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2019-2020年高中地理 4.2高新科學(xué)技術(shù)與防災(zāi)減災(zāi)教案 湘教版選修5 [教學(xué)目標(biāo)] (一)知識(shí)與技能 1．了解我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)活動(dòng)中發(fā)揮的重要作用； 2．了解高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用、高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的前景，堅(jiān)信發(fā)展高新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)是一條必由之路； 3．掌握一些閱讀衛(wèi)星圖片的簡(jiǎn)單方法以及高新科學(xué)技術(shù)防災(zāi)減災(zāi)工作原理。 (二)過(guò)程與方法 1．通過(guò)收集資料，用實(shí)例說(shuō)明高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的作用，設(shè)想人類未來(lái)的防災(zāi)減災(zāi)工作； 2．能多途徑地獲得資料并通過(guò)對(duì)眾多材料進(jìn)行選擇、歸納、分析，形成觀點(diǎn)并在討論中發(fā)表自己的看法； 3．通過(guò)當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)活動(dòng)中高新科學(xué)技術(shù)的使用情況，初步掌握調(diào)查研究的科學(xué)研究方法，鍛煉收集處理信息的能力和表達(dá)能力。 (三)情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．感受我國(guó)古代勞動(dòng)人民在防災(zāi)減災(zāi)當(dāng)中的勤勞和智慧，通過(guò)對(duì)我國(guó)古代和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成就的了解，增強(qiáng)民族自尊心、自信心； 2．了解當(dāng)代高新科學(xué)技術(shù)對(duì)防災(zāi)減災(zāi)的貢獻(xiàn)，感悟科學(xué)創(chuàng)造之偉大； 3．增強(qiáng)學(xué)習(xí)科學(xué)、服務(wù)社會(huì)的信念，進(jìn)一步樹立人類戰(zhàn)勝自然災(zāi)害的堅(jiān)定信念。 [教學(xué)重點(diǎn)] 1. 高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用 2. 高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的前景 [教學(xué)難點(diǎn)] 1. 高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)當(dāng)中應(yīng)用的原理 2. 對(duì)高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中應(yīng)用前景的設(shè)想。 [教學(xué)媒體與教具] 課本圖片以及收集的有關(guān)資料和圖片 [課時(shí)安排] 1課時(shí) [講授過(guò)程] 【新課導(dǎo)入】科學(xué)技術(shù)是社會(huì)歷史發(fā)展中最活躍的因素，是人類文明中最重要的組成部分。很早以來(lái)，科學(xué)技術(shù)就在人類的防災(zāi)減災(zāi)活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類社會(huì)防災(zāi)減災(zāi)的能力逐步提高。 【板書】第二節(jié) 高新科學(xué)技術(shù)與防災(zāi)減災(zāi) 【播放錄像】播放xx年“”臺(tái)風(fēng)登陸前后的衛(wèi)星云圖以及預(yù)警標(biāo)記錄像，讓學(xué)生感受到科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中起著重要作用。 【板書】一、科學(xué)技術(shù)在人類防災(zāi)減災(zāi)活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用 【投影】都江堰風(fēng)光資料圖片 【教師講述】在古代社會(huì)就有科學(xué)技術(shù)成功運(yùn)用于防災(zāi)減災(zāi)的例子。都江堰是我國(guó)古代勞動(dòng)人民利用自然、改造自然的最杰出、最經(jīng)典的偉大水利工程之一，工程本身非常精妙，是世界上現(xiàn)存的年代最久的水利工程。 【啟發(fā)提問(wèn)】你能說(shuō)出都江堰的位置嗎？你知道都江堰是由誰(shuí)修建的嗎？ 【學(xué)生回答】都江堰位于四川成都平原，是岷江上的水利工程，建于公元前3世紀(jì)，是我國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期李冰父子率眾修建的一座大型水利工程。 【閱讀】閱讀課本教材P84材料“張衡與地動(dòng)儀”和P85～86材料“我國(guó)海城地震預(yù)報(bào)成功的經(jīng)驗(yàn)”。 讓學(xué)生從時(shí)間角度感受科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)當(dāng)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，感受人類改造自然、戰(zhàn)勝自然的愿望與努力，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，獻(xiàn)身科學(xué)技術(shù)的志向。 