地理教案 第四單元單元復(fù)習(xí)《全球定位系統(tǒng)與交通運(yùn)輸》 魯教版必修二
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111 學(xué)校:臨清二中 學(xué)科:地理 編寫人:王勇 審稿人:張?jiān)绿m 第四單元 人類活動的地域聯(lián)系 單元活動 全球定位系統(tǒng)與交通運(yùn)輸(教案) 一、教材分析 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用是人類活動地域聯(lián)系的最新發(fā)展,在當(dāng)今社會日益普及,例如在許多學(xué)生的家庭用車中就有定位儀的使用。本節(jié)課要讓學(xué)生明確全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成與優(yōu)點(diǎn);全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域;學(xué)會使用“GPS手持機(jī)”。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識目標(biāo): (1)知道全球定位系統(tǒng)的基本構(gòu)成、定位導(dǎo)航原理、優(yōu)越性及其應(yīng)用領(lǐng)域。 (2)了解GPS手持機(jī)的使用。 2.能力目標(biāo): 學(xué)會使用GPS手持機(jī),看懂其顯示的信息 3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo): 利用高科技成果激發(fā)學(xué)科學(xué)、用科學(xué)和探究科學(xué)奧秘的興趣和熱情。 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 1、全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成。 2、全球定位系統(tǒng)在軍事、民用兩方面的應(yīng)用。 3、學(xué)會使用GPS手持機(jī)。 四、學(xué)情分析 對于文科普通班的學(xué)生,其知識基礎(chǔ)和文科小班是有相當(dāng)差距的,但本節(jié)課的知識是比較獨(dú)立的,所以,在學(xué)習(xí)本節(jié)課的要求上,應(yīng)該全體文科學(xué)生的要求是一樣的。本節(jié)課的重點(diǎn)任務(wù)就是明確構(gòu)成、知道應(yīng)用領(lǐng)域、學(xué)會手持機(jī) GPS的使用。 五、教學(xué)方法 1、自主探究學(xué)習(xí)法、討論法。 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、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 六、課前準(zhǔn)備 教師要準(zhǔn)備好與本節(jié)課相關(guān)的所用的圖片、電腦設(shè)備;學(xué)生做好預(yù)習(xí)學(xué)案,對全球定位系統(tǒng)有一個(gè)大概的了解,要達(dá)到預(yù)習(xí)學(xué)案的基本要求。 七、課時(shí)安排:1課時(shí) 八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查了學(xué)生的預(yù)習(xí)學(xué)案,明確了學(xué)生對于全球定位系統(tǒng)的工作原理、全球定位系統(tǒng)的維護(hù)、數(shù)據(jù)注入等疑惑的問題。 (二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 今天我們來了解全球定位系統(tǒng)(GPS)與交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。1957年10月,世界上第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射成功,標(biāo)志著空間科技的發(fā)展跨入了一個(gè)嶄新的時(shí)代,隨著人造地球衛(wèi)星的不斷發(fā)射,利用衛(wèi)星定位測量已成為現(xiàn)實(shí)。 定位技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了衛(wèi)星定位技術(shù),衛(wèi)星多普勒測量到現(xiàn)在的全球定位系統(tǒng)(GPS)全球定位系統(tǒng)是美國從本世紀(jì)70年代開始研制,歷時(shí)20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。 在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月,航天飛機(jī)升空,共同給列為20世紀(jì)“三大航天工程”。 介紹完GPS的由來及時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)目標(biāo)。 (三)合作探究、精講點(diǎn)撥。 [探究活動1]將課本上GPS系統(tǒng)的組成轉(zhuǎn)換成綱要形式。 