2019-2020年高中地理 4.2《高新科學技術(shù)與減災防災》教案1 湘教版選修5.doc

2019-2020年高中地理 4.2高新科學技術(shù)與減災防災教案1 湘教版選修5教學目標 (一)知識與技能 1了解我國古代科學技術(shù)在防災減災活動中發(fā)揮的重要作用； 2了解高新科學技術(shù)在防災減災中的應(yīng)用、高新科學技術(shù)在防災減災中的前景，堅信發(fā)展高新科學技術(shù)進行防災減災是一條必由之路；3掌握一些閱讀衛(wèi)星圖片的簡單方法以及高新科學技術(shù)防災減災工作原理。 (二)過程與方法 1通過收集資料，用實例說明高新科學技術(shù)在防災減災中的作用，設(shè)想人類未來的防災減災工作； 2能多途徑地獲得資料并通過對眾多材料進行選擇、歸納、分析，形成觀點并在討論中發(fā)表自己的看法； 3通過當?shù)胤罏臏p災活動中高新科學技術(shù)的使用情況，初步掌握調(diào)查研究的科學研究方法，鍛煉收集處理信息的能力和表達能力。 (三)情感態(tài)度與價值觀 1感受我國古代勞動人民在防災減災當中的勤勞和智慧，通過對我國古代和現(xiàn)代科學技術(shù)成就的了解，增強民族自尊心、自信心； 2了解當代高新科學技術(shù)對防災減災的貢獻，感悟科學創(chuàng)造之偉大； 3增強學習科學、服務(wù)社會的信念，進一步樹立人類戰(zhàn)勝自然災害的堅定信念。教學重點1. 高新科學技術(shù)在防災減災中的應(yīng)用2. 高新科學技術(shù)在防災減災中的前景教學難點1. 高新科學技術(shù)在防災減災當中應(yīng)用的原理2. 對高新科學技術(shù)在防災減災中應(yīng)用前景的設(shè)想。【導入】我國是一個自然災害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴重的國家，應(yīng)用遙感，地理信息系統(tǒng)和計算機等高新技術(shù)，對重大自然災害進行監(jiān)測評價，為政府和有關(guān)部分提供及時、準確和可靠的信息，使防災、減災和救災有充分的科學依據(jù)是國民經(jīng)濟建設(shè)和社會保障的重大問題?！景鍟恳弧l(fā)展高新科學技術(shù)是防災減災的必由之路【閱讀】閱讀課本教材P84材料“張衡與地動儀”和P8586材料“我國海城地震預報成功的經(jīng)驗”。 讓學生從時間角度感受科學技術(shù)在防災減災當中發(fā)揮著越來越大的作用，感受人類改造自然、戰(zhàn)勝自然的愿望與努力，激發(fā)學生努力學習，獻身科學技術(shù)的志向?！景鍟?.科學技術(shù)在人類防災減災活動中發(fā)揮著重要作用2.現(xiàn)在減災系統(tǒng)工程總結(jié)：自然災害是一個相互聯(lián)系相互影響的整體，因此除了高新科學技術(shù)以外，還需要用系統(tǒng)科學的方法研究整個災害系統(tǒng)的規(guī)律，統(tǒng)籌安排，采取多個途徑、多種措施，形成結(jié)構(gòu)完整、有序運作的減災系統(tǒng)工程。閱讀教材材料“我國海城地震預報成功的經(jīng)驗”和以下材料：xx年的海嘯事先能預測嗎2004年12月26日，印度尼西亞蘇門答臘島附近海域發(fā)生強烈地震并引發(fā)海嘯災難，波及了印度洋沿岸的個亞洲國家和個非洲國家，造成萬余人喪生。這次海嘯造成的災難是史無前例的，大量的人員傷亡和經(jīng)濟損失讓全球深感建立海嘯預警系統(tǒng)的必要。許多科學家在事后評估中指出，如果地震與海嘯的警報能早幾分鐘發(fā)出，如果各國地方當局能及時把信息傳遞給公眾，如果各國公眾能知道如何躲避災難，那么海嘯中傷亡者的數(shù)字可能小得多。痛定思痛，印度、泰國、印度尼西亞等受災國家已經(jīng)計劃建立海嘯預警系統(tǒng)。根據(jù)當前的科學技術(shù)水平，人類還不能預測和預報海嘯的發(fā)生。這是因為人們還不能準確預報海底地震的發(fā)生，而且還因為并不是所有海底強地震都能產(chǎn)生海嘯（只有14左右的海底強地震產(chǎn)生了海嘯），因此預報海嘯的發(fā)生在當前更是不可能的。目前只能依據(jù)岸邊島嶼潮位變化的異常來確定海嘯的發(fā)生。但隨著科技的發(fā)展，有些國家已經(jīng)研制出了海嘯預測系統(tǒng)。美國和日本是海嘯多發(fā)國，所以建立海嘯預測系統(tǒng)是很重要的。據(jù)日本經(jīng)濟新聞報道，xx年5月，日本電力中央研究所表示，他們已經(jīng)研制出能精確預測海嘯發(fā)生時海浪高度的模擬系統(tǒng)。這套模擬系統(tǒng)是以地上地震儀和海底地震儀的數(shù)據(jù)為參照，準確推測海底斷層的長度和深度，在此基礎(chǔ)上再運用立體把握地殼作用的計算方法，算出海底斷層的交錯方向和大小，進而確認出海嘯發(fā)生時海浪的高度。