“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的地理時(shí)空大數(shù)據(jù)和地理信息科學(xué)公開課教案（2025—2026學(xué)年）一、教學(xué)分析本教案針對(duì)2025—2026學(xué)年的高中地理信息科學(xué)課程，旨在通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的背景，讓學(xué)生了解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)在地理信息科學(xué)中的應(yīng)用。教材分析方面，本課內(nèi)容位于地理信息科學(xué)單元的核心位置，強(qiáng)調(diào)地理信息技術(shù)的現(xiàn)代應(yīng)用，與前述地理信息系統(tǒng)（GIS）基礎(chǔ)知識(shí)和地理空間分析等內(nèi)容緊密關(guān)聯(lián)。核心概念包括地理時(shí)空大數(shù)據(jù)、地理信息科學(xué)的基本原理及其在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的應(yīng)用。技能方面，學(xué)生需掌握地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、處理和分析方法。二、學(xué)情分析針對(duì)高中學(xué)生，他們已具備一定的地理知識(shí)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)操作能力。然而，對(duì)于地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念和地理信息科學(xué)的高階應(yīng)用，學(xué)生可能存在理解難度。生活經(jīng)驗(yàn)方面，學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的使用較為熟悉，但可能缺乏對(duì)地理信息科學(xué)實(shí)際應(yīng)用的認(rèn)知。認(rèn)知特點(diǎn)上，學(xué)生傾向于通過(guò)直觀、動(dòng)態(tài)的方式學(xué)習(xí)新知識(shí)。興趣傾向方面，學(xué)生對(duì)新興科技和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有較高的興趣。學(xué)習(xí)困難可能包括對(duì)復(fù)雜概念的理解、數(shù)據(jù)處理技能的掌握以及與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。三、教學(xué)目標(biāo)與策略教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為使學(xué)生能夠理解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念，掌握地理信息科學(xué)的基本應(yīng)用，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)策略將采用案例教學(xué)、小組討論和實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的方式，以提高學(xué)生的參與度和實(shí)踐能力。通過(guò)設(shè)置具體的學(xué)習(xí)任務(wù)和項(xiàng)目，幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提升他們的地理信息科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的基本概念和特征。列舉地理信息科學(xué)在“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的主要應(yīng)用領(lǐng)域。解釋地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、處理和分析的基本流程。能力目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的地理時(shí)空數(shù)據(jù)收集方案。運(yùn)用GIS軟件進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)的可視化展示。評(píng)價(jià)不同地理時(shí)空數(shù)據(jù)在特定問(wèn)題中的應(yīng)用效果。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理信息科學(xué)的興趣和好奇心。增強(qiáng)學(xué)生利用地理信息科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。樹立學(xué)生尊重科學(xué)、追求真理的價(jià)值觀念?？茖W(xué)思維目標(biāo)：發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和分析能力。培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新意識(shí)。提高學(xué)生的批判性思維和科學(xué)探究能力?？茖W(xué)評(píng)價(jià)目標(biāo)：評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用地理信息科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。評(píng)估學(xué)生對(duì)地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的理解和應(yīng)用水平。檢驗(yàn)學(xué)生是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于新的情境中。三、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)在于理解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念及其在“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的應(yīng)用，難點(diǎn)則在于學(xué)生如何運(yùn)用GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理和分析。難點(diǎn)產(chǎn)生的原因在于GIS軟件操作的復(fù)雜性和地理時(shí)空數(shù)據(jù)理解的抽象性，需要通過(guò)實(shí)踐操作和案例教學(xué)來(lái)逐步突破。四、教學(xué)準(zhǔn)備教師需準(zhǔn)備多媒體課件、GIS軟件操作演示視頻、相關(guān)案例資料等，以輔助學(xué)生理解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念和應(yīng)用。學(xué)生需預(yù)習(xí)教材內(nèi)容，收集互聯(lián)網(wǎng)上相關(guān)地理信息科學(xué)的資料，并準(zhǔn)備筆記本、畫筆等學(xué)習(xí)工具。此外，教學(xué)環(huán)境將布置成小組合作模式，確保每個(gè)學(xué)生都有參與互動(dòng)的機(jī)會(huì)。五、教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入（5分鐘）教師活動(dòng)：1.播放一段關(guān)于地理信息科學(xué)在日常生活中應(yīng)用的短視頻，如城市交通管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。2.提問(wèn)：同學(xué)們?cè)谏钪杏龅竭^(guò)哪些與地理信息科學(xué)相關(guān)的情況？3.引導(dǎo)學(xué)生思考：地理信息科學(xué)是如何幫助人們更好地了解和利用地理信息的？學(xué)生活動(dòng)：1.觀看視頻，思考視頻中展示的地理信息科學(xué)應(yīng)用。2.回答教師提出的問(wèn)題，分享自己的觀察和思考。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生能夠識(shí)別出視頻中的地理信息科學(xué)應(yīng)用。學(xué)生能夠表達(dá)出對(duì)地理信息科學(xué)在日常生活中的重要性的認(rèn)識(shí)。新授（30分鐘）任務(wù)一：地理時(shí)空大數(shù)據(jù)概述教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的基本概念和特征。能力目標(biāo)：解釋地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、處理和分析的基本流程。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)對(duì)地理信息科學(xué)的興趣和好奇心。