。 美国海洋资源卫星美国海洋资源卫星太湖叶绿素的浓度太湖叶绿素的浓度 变化变化1984、81986、71994、61998、8环境监测环境监测玉米种植地玉米种植地水稻种植地水稻种植地遥感在农业方面的应用遥感在农业方面的应用1、土地资源调查、土地资源调查2、土地利用现、土地利用现状调查状调查华北平原华北平原19971997年年4 4月冬小麦长势遥感月冬小麦长势遥感监测结果监测结果华北平原华北平原19971997年年5 5月冬小麦长势遥感月冬小麦长势遥感监测结果监测结果好好较好较好一般一般较差较差差差好好
16、较好较好一般一般较差较差差差3、农作物长势监测和估产、农作物长势监测和估产4、病虫害和农生态环境调查与监测、病虫害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卫星照片见证东南亚海啸自然灾害防自然灾害防御与监测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：遥感的功能：能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的现象。的现象。 能够更及时、更持久地监测事物的发展变化。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）
17、（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。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。 共共24颗卫星，颗卫星，均匀分布在均匀分布在6个个轨道平面内轨道平面内任何点的定位，任何点的定位，至少需要至少需要4颗颗GPS卫星卫星功能：功能：提供三维座标、提供三维座标、速度和时间。速度和时间。特点：特点：具有全能性、全具有全能性、全球性、全天候、连续性球性、全
18、天候、连续性和实时性。和实时性。GPS的众多应用领域（连续定位与导航）的众多应用领域（连续定位与导航）（1）野外勘测）野外勘测（2）现代交通运输）现代交通运输（3）旅游（位置、方向）旅游（位置、方向）（4）科学研究）科学研究（5）军事：作战指挥、搜救，军舰、飞机导航，火）军事：作战指挥、搜救，军舰、飞机导航，火炮、导弹的精确发射炮、导弹的精确发射（6）渔业生产：）渔业生产：GPS能满足渔猎对定位的要求。同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，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提高在经济专属区的作业效率应用人员应用人员地理数
19、据地理数据信息源信息源计算机系统进行数据的处理、计算机系统进行数据的处理、分析、产品制作与输出分析、产品制作与输出GIS的简要程序的简要程序RS、GPS地图、测绘地图、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代语言，地理信息系统是地理学的第三代语言。 陈述彭三、三、3S在中学地理中的运用在中学地理中的运用（一）（一）GIS 的空间可视化功能有助于学生有的空间可视化功能有助于学生有效建立地理空间概念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
20、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、四、3S在中学使用中存在问题在中学使用中存在问题1 1、GISGIS教学软件教学软件问题问题首先，专业软件不适用于中学的教学首先，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，购买软件价格昂贵再次，购买软件价格昂贵2 2、教师、教师地理地理信息技术素养信息技术素养有待提高有待提高 由于由于3S技术是新兴技术，专业性很强，对计技术是新兴技术，专业性很强，对计算机技术的要求很高，目前高中一线教师对这算机技术的要求很高，目前高中一线教师对这种新兴的技术本身了解
21、和掌握的程度就十分有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限。目前，大多数中学地理教师对GIS软件不熟软件不熟悉，信息技术素养不高。悉，信息技术素养不高。3 3、高考要求不高，对、高考要求不高，对 3S3S技术的重要性和技术的重要性和发展前景认识不足发展前景认识不足五、我校基于五、我校基于3S技术的课程基地技术的课程基地简介简介（一）课程基地（一）课程基地打造打造“苏派苏派” 教育的新举措教育的新举措新课程改革新课程改革以人为本以人为本 核心核心 理念理念行动行动 纲领纲领学生自主学习、学生自主学习、合作学习、探合作学习、探究学习，把主究学习，把主动权交给学生。