發(fā)生于大洋的海嘯通常是國際性災難，因此美國也非常重視通過國際合作提高預警的靈敏度。年起，美國倡導成立太平洋海嘯預警系統(tǒng)。這是目前全球唯一的多國海嘯預警系統(tǒng)，美國、中國、日本、澳大利亞等環(huán)繞太平洋的個國家參與，主要職能是收集遍布太平洋海盆的地震波和海潮監(jiān)測站探測到的信息，交換各國情報，評估能引發(fā)海嘯的地震并發(fā)布海嘯警報，其運行中心就是位于夏威夷檀香山附近的美國太平洋海嘯預警中心。【過渡】近幾年，災害次數(shù)越來越頻繁，規(guī)模越來越大，種類也不斷增多，人類生存和發(fā)展受到的威脅日益嚴重；但是傳統(tǒng)的防災減災措施的預警和監(jiān)測水平不能滿足當前人類防災減災的需要?！景鍟?. 發(fā)展高新科學技術(shù)是防災減災的必由之路二、高新科學技術(shù)在防災減災中的應(yīng)用1.遙感技術(shù)與防災減災讓學生閱讀以下材料：資料一 遙感技術(shù)的原理 任何物體都具有光譜特性，具體地說，它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區(qū)各種物體反映的情況不同，同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體，在不同的時間和地點，由于太陽光照射角度不同，它們反射和吸收的光譜也各不相同。遙感技術(shù)就是根據(jù)這些原理，對物體作出判斷。 遙感技術(shù)通常是使用綠光、紅光和紅外光三種光譜波段進行探測。綠光段一般用來探測地下水、巖石和土壤的特性；紅光段探測植物生長、變化及水污染等；紅外段探測土地、礦產(chǎn)及資源。此外，還有微波段，用來探測氣象云層及海底魚群的游弋。資料二 遙感技術(shù)與減災（教材P.86）資料三 我國遙感技術(shù)應(yīng)用與減災舉例（教材P.87）通過材料，讓學生了解以下內(nèi)容：（1）遙感技術(shù)在防災減災中工作原理（2）遙感技術(shù)在減災中的主要作用：災害前兆監(jiān)測災害跟蹤監(jiān)測幫助救災建立災害模型（3）教材P.87活動題（4）感受遙感技術(shù)在減災中的應(yīng)用【探究活動】1.讀圖4-11，找出重旱、中旱主要在哪些省級行政單位？分析這些地區(qū)干旱發(fā)生的原因?！緟⒖即鸢浮恐睾怠⒅泻抵饕趦?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?！咎骄炕顒印?.據(jù)圖413，比較xx年7月30日、8月27日、9月1日的水體面積變化，說一說嫩江地區(qū)的水情特征?！緟⒖即鸢浮?月27日較7月30 日水體面積明顯增大，說明水位增高，從齊齊哈爾至吉林江段出現(xiàn)險情；9月l日較8月27 日水體面積有所擴大，災害加重，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?！咎骄炕顒印?.結(jié)合l998年嫩江地區(qū)水情監(jiān)測合成衛(wèi)星圖像，說一說遙感技術(shù)對洪水災害的預報作用?！緟⒖即鸢浮窟b感技術(shù)能清晰地區(qū)分洪災地區(qū)的居民點與水體，而且通過黑白度對比，能區(qū)分正常水體和淹沒范圍，通過計算機處理，淹沒區(qū)的分布及各部分的范圍一目了然，并能按要求進行快捷且較為準確的統(tǒng)計?！咎骄炕顒印?.觀察老師所給的中央電視臺天氣預報錄像，說一說氣象遙感衛(wèi)星在天氣預報中是如何發(fā)揮作用的。【參考答案】氣象衛(wèi)星是一種探測和監(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態(tài)信息，包括氣象云圖、海洋風暴、大氣鋒面、海洋湍流、陸地植被覆蓋等信息，為氣象預報服務(wù)。氣象衛(wèi)星的軌道通常有兩種：(1)近極地太陽同步軌道，高度在600l 400千米范圍。這種衛(wèi)星軌道低，觀測效果好，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)視氣象這個瞬息萬變的現(xiàn)象，所以氣象衛(wèi)星和圖像都具有覆蓋范圍大、重復周期短的特點，可以一日數(shù)次地提供同一地區(qū)的圖像。由于氣象衛(wèi)星圖像的時間分辨率高，每30分鐘就可實時發(fā)送可見光和紅外圖像各一幅，因此在遙感宏觀監(jiān)測中有很大的用途，如對臺風、洪災、旱災、森林火災等自然災害的動態(tài)監(jiān)測。它對植被長勢的監(jiān)測信息可用來進行農(nóng)作物估產(chǎn)。當然它對自己的本行氣象數(shù)據(jù)的獲取，在天氣預報中的用途就更多了。我國目前已經(jīng)發(fā)射的氣象衛(wèi)星系列風云1號、風云2號，在生產(chǎn)、科研活動中發(fā)揮著巨大的作用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。