【材料分析】結(jié)合材料一和材料二，說(shuō)明近幾十年世界上的災(zāi)害形勢(shì)和傳統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)工程措施以及原有預(yù)警和監(jiān)測(cè)水平的局限性。討論“發(fā)展高新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)是一條必由之路”。 資料一：暴雨對(duì)城市交通的影響可否提前預(yù)報(bào)？ 據(jù)報(bào)道，2004年7月10日下午，北京突降大暴雨，從16時(shí)開始，2個(gè)小時(shí)內(nèi)城區(qū)平均降水量超過(guò)50毫米，幾個(gè)暴雨點(diǎn)甚至達(dá)到75毫米，創(chuàng)造了十幾年來(lái)北京市區(qū)罕見(jiàn)的猛烈降雨。來(lái)勢(shì)兇猛的暴雨片刻間直瀉而下，眨眼間低洼處蓄起了水坑，路上很快水流成河，部分路段水深過(guò)膝，一些小型轎車熄火，出現(xiàn)嚴(yán)重交通擁堵，個(gè)別路口紅綠燈出現(xiàn)失靈，交通陷入癱瘓。下午5時(shí)30分左右，有的地鐵站進(jìn)水，車輛無(wú)法靠站，造成該站停運(yùn)20分鐘才恢復(fù)正常。有關(guān)人員表示，這樣迅猛集中的降雨在北京市區(qū)已經(jīng)十多年沒(méi)有遇見(jiàn)過(guò)了，一時(shí)真有點(diǎn)措手不及。 資料二：xx年的印度洋海嘯事先能預(yù)測(cè)嗎? xx年末印度洋海嘯帶來(lái)了巨大災(zāi)難。這次引發(fā)海嘯的印尼地震屬構(gòu)造地震，是由于地下深處巖層錯(cuò)動(dòng)、破裂所造成。正是由于在海底出現(xiàn)巖層的巨大落差，才引發(fā)了巨大的海嘯。．人們自然會(huì)問(wèn)，海嘯能預(yù)報(bào)嗎？盡管至今還沒(méi)有一種準(zhǔn)確可靠的方法來(lái)預(yù)測(cè)地震，但由地震引發(fā)的海嘯在一定程度上還是可以預(yù)見(jiàn)的。這主要是根據(jù)地震波傳播速度比海嘯傳播較快的這一特征，利用這個(gè)時(shí)間差來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)海嘯。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，有關(guān)部門將地震的位置、震級(jí)和地震類型輸入電腦，即可分析出是否會(huì)造成海嘯，若能造成海嘯，則能分析出其海水波動(dòng)程度及其傳播方向。然后，就可盡快向可能受到影響的地區(qū)發(fā)出預(yù)警，通知有關(guān)地區(qū)的居民盡快撤離。另外，在易受海嘯侵襲的沿岸地區(qū)還可提前構(gòu)筑能阻擋海浪的防護(hù)設(shè)施，以減少海嘯造成的損失。這次印尼地震雖被地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)到，但由于有關(guān)地區(qū)沒(méi)有海嘯波監(jiān)測(cè)裝置，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)海嘯和其運(yùn)行方向，因而也無(wú)法及時(shí)預(yù)警。 【啟發(fā)學(xué)生回答】近幾十年世界上的災(zāi)害形勢(shì)——世界上發(fā)生的自然災(zāi)害，次數(shù)越來(lái)越頻繁，規(guī)模越來(lái)越大，種類也不斷增多，人類生存和發(fā)展受到的威脅日益嚴(yán)重。 傳統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)措施的局限性——傳統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)措施及其預(yù)警和監(jiān)測(cè)水平還不能滿足當(dāng)前人類防災(zāi)減災(zāi)的需要。 因此，發(fā)展高新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)是一條必由之路。 【板書】二、高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用 1.遙感技術(shù)與減災(zāi) 【資料展示】遙感技術(shù)的工作原理(配合視頻資料) 遙感技術(shù)是指從不同高度的平臺(tái)(衛(wèi)星、飛機(jī)等)，在不與被研究對(duì)象直接接觸的情況下，收集地物的電磁波信息，再將這些信息傳輸?shù)降孛?，并加以處理，從而達(dá)到對(duì)地物的識(shí)別與監(jiān)測(cè)的全過(guò)程的一門科學(xué)和技術(shù)。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一門綜合性探測(cè)技術(shù)。它可以選用不同的波段和不同的遙感器，探測(cè)范圍大，獲得資料速度快，周期短，受地面條件限制小。 通過(guò)閱讀資料，讓學(xué)生簡(jiǎn)要了解遙感技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的工作原理。 【閱讀】閱讀教材P86材料“遙感技術(shù)與減災(zāi)”， 掌握遙感技術(shù)在減災(zāi)中的主要作用：災(zāi)害前兆監(jiān)測(cè)；災(zāi)害跟蹤監(jiān)測(cè)；幫助救災(zāi)；建立災(zāi)害模型。 【閱讀】閱讀教材P87材料“我國(guó)遙感技術(shù)應(yīng)用于減災(zāi)舉例”， 感受我國(guó)遙感技術(shù)在減災(zāi)當(dāng)中的應(yīng)用。 【探究活動(dòng)】1.讀圖4-11，找出重旱、中旱主要在哪些省級(jí)行政單位？分析這些地區(qū)干旱發(fā)生的原因。 【參考答案】重旱、中旱主要在內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、寧夏、甘肅、遼寧和山東等省區(qū)的大部分或局部。 