基于核心素養(yǎng)下“教—學(xué)—評”的課堂教學(xué)設(shè)計——以《學(xué)習(xí)與探究數(shù)字地球（第一課時）》為例課例名稱:學(xué)習(xí)與探究數(shù)字地球（第一課時）單元教學(xué)設(shè)計說明本單元聚焦于“數(shù)字地球”這一前沿且具綜合性的主題，旨在引領(lǐng)學(xué)生步入地理信息技術(shù)的嶄新世界。在地理學(xué)科不斷發(fā)展與信息技術(shù)深度融合的當(dāng)下，數(shù)字地球作為地理信息技術(shù)在全球尺度的集成展現(xiàn)，對拓展學(xué)生視野、提升其對地理學(xué)科現(xiàn)代發(fā)展趨勢的認(rèn)知具有關(guān)鍵意義。從知識架構(gòu)而言，本單元先從數(shù)字地球的基礎(chǔ)概念切入，讓學(xué)生明晰其內(nèi)涵與本質(zhì)特征，繼而深入剖析構(gòu)建數(shù)字地球所需的核心技術(shù)，如地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等，理解這些技術(shù)如何協(xié)同運作以實現(xiàn)數(shù)字地球的功能。最后，通過豐富多元的應(yīng)用實例，涵蓋資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃、災(zāi)害預(yù)警等多個領(lǐng)域，讓學(xué)生切實體會數(shù)字地球在實際生活與社會發(fā)展中的巨大價值與廣泛影響。課時教學(xué)設(shè)計理念以學(xué)生為中心：充分尊重六年級學(xué)生的認(rèn)知特點與興趣取向，將學(xué)生置于教學(xué)核心位置。從學(xué)生日常接觸的信息技術(shù)應(yīng)用實例引入，如手機(jī)地圖導(dǎo)航、衛(wèi)星圖片瀏覽等，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探究數(shù)字地球這一相對抽象復(fù)雜的概念，讓學(xué)生在熟悉情境中自然過渡到新知識學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)主動性與積極性。課時教學(xué)內(nèi)容分析（含教材分析）“學(xué)習(xí)與探究數(shù)字地球”是魯教版（五四學(xué)制）六年級上冊地理教材中極具前瞻性與拓展性的內(nèi)容。教材開篇先闡述數(shù)字地球的概念，使學(xué)生對其有初步認(rèn)知，明確數(shù)字地球是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識，涵蓋地球自然與人文各類信息。接著深入剖析數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹地理信息系統(tǒng)（GIS）強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)存儲、分析與可視化能力，遙感（RS）高效獲取大面積地球表面信息的手段，以及全球定位系統(tǒng)（GPS）精準(zhǔn)定位功能，強(qiáng)調(diào)這些技術(shù)相互融合是構(gòu)建數(shù)字地球的關(guān)鍵。課時學(xué)情分析六年級學(xué)生正處于對新事物充滿好奇與探索欲望的階段，在日常生活中，他們對現(xiàn)代信息技術(shù)已有一定程度接觸，如頻繁使用手機(jī)地圖導(dǎo)航出行，瀏覽衛(wèi)星影像圖滿足對世界的好奇等，這為學(xué)習(xí)數(shù)字地球相關(guān)知識奠定了一定認(rèn)知基礎(chǔ)。然而，數(shù)字地球作為一個綜合性強(qiáng)、概念抽象且涉及復(fù)雜技術(shù)原理的知識領(lǐng)域，對學(xué)生而言仍存在較大理解難度。他們雖對信息技術(shù)應(yīng)用有直觀感受，但對于背后深層技術(shù)原理與數(shù)字地球整體架構(gòu)缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。課時教學(xué)目標(biāo)（需體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)）人地協(xié)調(diào)觀：通過深入剖析數(shù)字地球在資源合理開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測等方面的應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解人類活動與地理環(huán)境相互作用的緊密關(guān)系。例如，在講解數(shù)字地球如何助力水資源管理時，讓學(xué)生認(rèn)識到人類可借助數(shù)字技術(shù)精準(zhǔn)掌握水資源分布與動態(tài)變化，從而合理規(guī)劃用水，避免過度開采與浪費，樹立運用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)人類活動與地理環(huán)境和諧共生、可持續(xù)發(fā)展的觀念。