教師講解:GPS的全稱是“授時(shí)與測距導(dǎo)航系統(tǒng)-全球定位系統(tǒng)”(navigation system timing and ranging-global positioning system)。 它主要由三大子系統(tǒng)構(gòu)成:空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶設(shè)備系統(tǒng)。 (1)我們來逐一介紹:空間衛(wèi)星系統(tǒng)作為空間部分,由均勻分布在6個(gè)軌道平面上的24顆高軌道工作衛(wèi)星構(gòu)成,各軌道平面相對于赤道平面的傾角為55,軌道平面間距60。在每一軌道平面內(nèi),各衛(wèi)星升交角距差90,任一軌道上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30。事實(shí)上,空間衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量要超過24顆,以便及時(shí)更換老化或損壞的衛(wèi)星,保障系統(tǒng)正常工作。該衛(wèi)星系統(tǒng)能夠保證在地球的任一地點(diǎn)向使用者提供4顆以上可視衛(wèi)星。GPS工作衛(wèi)星組網(wǎng)保障全球任一時(shí)刻、任一地點(diǎn)都可對4顆以上的衛(wèi)星進(jìn)行觀測(最多可達(dá)11顆),實(shí)現(xiàn)連續(xù)、實(shí)時(shí)地導(dǎo)航和定位。 看GPS衛(wèi)星圖4-4-2,它的兩側(cè)有兩塊雙葉太陽能板,能自動雙向定位,以保證衛(wèi)星正常工作用電。 完成探究學(xué)案空間衛(wèi)星系統(tǒng)部分 觀察下圖并討論,教師提問,讓學(xué)生說出地面監(jiān)控系統(tǒng),教師補(bǔ)充。 (2)地面監(jiān)控部分,由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的一個(gè)主控站、五個(gè)監(jiān)測站和三個(gè)信息注入站構(gòu)成。 主控站位于美國科羅拉多的斯平士(Colorado Springs)的聯(lián)合空間執(zhí)行中心(CSOC),三個(gè)注入站分別設(shè)在大西洋、印度洋和太平洋的三個(gè)美國軍事基地上,即大西洋的阿松森(Ascension)島、印度洋的狄哥?伽西亞(Diego Garcia)和太平洋的卡瓦加蘭(Kwajalein),五個(gè)監(jiān)測站設(shè)在主控站和三個(gè)注入站以及夏威夷島。 ①主控站是根據(jù)各監(jiān)控站提供的GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、各監(jiān)測站和注入站自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),完成各項(xiàng)工作:如及時(shí)編算每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文并傳送給注入站;控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站間、注入站間的工作,檢驗(yàn)注入衛(wèi)星的導(dǎo)航電文是否正確以及衛(wèi)星是否將導(dǎo)航電文發(fā)給了GPS用戶系統(tǒng);診斷衛(wèi)星工作狀態(tài),改變偏離軌道的衛(wèi)星位置及姿態(tài),調(diào)整備用衛(wèi)星取代失效衛(wèi)星。 ②監(jiān)測站是用GPS接收系統(tǒng)測量每顆衛(wèi)星的偽距和距離差,采集氣象數(shù)據(jù),并將觀測數(shù)據(jù)傳送給主控點(diǎn),5個(gè)監(jiān)控站均為無人守值的數(shù)據(jù)采集中心。 ③信息注入站 接受主控站送達(dá)的各衛(wèi)星導(dǎo)航電文并將之注入飛越其上空的每顆衛(wèi)星。 完成探究學(xué)案地面監(jiān)控系統(tǒng)部分 關(guān)于用戶設(shè)備系統(tǒng)的學(xué)習(xí),學(xué)生獨(dú)立完成相應(yīng)的探究學(xué)案。 [探究活動2]學(xué)習(xí)本課“GPS的應(yīng)用領(lǐng)域”,完成下列綱要,并思考為何攜帶GPS手持機(jī)的人員遇險(xiǎn)時(shí)能得到及時(shí)救援。 教師介紹:GPS現(xiàn)在主要是用來定位、導(dǎo)航和測量。 在軍事上GPS的應(yīng)用:軍事是GPS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域,主要是為各種軍事活動提供定位導(dǎo)航.在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,不僅陸、海、空三軍,而且許多高科技武器彈藥等,也都開始采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航. 還擴(kuò)展到成為目前精確制導(dǎo)武器復(fù)合制導(dǎo)的一種重要技術(shù)手段.例如:未配置GPS制導(dǎo)系統(tǒng)之前,美軍的BGM-109C“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈的圓概論誤差約為9米;在其“慣性+地形匹配”制導(dǎo)系統(tǒng)中加入GPS后,其誤差降至3米,制導(dǎo)精度大大提高。 