教師活動(dòng)：1.講解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的定義和特征。2.展示不同類型的地理時(shí)空數(shù)據(jù)，如氣象數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)等。3.分析地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、處理和分析的基本流程。學(xué)生活動(dòng)：1.認(rèn)真聽講，理解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念和特征。2.觀察不同類型的地理時(shí)空數(shù)據(jù)，思考其應(yīng)用場(chǎng)景。3.積極參與討論，分享對(duì)地理時(shí)空數(shù)據(jù)處理的看法。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念和特征。學(xué)生能夠列舉至少兩種地理時(shí)空數(shù)據(jù)的類型及其應(yīng)用場(chǎng)景。學(xué)生能夠描述地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、處理和分析的基本流程。任務(wù)二：地理信息系統(tǒng)（GIS）概述教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本概念和功能。能力目標(biāo)：解釋GIS在地理時(shí)空大數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：增強(qiáng)學(xué)生利用GIS解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。教師活動(dòng)：1.講解地理信息系統(tǒng)（GIS）的定義和功能。2.展示GIS軟件的界面和基本操作。3.分析GIS在地理時(shí)空大數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用案例。學(xué)生活動(dòng)：1.認(rèn)真聽講，理解GIS的基本概念和功能。2.觀察GIS軟件的界面和操作，嘗試進(jìn)行基本操作。3.積極參與討論，分享對(duì)GIS應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述GIS的基本概念和功能。學(xué)生能夠操作GIS軟件進(jìn)行基本操作。學(xué)生能夠列舉至少一個(gè)GIS在地理時(shí)空大數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用案例。任務(wù)三：地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的收集教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的收集方法。能力目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的地理時(shí)空數(shù)據(jù)收集方案。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。教師活動(dòng)：1.講解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的收集方法，如衛(wèi)星遙感、地面監(jiān)測(cè)等。2.分組討論，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的地理時(shí)空數(shù)據(jù)收集方案。3.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)收集。學(xué)生活動(dòng)：1.認(rèn)真聽講，理解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的收集方法。2.參與小組討論，設(shè)計(jì)地理時(shí)空數(shù)據(jù)收集方案。3.進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)收集，記錄觀察結(jié)果。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生能夠說(shuō)出地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的收集方法。學(xué)生能夠設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的地理時(shí)空數(shù)據(jù)收集方案。學(xué)生能夠收集到有效的地理時(shí)空數(shù)據(jù)。任務(wù)四：地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理方法。能力目標(biāo)：運(yùn)用GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和解決問(wèn)題的能力。教師活動(dòng)：1.講解地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理方法，如數(shù)據(jù)清洗、空間分析等。2.展示GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)處理的操作步驟。3.指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理。學(xué)生活動(dòng)：1.認(rèn)真聽講，理解地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理方法。2.觀察GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)處理的操作步驟。3.運(yùn)用GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理，分析處理結(jié)果。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生能夠說(shuō)出地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理方法。學(xué)生能夠運(yùn)用GIS軟件進(jìn)行地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理。學(xué)生能夠分析處理結(jié)果，得出有意義的結(jié)論。任務(wù)五：地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域。能力目標(biāo)：運(yùn)用地理時(shí)空大數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教師活動(dòng)：1.講解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，如城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等。2.分組討論，設(shè)計(jì)一個(gè)利用地理時(shí)空大數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的方案。3.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方案實(shí)施和成果展示。學(xué)生活動(dòng)：1.認(rèn)真聽講，理解地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域。2.參與小組討論，設(shè)計(jì)利用地理時(shí)空大數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的方案。3.進(jìn)行方案實(shí)施，展示成果。即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生能夠說(shuō)出地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域。學(xué)生能夠設(shè)計(jì)一個(gè)利用地理時(shí)空大數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的方案。學(xué)生能夠?qū)嵤┓桨?，展示成果。鞏固?分鐘）教師活動(dòng)：1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。2.提問(wèn)：同學(xué)們對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容有什么疑問(wèn)？3.針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答。學(xué)生活動(dòng)：1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，思考自己的疑問(wèn)。