綜合思維：在教學(xué)中，著重引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)字地球構(gòu)建過程中地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等多種地理信息技術(shù)的綜合運用，理解各技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取、處理、分析與應(yīng)用環(huán)節(jié)的獨特作用及相互協(xié)同機(jī)制。同時，通過探討數(shù)字地球在不同地理領(lǐng)域應(yīng)用時涉及的多要素綜合分析，如城市規(guī)劃中需綜合考慮地形、人口分布、交通流量等因素，培養(yǎng)學(xué)生從多維度、多層面分析地理問題的綜合思維能力，使其能全面、系統(tǒng)地認(rèn)識地理現(xiàn)象與規(guī)律。區(qū)域認(rèn)知：借助數(shù)字地球強(qiáng)大的區(qū)域展示與分析功能，呈現(xiàn)不同區(qū)域的資源分布特點、環(huán)境演變過程、經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異等信息，讓學(xué)生深入認(rèn)識區(qū)域特征。例如，對比不同地區(qū)的數(shù)字地球資源監(jiān)測圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析區(qū)域間資源種類、儲量差異及形成原因，理解區(qū)域差異與聯(lián)系。通過此過程，幫助學(xué)生構(gòu)建清晰的區(qū)域認(rèn)知體系，提升其對不同區(qū)域的識別、分析與比較能力，為今后學(xué)習(xí)區(qū)域地理知識、理解區(qū)域發(fā)展問題奠定基礎(chǔ)。地理實踐力：設(shè)計豐富多樣的數(shù)字地球相關(guān)實踐活動，如組織學(xué)生使用簡單地理信息軟件查詢家鄉(xiāng)的地形地貌、土地利用類型等地理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析整理；開展模擬數(shù)字地球環(huán)境監(jiān)測項目，讓學(xué)生嘗試?yán)眠b感圖像識別區(qū)域內(nèi)植被覆蓋變化情況。通過這些實踐操作，使學(xué)生親身體驗數(shù)字地球技術(shù)在地理研究與實際生活中的應(yīng)用流程，提高學(xué)生運用數(shù)字工具收集、處理地理信息，以及運用所學(xué)知識解決實際地理問題的實踐操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的實踐精神與創(chuàng)新能力。課時教學(xué)重點、難點數(shù)字地球的概念與特點：清晰闡釋數(shù)字地球的定義，讓學(xué)生理解其作為真實地球數(shù)字化表達(dá)的本質(zhì)特征，包括數(shù)據(jù)的海量性、信息的多樣性、時空的連續(xù)性等特點，為后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)字地球技術(shù)與應(yīng)用奠定概念基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等技術(shù)在數(shù)字地球中的作用：詳細(xì)講解三大技術(shù)在數(shù)字地球構(gòu)建中的核心功能，如GIS的數(shù)據(jù)管理與分析、RS的數(shù)據(jù)獲取、GPS的定位導(dǎo)航等，使學(xué)生明確各技術(shù)在數(shù)字地球體系中的不可或缺性及相互協(xié)作關(guān)系。數(shù)字地球在資源、環(huán)境、城市等領(lǐng)域的應(yīng)用實例：通過豐富生動的實際案例，如數(shù)字地球在森林資源保護(hù)、大氣環(huán)境監(jiān)測、城市交通優(yōu)化等方面的應(yīng)用，讓學(xué)生直觀感受數(shù)字地球在解決現(xiàn)實地理問題、推動社會發(fā)展中的重要價值與廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)字地球?qū)嵱眯缘恼J(rèn)知。課時教學(xué)過程（應(yīng)包括教學(xué)步驟、教學(xué)、設(shè)計意圖、組織形式等內(nèi)容）課程導(dǎo)入展示現(xiàn)象，引發(fā)思考：通過多媒體展示一段關(guān)于城市交通實時監(jiān)控與智能調(diào)度的視頻，視頻中清晰呈現(xiàn)城市道路上車輛的實時位置、交通流量變化情況，以及交通管理部門如何依據(jù)這些信息及時調(diào)整信號燈時長、疏導(dǎo)擁堵路段交通。展示結(jié)束后，提問學(xué)生：“在這段視頻中，交通管理部門是如何如此精準(zhǔn)地獲取道路上車輛信息，并進(jìn)行高效調(diào)度的呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考背后可能涉及的技術(shù)手段。