22、动权交给学生。最终最终 目标目标素质教育素质教育传统教学传统教学以知识为本以知识为本 基本基本 理念理念行动行动 纲领纲领教师讲，学生教师讲，学生被动接受，知被动接受，知识进行机械、识进行机械、枯燥传递。枯燥传递。最终最终 目标目标应试教育应试教育课程基地课程基地 课程基地是以创设新型学习环境为特征，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，以增强实践以改进课程内容实施方式为重点，以增强实践认知和学习能力为主线，以提高综合素质为目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
23、合性教学平台。效能，发掘潜能特长的综合性教学平台。课程基地课程基地 “做中学，学中做，学中练，学中创，不做中学，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，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使我们的学生手脑并用”（二）选择以（二）选择以“3S技术技术”为抓手的建设理由为抓手的建设理由（1）地理学区域性和综合性特征）地理学区域性和综合性特征（2）现代公民必备工具）现代公民必备工具（3）地理课程标准的要求）地理课程标准的要求（4）构建新形势下）构建新形势下“大学大学-
24、中学研究共同体中学研究共同体” 合作模式，让大学的合作模式，让大学的“闲暇资源闲暇资源”成为中学校成为中学校园的园的“沃土沃土”，实现大学与中学可用资源的无，实现大学与中学可用资源的无缝对接。缝对接。 “课程的基本理念：课程的基本理念：、注重信息技术在、注重信息技术在地理课程中的应用。充分考虑信息技术对地理地理课程中的应用。充分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。识和能力的教学环境。” （三）设计创意（三）设计创意教学创新教学创新 项目项目野外实习野外实习 项目项目主题教育主题教育 项目项目社会实践社会实践 项目
25、项目师资培养师资培养 项目项目教与学的变革教与学的变革（四）建设内容（四）建设内容 1、创设具有鲜明特色的教学环境、创设具有鲜明特色的教学环境 虚拟现实演示厅（规划图）虚拟现实演示厅（规划图）已建项目已建项目已建项目已建项目建建设设内内容容地理探究实验室地理探究实验室3S技术实验室技术实验室地理专用教室地理专用教室虚拟现实演示厅虚拟现实演示厅生命科学馆生命科学馆数字星球教室数字星球教室数字化探究实验室数字化探究实验室地理生态园地理生态园地理课件制作室地理课件制作室3S技术专用教室技术专用教室地理微格教学实验室地理微格教学实验室 3S教学软件教学软件地理课程资源配置精良地理课程资源配置精良地理专
26、用教室地理专用教室地理探究实验室地理探究实验室地理重难点模型地理重难点模型001地理重难点模型地理重难点模型086生生命命科科学学馆馆3S技术实验室技术实验室虚拟现实演示厅（规划图）虚拟现实演示厅（规划图）数字星球教室数字星球教室地理生态园地理生态园2、突出核心教学内容的模型建构、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、建设促进自主学习的互动平台 以现代信息技术与以现代信息技术与3S技术为支撑，将地理书技术为支撑，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析、实验与模拟的自主学习互动
27、平台以及虚拟实验环境。验环境。4、开发丰富而有特色的课程资源、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、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、构建教师专业成长的发展中心 课程基地的建设、使用、管理的课程基地的建设、使用、管理的过程将促进教师的专业成长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基地聘请的专家团队将引领教师的专业成长的专业成长 蔡珍树港城名师工作室将为教师的蔡珍树港城名师工作室将为教
28、师的成长搭建高起点的平台成长搭建高起点的平台中地参中地参雷鸣社长做客工作室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成果，并与学生进行分享，让课堂充满生命的活力；力； 生命课堂是一种理念，是我们追求的目标，生命课堂是一种理念，是我们追求的目标，没有最好，只有更好。没有最好，只有更好。“让每一个生命都在教室让每一个生命都在教室里开花，让每一个孩子能在清晨醒来时，对即将里开花，让每一个孩子能在清晨醒来时，对即将开始的一天充满期待和向往；让每一个孩子结束开始的一天充满期待和向往；让每一个孩子结束一天的学习回家时，能对教室充满留恋和不舍一天的学习回家时，能对教室充满留恋和不舍”。 这是我们美好的期待。这是我们美好的期待。结结 束束 语语谢谢 谢谢