后來,GPS又開始發(fā)展到民用上。民用的GPS主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、航空器的定位以及導(dǎo)航,以及大地測量、野外勘測、緊急求援、旅游探險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、生態(tài)研究等方面。 下面同學(xué)們完成探究學(xué)案的第二部分。(教師當(dāng)堂檢查完成情況) 承轉(zhuǎn):大家完成的學(xué)案情況較好,下面我們來共同學(xué)習(xí)知識窗的內(nèi)容。看一看GPS在公共交通上的應(yīng)用。它具體的例證了以上幾個(gè)功能,如GPS系統(tǒng)的智能調(diào)度功能,使裝有GPS的出租車配備合理,能最大程度的滿足乘客的要求,從而減少了空載率,降低能源消耗,節(jié)省運(yùn)行成本,并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高等功能。 GPS在旅游探險(xiǎn)中的應(yīng)用,GPS接收機(jī)是旅游、探險(xiǎn)者的好幫手。利用GPS,旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在的位置,確定的前往目的地的最優(yōu)行進(jìn)方式和路線。野外探險(xiǎn)者則可以快捷的找到合適的道路和宿營地點(diǎn),并在出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)迅速定位、報(bào)警,求得快捷的救援行動。 思考:為何攜帶GPS手持機(jī)的人員遇險(xiǎn)時(shí)能得到及時(shí)救援。 講述實(shí)例引起學(xué)生思考:余純順在羅布泊探險(xiǎn)遇難時(shí)離最近的補(bǔ)給站僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過的足跡。在茫?;哪杏挚视逐I的他終于倒下了。如果當(dāng)時(shí)他有一臺中文顯示GPS接收機(jī),這種慘劇又何以發(fā)生?。在地廣人稀沒有任何參照物可用以辨別方向的情況下,危險(xiǎn)無時(shí)無刻不存在,手持GPS接收機(jī)沿著機(jī)中記錄的安全軌跡小心行進(jìn),從而可以安全返航。目前,許多休閑俱樂部圍繞GPS功能相繼推出"穿越"、"尋寶"、"野外拓展"等都市游戲,豐富了人們的周末生活,提高了人們的生活品位,深得戶外運(yùn)動愛好者的歡迎。 從我國著名科學(xué)家余純順在羅布泊探險(xiǎn)遇難個(gè)事件可見GPS的重要用途。 轉(zhuǎn)承:GPS將成為時(shí)尚的高科技產(chǎn)品,并不斷地改變?nèi)藗兊纳罘绞健O旅嫖覀儊砹私饬艘幌翯PS手持機(jī),了解GPS手持機(jī)的使用,即如何利用GPS手持機(jī)來定位和導(dǎo)航。 [探究活動3]學(xué)習(xí)用GPS手持機(jī)定位和導(dǎo)航 總體介紹: GPS接收機(jī)是用于接受GPS衛(wèi)星定位信息的用戶設(shè)備,其有兩大主要用途:定位和導(dǎo)航。GPS12是美國GARMIN公司于1998年推出的全中文接收機(jī),是目前國內(nèi)市場上的一款主流機(jī)型。如預(yù)習(xí)學(xué)案圖1所示,它的功能鍵:最上的是內(nèi)置天線,左邊從上到下有導(dǎo)航鍵、開機(jī)鍵和退出鍵;右邊則是翻頁鍵、定位鍵和輸入鍵;中間是光標(biāo)鍵;下面則是顯示屏。GPS的主要用途是定位和導(dǎo)航。(學(xué)生同時(shí)復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)學(xué)案最后的填圖部分) 首先我們來學(xué)習(xí)如何用GPS來定位:地球上的任何一個(gè)地點(diǎn),都有特定的經(jīng)度、緯度和高度。用GPS接收機(jī)定位,詳細(xì)步驟如下: 1、開機(jī)接收衛(wèi)星信號,顯示〈收星畫面〉如探究學(xué)案圖1所示 收星畫面是開機(jī)后的第一個(gè)畫面,表示衛(wèi)星的分布與接收狀態(tài)。接收到的衛(wèi)星不能低于3顆,要選屋外無障礙物的地區(qū)接收。 衛(wèi)星方位:上北下南,左西右東 衛(wèi)星仰角: 中心相當(dāng)于所處位置正上方,大圓代表地平線,中間圓為45度仰角 衛(wèi)星編號:圖中數(shù)字表示地平線上方的衛(wèi)星,數(shù)字反白表示衛(wèi)星未收到 黑框條圖:表示接收到的衛(wèi)星信號的強(qiáng)弱,黑條越高,代表信號越強(qiáng);如果是白框條,表示該顆衛(wèi)星正處于跟蹤狀態(tài);如果黑條和白框條都沒有,表示還未收到衛(wèi)星信號。一般來說,圓圈中衛(wèi)星越靠近中心,則表示接收到的衛(wèi)星信號越強(qiáng)。如圖1-2中接收到10顆衛(wèi)星,而且信號比較強(qiáng)。 下面完成圖1的填圖任務(wù) 2、連續(xù)按[翻頁]鍵或[退出]鍵,切換至<數(shù)據(jù)查詢畫面>,如圖1示,其上表示了接收點(diǎn)的信息,有: 航向:運(yùn)動時(shí)的方向,它的角度是以正北為0,順時(shí)針逐漸增加,正東為90,正西為270,因此運(yùn)動時(shí)可以據(jù)此來判斷北的方向。 