這些地區(qū)干旱發(fā)生的原因有降雨量偏少、植被破壞以及工農(nóng)業(yè)用水量的急劇增加和用水浪費(fèi)。 【探究活動(dòng)】2.據(jù)圖4—13，比較xx年7月30日、8月27日、9月1日的水體面積變化，說(shuō)一說(shuō)嫩江地區(qū)的水情特征。 【參考答案】8月27日較7月30 日水體面積明顯增大，說(shuō)明水位增高，從齊齊哈爾至吉林江段出現(xiàn)險(xiǎn)情；9月l日較8月27 日水體面積有所擴(kuò)大，災(zāi)害加重，但是齊齊哈爾附近洪水面積縮小，吉林境內(nèi)、哈爾濱附近、齊齊哈爾東北部和大慶周圍水體面積增大。 【探究活動(dòng)】3.結(jié)合l998年嫩江地區(qū)水情監(jiān)測(cè)合成衛(wèi)星圖像，說(shuō)一說(shuō)遙感技術(shù)對(duì)洪水災(zāi)害的預(yù)報(bào)作用。 【參考答案】遙感技術(shù)能清晰地區(qū)分洪災(zāi)地區(qū)的居民點(diǎn)與水體，而且通過(guò)黑白度對(duì)比，能區(qū)分正常水體和淹沒(méi)范圍，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，淹沒(méi)區(qū)的分布及各部分的范圍一目了然，并能按要求進(jìn)行快捷且較為準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)。 【探究活動(dòng)】4.觀察老師所給的中央電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)錄像，說(shuō)一說(shuō)氣象遙感衛(wèi)星在天氣預(yù)報(bào)中是如何發(fā)揮作用的。 【參考答案】氣象衛(wèi)星是一種探測(cè)和監(jiān)視全球大氣、地面和海洋氣象狀況的衛(wèi)星，能夠獲得氣象和地表覆蓋動(dòng)態(tài)信息，包括氣象云圖、海洋風(fēng)暴、大氣鋒面、海洋湍流、陸地植被覆蓋等信息，為氣象預(yù)報(bào)服務(wù)。氣象衛(wèi)星的軌道通常有兩種：(1)近極地太陽(yáng)同步軌道，高度在600～l 400千米范圍。這種衛(wèi)星軌道低，觀測(cè)效果好，可獲取全球范圍的氣象資料。(2)地球同步軌道。這種衛(wèi)星軌道高，能拍攝到近半個(gè)地球的范圍。便于連續(xù)監(jiān)視某一地區(qū)的氣象狀況。由于氣象衛(wèi)星的任務(wù)是監(jiān)視氣象這個(gè)瞬息萬(wàn)變的現(xiàn)象，所以氣象衛(wèi)星和圖像都具有覆蓋范圍大、重復(fù)周期短的特點(diǎn)，可以一日數(shù)次地提供同一地區(qū)的圖像。由于氣象衛(wèi)星圖像的時(shí)間分辨率高，每30分鐘就可實(shí)時(shí)發(fā)送可見(jiàn)光和紅外圖像各一幅，因此在遙感宏觀監(jiān)測(cè)中有很大的用途，如對(duì)臺(tái)風(fēng)、洪災(zāi)、旱災(zāi)、森林火災(zāi)等自然災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。它對(duì)植被長(zhǎng)勢(shì)的監(jiān)測(cè)信息可用來(lái)進(jìn)行農(nóng)作物估產(chǎn)。當(dāng)然它對(duì)自己的本行——?dú)庀髷?shù)據(jù)的獲取，在天氣預(yù)報(bào)中的用途就更多了。我國(guó)目前已經(jīng)發(fā)射的氣象衛(wèi)星系列——風(fēng)云1號(hào)、風(fēng)云2號(hào)，在生產(chǎn)、科研活動(dòng)中發(fā)揮著巨大的作用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 【板書】2.全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與減災(zāi) 【材料展示】全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介(配合視頻材料) 為了解決海軍艦艇的定位導(dǎo)航問(wèn)題，自1957年人類發(fā)射第一顆衛(wèi)星開始，美國(guó)海軍就著手衛(wèi)星定位方面的研究工作，產(chǎn)生了子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，但在實(shí)際應(yīng)用方面子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)存在一定的缺陷，如觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，定位精度不高，只有經(jīng)緯度，沒(méi)有高程等。鑒于此，美國(guó)國(guó)防部制定了現(xiàn)在的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)方案。由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星分布在互成120的軌道平面上，每個(gè)軌道平面平均分布8顆衛(wèi)星，以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，使得在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星，因此能夠提供精確的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間，并且具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。GPS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，徹底改變了傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航方式。 