2.全球定位系統(tǒng)與減災防災讓學生閱讀以下材料：資料四 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡介GPS又稱為全球定位系統(tǒng)（Global Positioning SystemGPS）是美國從上世紀70年代開始研制歷時20年耗資200億美元于1994年3月完成其整體部署實現(xiàn)其全天候、高精度和全球的覆蓋能力現(xiàn)在GPS于現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合使得測定地球表面三維坐標的方法叢靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)叢數(shù)據(jù)后處理發(fā)展到實時的定位與導航極大地擴展了它地應(yīng)用廣度和深度。載波相位差分法GPS技術(shù)可以極大提高相對定位精度。在小范圍內(nèi)可以達到厘米級精度。此外由于GPS測量技術(shù)對測點間地通視和幾何圖形等方面地要求比常規(guī)測量方法靈活、方便已完全可以用來施測各種等級地控制網(wǎng)。GPS全站儀的反展在地形和土地測量以及各種工程、變形、；地表沉陷監(jiān)測中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用在精度、效率、成本等方面顯示出巨大的優(yōu)越性。 （1）GPS系統(tǒng)的組成 GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分GPS信號接收機。（2）GPS的定位原理 GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息用戶接收到這些信息后經(jīng)過計算求出接收機的三維位置三維方向以及運動速度和時間信息。 （3）GPS系統(tǒng)的特點 GPS系統(tǒng)具有以下主要特點：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等。資料五 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與減災（教材P.89）通過材料，讓學生了解以下內(nèi)容：（1）全球定位技術(shù)在防災減災中工作原理（2）全球定位技術(shù)在減災中的主要作用：災后的通信聯(lián)絡(luò)、減災當中的災情跟蹤和監(jiān)測物資空頭位置的精確定位導航洪水到達的實時監(jiān)控森林火災發(fā)生地點的準確預報三、高新科學技術(shù)在防災減災中的前景1.遙感技術(shù)與計算機技術(shù)的結(jié)合點撥：使災害監(jiān)測實現(xiàn)綜合監(jiān)測化，并實現(xiàn)監(jiān)測-評估-預測-預警的智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化，提高災害的管理水平，提高減災防災的快速反應(yīng)能力。2.生物工程技術(shù)如營造防護林、增強農(nóng)作物抵抗病蟲害的能力3.新能源開發(fā)利用技術(shù)如清潔能源技術(shù)4.人工影響天氣技術(shù)閱讀“人工影響天氣技術(shù)”，了解人工影響天氣技術(shù)包括人工防雹、人工增雨、人工消霧、人工消云、人工抑制閃電、人工削弱臺風等?！拘〗Y(jié)】隨著氣候變異和社會經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模擴大和社會財富的積累，新時期自然災害呈現(xiàn)出損失日益加重的趨勢；另一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的提高，如何在有限的時間內(nèi)最大限度地減少損失已經(jīng)成為新時期救災工作的主要目標之一。所以，早期預警、應(yīng)急響應(yīng)和緊急救援是新時期綜合減災工作重點開展的內(nèi)容，早期預警是防災備災的科學依據(jù)，應(yīng)急響應(yīng)和緊急救援是提高減災效率、最大限度減少災害損失的重要保證。目前，我國已建立了重大自然災害的歷史數(shù)據(jù)庫和背景數(shù)據(jù)庫，從全國范圍的角度，宏觀地研究了自然災害的危險程度分區(qū)和成災規(guī)律。同時還選擇了上述重大災種進行了詳細的監(jiān)測評價技術(shù)方法與應(yīng)付突發(fā)性災情的研究，建立了各自的感遙-地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了對經(jīng)常性和突發(fā)性自然災害的監(jiān)測評價功能。