聯(lián)系生活，引出主題：待學(xué)生思考討論片刻后，教師進(jìn)一步引導(dǎo)：“大家在日常生活中使用手機(jī)地圖導(dǎo)航時，地圖能實時顯示我們的位置，規(guī)劃最佳路線，還能告知我們前方道路擁堵狀況，這與剛才視頻中的技術(shù)有著相似之處。其實，這些都離不開數(shù)字地球技術(shù)的支持。今天，我們就一起走進(jìn)數(shù)字地球的奇妙世界。”由此引出本節(jié)課主題——數(shù)字地球。數(shù)字地球概念講解直觀展示，初步認(rèn)知：運用PPT展示一幅精美的數(shù)字地球全景圖，圖中清晰呈現(xiàn)地球的海陸分布、地形地貌、城市分布等信息，且各要素可通過點擊進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)查詢與信息展示。教師結(jié)合圖片講解：“同學(xué)們，這就是數(shù)字地球的直觀呈現(xiàn)，它就像一個虛擬的地球，將我們真實地球的各種信息，包括自然地理信息如山脈、河流、氣候等，以及人文地理信息如人口分布、城市規(guī)劃、交通線路等，都以數(shù)字化的形式存儲起來，并能通過計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行快速查詢、分析與展示?！鄙钊虢庾x，明確內(nèi)涵：進(jìn)一步闡述數(shù)字地球的定義：“數(shù)字地球是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識。它并非簡單的地圖數(shù)字化，而是整合了多種先進(jìn)技術(shù)，將地球的每一個角落、每一個時刻的信息都精準(zhǔn)地數(shù)字化，并構(gòu)建成一個龐大的信息系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng)，我們可以從宏觀的全球視角，到微觀的局部區(qū)域，全面了解地球的各種信息?！蓖瑫r，列舉一些數(shù)字地球涵蓋的具體數(shù)據(jù)類型，如高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、地理空間矢量數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，加深學(xué)生對數(shù)字地球內(nèi)涵的理解。數(shù)字地球技術(shù)基礎(chǔ)介紹地理信息系統(tǒng)（GIS）講解功能展示，理解作用：利用GIS軟件，現(xiàn)場展示一個城市的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例。在軟件界面中，呈現(xiàn)城市的地圖圖層，包括地形圖層、道路圖層、建筑圖層、人口分布圖層等。教師通過操作軟件，演示如何進(jìn)行圖層疊加分析，如將人口分布圖層與商業(yè)網(wǎng)點圖層疊加，分析商業(yè)網(wǎng)點布局與人口分布的關(guān)系；如何進(jìn)行空間查詢，如查詢某條道路周邊一定范圍內(nèi)的學(xué)校數(shù)量等。通過實際操作展示，向?qū)W生講解GIS的主要功能，包括數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析與可視化等，讓學(xué)生理解GIS在數(shù)字地球中作為數(shù)據(jù)管理與分析核心平臺的重要作用，它能夠?qū)Ａ康牡乩頂?shù)據(jù)進(jìn)行高效組織與深度分析，為決策提供有力支持。舉例說明，深化認(rèn)知：舉例說明GIS在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如在環(huán)境保護(hù)中，通過GIS分析污染源分布與河流、土壤等環(huán)境要素的空間關(guān)系，制定污染治理方案；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用GIS進(jìn)行農(nóng)田土壤肥力分析，實現(xiàn)精準(zhǔn)施肥等。通過這些實例，加深學(xué)生對GIS功能與應(yīng)用的認(rèn)知。遙感（RS）講解原理演示，直觀感受：通過播放一段遙感衛(wèi)星工作原理的動畫視頻，向?qū)W生展示遙感衛(wèi)星如何從高空對地球表面進(jìn)行觀測，利用不同地物對電磁波反射、輻射特性的差異，獲取地球表面的影像信息。視頻結(jié)束后，教師結(jié)合動畫內(nèi)容進(jìn)行講解：“同學(xué)們，遙感就像是給地球拍照片，只不過這個相機(jī)是在距離地球很遠(yuǎn)的太空中。通過不同波段的傳感器，遙感衛(wèi)星能夠獲取豐富的地球表面信息，這些信息以影像的形式傳輸回地球，為我們了解地球提供了重要的數(shù)據(jù)來源?！庇跋窠庾x，實際應(yīng)用：展示幾幅不同類型的遙感影像圖，如彩色紅外遙感影像圖、雷達(dá)遙感影像圖等，引導(dǎo)學(xué)生觀察影像中不同地物的特征表現(xiàn)，如植被在彩色紅外影像中呈現(xiàn)紅色，水體呈現(xiàn)黑色等。同時，介紹遙感在資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的實際應(yīng)用，如通過遙感影像監(jiān)測森林火災(zāi)范圍、識別土地利用類型變化、監(jiān)測海洋赤潮等，讓學(xué)生認(rèn)識到遙感技術(shù)在大面積、快速獲取地球表面信息方面的獨特優(yōu)勢。