【閱讀】閱讀教材P89材料“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與減災(zāi)”，明確全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的主要作用。 【師生共同總結(jié)】全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要應(yīng)用于災(zāi)后的通信聯(lián)絡(luò)、減災(zāi)當(dāng)中的災(zāi)情跟蹤和監(jiān)測(cè)；物資空投位置的精確定位；導(dǎo)航；洪水到達(dá)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；森林火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)等。 【承轉(zhuǎn)】當(dāng)然，應(yīng)用在防災(zāi)減災(zāi)方面的高新技術(shù)還有很多，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的作用將更為明顯。 【板書】三、高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的前景 【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P89～90內(nèi)容，回答以下問(wèn)題： （1）你對(duì)遙感技術(shù)在減災(zāi)當(dāng)中的作用有何設(shè)想或創(chuàng)新？ （2）請(qǐng)你總結(jié)人工影響天氣技術(shù)并作出設(shè)想。 （3）生物工程技術(shù)、新能源開發(fā)利用技術(shù)在保護(hù)資源與環(huán)境，有效防治災(zāi)害等方面能發(fā)揮哪些巨大作用? 【學(xué)生回答，教師總結(jié)】 （1）遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合將更廣泛地應(yīng)用于災(zāi)害監(jiān)測(cè)、評(píng)估、預(yù)報(bào)與災(zāi)害信息管理，使災(zāi)害監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)測(cè)化，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)-評(píng)估-預(yù)測(cè)-預(yù)警的智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化，大大提高災(zāi)害管理水平和防災(zāi)減災(zāi)的快速反應(yīng)能力。 （2）人工影響天氣技術(shù)有：人工防雹、人工增雨、人工消霧、人工消云、人工抑制閃電、人工削弱臺(tái)風(fēng)等技術(shù)。 （3）生物工程技術(shù)、新能源開發(fā)利用技術(shù)等將對(duì)保護(hù)資源與環(huán)境，有效防治災(zāi)害發(fā)揮巨大作用。例如，清潔能源技術(shù)的采用，可以減少大氣中的溫室氣體含量，從而延緩全球氣候變暖的速度。而通過(guò)轉(zhuǎn)變農(nóng)作物中的某些基因，可以增強(qiáng)農(nóng)作物抵抗病蟲害的能力。 【實(shí)踐活動(dòng)】你們家鄉(xiāng)一帶進(jìn)行過(guò)人工增雨嗎？如果進(jìn)行過(guò)，描述一次人工增雨的效果。 【過(guò)渡】自然災(zāi)害是一個(gè)相互聯(lián)系相互影響的整體，因此除了高新科學(xué)技術(shù)以外，還需要用系統(tǒng)科學(xué)的方法研究整個(gè)災(zāi)害系統(tǒng)的規(guī)律，統(tǒng)籌安排，采取多個(gè)途徑、多種措施，形成結(jié)構(gòu)完整、有序運(yùn)作的現(xiàn)代減災(zāi)系統(tǒng)工程。 【閱讀】閱讀教材P85圖文材料“現(xiàn)代減災(zāi)系統(tǒng)工程”，了解其內(nèi)容與構(gòu)成，分析各部分的職能與聯(lián)系。 【閱讀】閱讀教材P91材料“中國(guó)減災(zāi)中心”，歸納其作用。 【學(xué)生回答】中國(guó)減災(zāi)中心就是一個(gè)結(jié)構(gòu)完整、有序運(yùn)作的減災(zāi)系統(tǒng)工程，是全國(guó)防災(zāi)減災(zāi)工作管理協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，為我國(guó)綜合減災(zāi)事業(yè)服務(wù)。 【板書設(shè)計(jì)】 第二節(jié) 高新科學(xué)技術(shù)與防災(zāi)減災(zāi) 一、科學(xué)技術(shù)在人類防災(zāi)減災(zāi)活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用 1. 科學(xué)技術(shù)成功運(yùn)用于防災(zāi)減災(zāi)的例子 2.發(fā)展高新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)是一條必由之路。 二、高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用 1.遙感技術(shù)與減災(zāi) 2.全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與減災(zāi) 三、高新科學(xué)技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的前景 1.遙感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合 2.人工影響天氣技術(shù) 3.生物工程技術(shù)、新能源開發(fā)利用技術(shù)