航速:為固定顯示數(shù)據(jù)不能更改,當(dāng)接收衛(wèi)星后衛(wèi)星會自動根據(jù)你的運(yùn)動情況測定該值。 航程:相當(dāng)于里程表,記錄航行過的實(shí)際路程。 高度:顯示你所處點(diǎn)的海拔高度。圖2中高度是17m 坐標(biāo):接收點(diǎn)的經(jīng)緯度。圖2中坐標(biāo)是N3236′53.9″E12054′19.2″。 時(shí)間:采用衛(wèi)星鐘授時(shí)。 這就是定位,它不僅可以為你定位,而且可以為你導(dǎo)航,這樣不管你是身處浩瀚的沙漠之中,還是在波浪滔天的大海上,都不會為迷失方向而發(fā)愁。 下面完成圖2的填圖任務(wù) 通過完成探究學(xué)案然保護(hù)區(qū)戶外探險(xiǎn)的探究活動并觀察電腦展示的GPS手持接收機(jī)的畫面,學(xué)生敘述利用GPS導(dǎo)航的兩種方法(視課堂實(shí)際情況教師補(bǔ)充學(xué)生的敘述將此方法補(bǔ)充完整)。 導(dǎo)航方法是: 使用GPS接收機(jī)導(dǎo)航,首先要建立航路點(diǎn),然后才能進(jìn)行導(dǎo)航。 建立航路點(diǎn) 第一種方法:按[定位]鍵記錄各個(gè)位置,建立航路點(diǎn)。 第二種方法:直接輸入經(jīng)緯度建立航路點(diǎn) A、開機(jī)接收衛(wèi)星信號,顯示〈收星畫面〉如圖1示 B、連續(xù)按[翻頁]鍵或[退出]鍵,直到顯示〈功能設(shè)定畫面〉 C、移動[光標(biāo)]鍵選中[航點(diǎn)],按[輸入]鍵確定,顯示〈航點(diǎn)畫面〉 D、移動[光標(biāo)]鍵選中航點(diǎn)編號,按[輸入]鍵確定,用[光標(biāo)]鍵選擇所要的航點(diǎn)編號,按[輸入]鍵確定。 E、移動[光標(biāo)]鍵選中經(jīng)緯度,進(jìn)行經(jīng)緯度編輯,輸入航路點(diǎn)的經(jīng)緯度,方法同上,按[輸入]鍵確定 F、最后移動[光標(biāo)]鍵選中畫面下部的[完成],按[輸入]鍵確定,錄入完成,回到〈功能設(shè)定畫面〉 通過一系列的過程,進(jìn)行導(dǎo)航。 (四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。 由于條件所限,學(xué)校沒有GPS手持機(jī)和其他相關(guān)設(shè)備,只有通過在微機(jī)上的演示和老師介紹,學(xué)生才能學(xué)習(xí)此方面的知識,所以在本節(jié)課的課堂上組織學(xué)生反思總結(jié)是非常必要的。 (五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 隨著本節(jié)課的結(jié)束,我們的關(guān)于必修二的課程也隨之結(jié)束了,下一節(jié)課我們將進(jìn)入課程的復(fù)習(xí),希望大家認(rèn)真做一做今天下發(fā)的總復(fù)習(xí)的預(yù)習(xí)學(xué)案。 九、板書設(shè)計(jì) GPS與交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)系 一、全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成 GPS的組成:空間衛(wèi)星系統(tǒng),地面監(jiān)控系統(tǒng),用戶設(shè)備系統(tǒng)。 GPS的優(yōu)點(diǎn)。 二、GPS的應(yīng)用領(lǐng)域 GPS在軍事上的應(yīng)用。 GPS在交通中的應(yīng)用(車輛管理,空中導(dǎo)航)。 GPS在旅游探險(xiǎn)中的應(yīng)用。 三、學(xué)用GPS手持機(jī)定位 十、教學(xué)反思 本節(jié)主要介紹了GPS的原理和組成系統(tǒng),同時(shí)也了解了GPS的應(yīng)用,最主要的就是了解GPS手持機(jī)的使用,在沒有手持GPS接收機(jī)的情況下,借助了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幫助。 學(xué)習(xí)本節(jié)課之前,學(xué)生已經(jīng)完成了課前預(yù)習(xí)學(xué)案,對全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成、應(yīng)用、GPS手持接收機(jī)的功能面板都有了一個(gè)大概的了解。在課堂上的主要任務(wù)是檢查學(xué)生的基本知識的掌握情況,并使學(xué)生初步會使用GPS手持接收機(jī)。在學(xué)習(xí)怎樣使用GPS手持接收機(jī)時(shí),除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幫助之外,運(yùn)用形象的語言講解也是非常重要。若使用模型,讓學(xué)生在模型上,用鉛筆寫一寫、畫一畫各種界面,可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。 由于水平所限,本節(jié)課會有許多不足之處,希望大家提出寶貴意見,以便今后更好的提高自己。 111- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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