全球定位系統(tǒng)（GPS）講解模擬定位，體驗功能：邀請幾位同學(xué)上臺，使用手機(jī)中的GPS定位功能，現(xiàn)場展示實時定位過程。教師在一旁講解：“大家看，我們的手機(jī)現(xiàn)在能夠準(zhǔn)確顯示我們所在的位置，這就是GPS的神奇之處。全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備三部分組成，通過衛(wèi)星與地面設(shè)備之間的信號傳輸，能夠精準(zhǔn)確定地球上任何一個物體的地理位置，包括經(jīng)度、緯度和海拔高度?！蓖卣箲?yīng)用，拓寬視野：除了日常生活中的導(dǎo)航應(yīng)用，介紹GPS在交通物流、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如物流車輛通過GPS實現(xiàn)實時跟蹤調(diào)度，農(nóng)業(yè)機(jī)械利用GPS進(jìn)行自動駕駛與精準(zhǔn)播種，地質(zhì)工作者使用GPS確定地質(zhì)采樣點位置等，讓學(xué)生了解GPS在不同行業(yè)中的重要作用。數(shù)字地球應(yīng)用實例展示資源領(lǐng)域應(yīng)用案例呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)解讀：展示一個利用數(shù)字地球進(jìn)行全球石油資源分布與儲量評估的案例。通過數(shù)字地球平臺，呈現(xiàn)全球主要石油產(chǎn)區(qū)的分布地圖，地圖上不同顏色與標(biāo)注代表不同的石油儲量級別。同時，展示相關(guān)數(shù)據(jù)表格，詳細(xì)列出各產(chǎn)區(qū)的石油儲量、產(chǎn)量等信息。教師引導(dǎo)學(xué)生觀察地圖與數(shù)據(jù)，講解數(shù)字地球如何整合地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)等多源信息，對全球石油資源進(jìn)行精準(zhǔn)定位與儲量評估，為能源開發(fā)與戰(zhàn)略規(guī)劃提供重要依據(jù)。思考討論，深化理解：組織學(xué)生思考討論：“數(shù)字地球在資源領(lǐng)域的應(yīng)用，對我們合理開發(fā)利用資源有哪些重要意義？”鼓勵學(xué)生積極發(fā)言，從提高資源勘探效率、避免資源過度開采、優(yōu)化資源分配等方面進(jìn)行討論，深化學(xué)生對數(shù)字地球在資源管理中應(yīng)用價值的理解。環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用動態(tài)演示，直觀感受：通過數(shù)字地球平臺的動態(tài)演示功能，展示某地區(qū)近十年來森林面積變化情況。在演示過程中，利用不同年份的遙感影像對比，清晰呈現(xiàn)森林砍伐、植被恢復(fù)等動態(tài)變化過程。教師講解：“同學(xué)們，通過數(shù)字地球，我們可以實時、動態(tài)地監(jiān)測地球環(huán)境的變化。在這個例子中，我們能夠直觀看到森林面積的增減，這對于我們了解生態(tài)環(huán)境狀況、制定環(huán)境保護(hù)政策至關(guān)重要?！眴栴}引導(dǎo)，深入思考：提出問題：“除了森林面積監(jiān)測，數(shù)字地球還可以在哪些方面助力環(huán)境保護(hù)？”引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)字地球在大氣污染監(jiān)測、水資源保護(hù)、生物多樣性保護(hù)等方面的應(yīng)用可能性，激發(fā)學(xué)生對數(shù)字地球在環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的深入思考。城市領(lǐng)域應(yīng)用虛擬城市體驗，功能展示：利用數(shù)字地球的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓學(xué)生戴上VR設(shè)備，體驗一個虛擬城市的數(shù)字地球應(yīng)用場景。在虛擬城市中，學(xué)生可以自由穿梭，查看城市的建筑風(fēng)貌、交通狀況、公共設(shè)施分布等信息。同時，教師通過后臺操作，展示數(shù)字地球如何幫助城市規(guī)劃者進(jìn)行城市空間布局優(yōu)化、交通流量預(yù)測與疏導(dǎo)、公共服務(wù)設(shè)施選址等功能。例如，通過模擬不同的交通規(guī)劃方案，對比分析交通擁堵情況，找到最佳交通優(yōu)化方案。小組討論，總結(jié)優(yōu)勢：體驗結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，總結(jié)數(shù)字地球在城市規(guī)劃與管理中的優(yōu)勢。各小組代表發(fā)言后，教師進(jìn)行總結(jié)歸納，強(qiáng)調(diào)數(shù)字地球為城市可持續(xù)發(fā)展提供了