2.積極提問(wèn)，解決自己的疑問(wèn)。小結(jié)（5分鐘）教師活動(dòng)：1.總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)地理信息科學(xué)在“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的重要性。2.鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)和探索地理信息科學(xué)。學(xué)生活動(dòng)：1.回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果，思考地理信息科學(xué)的應(yīng)用前景。2.表達(dá)對(duì)地理信息科學(xué)的興趣和好奇心。六、作業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)性作業(yè)：內(nèi)容：復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)的地理時(shí)空大數(shù)據(jù)概念、GIS軟件基本操作以及地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、處理和分析流程。完成形式：完成課后練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題。提交時(shí)限：下節(jié)課前。能力培養(yǎng)目標(biāo)：鞏固學(xué)生對(duì)地理信息科學(xué)基本概念和操作流程的理解，提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。拓展性作業(yè)：內(nèi)容：選擇一個(gè)感興趣的地理時(shí)空大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，如城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等，進(jìn)行深入研究。完成形式：撰寫一篇短文，介紹該領(lǐng)域的應(yīng)用案例，并分析其應(yīng)用價(jià)值和局限性。提交時(shí)限：兩周內(nèi)。能力培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的信息收集能力、分析能力和寫作能力，提高學(xué)生對(duì)地理信息科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)。探究性/創(chuàng)造性作業(yè)：內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)利用地理時(shí)空大數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的方案，如基于GIS的城市交通流量?jī)?yōu)化方案。完成形式：制作一個(gè)PPT或研究報(bào)告，展示方案的設(shè)計(jì)思路、實(shí)施步驟和預(yù)期效果。提交時(shí)限：一個(gè)月內(nèi)。能力培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生運(yùn)用地理信息科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。七、本節(jié)知識(shí)清單及拓展1.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的定義、特征及其在地理信息科學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。2.地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本概念、功能及其在地理時(shí)空大數(shù)據(jù)處理中的作用。3.地理時(shí)空數(shù)據(jù)的收集方法，包括衛(wèi)星遙感、地面監(jiān)測(cè)等手段。4.地理時(shí)空數(shù)據(jù)的處理流程，包括數(shù)據(jù)清洗、空間分析等步驟。5.地理信息系統(tǒng)軟件的基本操作，如圖層管理、坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置等。6.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，如城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害管理等。7.地理信息科學(xué)在“互聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的最新發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。8.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用案例，如城市交通流量?jī)?yōu)化。9.地理信息系統(tǒng)在地理時(shí)空大數(shù)據(jù)處理中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用場(chǎng)景。10.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的倫理問(wèn)題和隱私保護(hù)措施。11.地理信息科學(xué)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)和綜合能力提升的貢獻(xiàn)。12.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)與人工智能、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的交叉融合趨勢(shì)。13.地理信息系統(tǒng)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如地理信息教學(xué)軟件和在線地理信息系統(tǒng)。14.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)在科學(xué)研究中的應(yīng)用，如氣候變化研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。15.地理信息系統(tǒng)在災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急管理中的作用。16.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用，如智能交通、智能環(huán)境監(jiān)測(cè)等。17.地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)資源管理等。18.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)在文化旅游領(lǐng)域的應(yīng)用，如旅游路線規(guī)劃、景點(diǎn)推薦等。19.地理信息系統(tǒng)在自然資源管理中的應(yīng)用，如土地資源調(diào)查、水資源管理等。20.地理時(shí)空大數(shù)據(jù)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用，如城市安全監(jiān)控、應(yīng)急救援等。八、教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成，學(xué)生對(duì)地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的概念和應(yīng)用有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。在活動(dòng)設(shè)計(jì)上，通過(guò)案例教學(xué)和小組討論，學(xué)生的參與度和互動(dòng)性較高。然而，在地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件的操作環(huán)節(jié)，部分學(xué)生反映操作難度較大，這可能是因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的先備知識(shí)。對(duì)于這一發(fā)現(xiàn)，我將在后續(xù)教學(xué)中增加GIS軟件操作的輔導(dǎo)和練習(xí)，以提高學(xué)生的操作技能。在教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣點(diǎn)主要集中在地理時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用案例上。例如，當(dāng)討論到城市交通流量?jī)?yōu)化時(shí)，學(xué)生們表現(xiàn)出濃厚的興趣，并提出了許多有創(chuàng)意的想法。這讓我意識(shí)到，結(jié)合