第四章 以科学观念防治自然灾害
第二节 科学技术与减灾防灾
【教材分析】
本节通过学习，认识到高新科学技术在防灾减灾中的应用、高新科学技术在防灾减灾中的前景，并坚信发展高新科学技术进行防灾减灾是一条必由之路。
【教学目标】
1．知识目标：
（1）了解人类减灾防灾的主要措施
（2）学会区分“3S”技术在减灾防灾中的具体应用
（3）了解人类利用高科技趋利避害的远景
2．能力目标：
（1）能够举例说明地理信息技术在自然灾害预测、灾情预测、灾情监测和评估中的作用。
（2）学会认读卫星影象图，并能分析自然灾害的分布特征。
（3）在案例分析中体会科学技术是第一生产力，依靠科技进步是提高减灾效益的基本途径。
3．态度、情感及价值观的形成
通过学习，激发学生学习掌握现代科学技术的志趣，进一步树立科学的减灾防灾观念。
【教学重点】
“3S”技术在减灾防灾中的具体应用、人类利用高科技趋利避害的远景
【教学难点】
“3S”技术在减灾防灾中应用的原理
【教学方法】
启发式、小组合作探究
【教学课时】
一课时
【教学过程】
（引入新课）1.你知道哪些古今中外有关减灾防灾的著名科技成就事例？试举例。
2.这些著名的科技成就在减灾防灾中发挥了那些作用？
3.这些著名的科技成就有何意义？
（课件展示）地动仪、都江堰、避雷针、人工增雨、草障固沙、“3S”技术在减灾防灾中的应用案例。
（学生活动）阅读教材P79引言内容，结合课件提示内容，分组讨论，总结结果，回答问题。
（总结归纳）1. 地动仪、都江堰、避雷针、人工增雨、草障固沙、“3S”技术
2.依靠科技进步来减灾防灾，发展科学技术是减灾防灾的必由之路。其中“3S”技术在减灾防灾中的应用，使得“减灾防灾”工作变得更有效。
（板书）
第二节 科学技术与减灾防灾
一、减灾防灾的主要措施
（课件展示）古代求雨图，现代化的灌溉设施和手段图。
（提出问题）对比两幅图，说明古今灌溉手段不同的主要原因。
（学生活动）思考问题，回答问题。
（总结归纳）古代靠天吃饭，受自然灾害影响很大；现代科学技术显著进步，灌溉设施齐全，给农业带来翻天覆地的变化。
（板书）
1.依靠科技进步是减灾防灾的基本途径
（提出问题）在减灾防灾方面，除了提高减灾防灾的科技水平，我们还必须做哪些工作和努力？
（课件展示）“减灾防灾”宣传、我国部分“减灾防灾”相关法律。
（学生活动）阅读教材P80以及课件展示内容，回答问题。
（总结归纳）“减灾防灾”既需要提高科技水平，更需要加强宣传教育，使更多的民众知道政府制定的“减灾防灾”措施，配合政府制定的“减灾防灾”措施的实施。
当然政府为了更好的贯彻“减灾防灾”的一系列措施，需要加强立法，规范法制。把自然灾害控制在萌芽阶段。
（板书）
2.加强宣传教育和完善法制建设
（提出问题）同学们都知道我国幅员辽阔，自然灾害类型多。
对于自然灾害的治理一般步骤为：一、灾前预防；二、灾中救助；三、灾后重建。
那么我们应该把减灾防灾的工作重点放在哪一个步骤上？
（课件展示）展示我国的天气预报工作、我国对某些自然灾害的预警和预报新闻。
（学生活动）思考自然灾害的治理步骤，结合展示引导内容，分组讨论问题，回答所给问题。
（总结归纳）我们对于任何自然灾害的治理，不能等到灾害发生了才开始，更重要的是要搞好预报和预警，尽量减少人民的财产损失和对生命的威胁。所以说：对于自然灾害的防治一定要把“预防”放在第一位！
（板书）
3.预防为主
（总结归纳）在国际减灾领域有个“4P”和“4R”原则，请同学们阅读教材P81，来认识一下。
（提出问题）“4P”和“4R”原则是国际减灾所遵循的原则，那么如何实施好这个原则呢？我们需要借助什么手段？
（总结归纳）我们在必修一和必修二中学过“地理信息技术”的相关知识，知道“地理信息技术”在减灾防灾中的应用。所以我们不难得到答案。
（板书）
二、地理信息技术与减灾防灾
（提出问题）地理信息技术包括遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）三部分组成。请同学们回忆必修中所学的知识，再结合我们教材中所讲的内容想一想：
1.遥感在减灾防灾中有哪些作用
2.全球定位系统在减灾防灾中有哪些作用
3.地理信息系统在减灾防灾中有哪些作用
（学生活动）回忆必修内容，阅读教材P81-85，分组讨论，梳理教材内容，总结答案，回答问题。
（总结归纳）1.遥感是重大自然灾害空间监测技术的核心技术。
例如：1987年大兴安岭森林火灾的监测与控制等等
2.全球定位系统技术近年来在减灾防灾领域应用发展迅速。
例如：救灾车辆在灾区的导航、地震监测方面等等。
3.地理信息系统可以集成与减灾防灾有关的多种数据库和模型库，供决策使用。
例如：1998年长江流域特大洪灾的救援与治理、数字黄河、数字长江的建设等等。
（课件展示）高科技预防和控制森林火灾案例、洪灾、地震等灾害的预防和治理与高科技的关系的案例。
（活动点拨）P81-82活动题参考答案：
1.4-5月，气温上升，冰雪融化，卫星影像图上白色区域变小；同时，气温回升利于植物生长，绿色区域变大。
2.图中河流左上为其上游。
3.精确、及时（或者观测的范围广，信息的获取量大，获取速度快，实时性好和动态性强）。
（板书）
三、利用高科技趋利避害的远景
（提出问题）请同学们阅读P85“知识窗”的内容，想一想：激光预测降水技术会为降水预报、人工影响天气活动（如：人工防雹、人工增雨、人工消雾、人工消云）带来哪些福音？给我们哪些启示？
（学生活动）阅读教材，回答问题。
（总结归纳）有了激光预测降水技术可以使降水预报、人工影响天气活动工作更准确、精确。
本案例给我们有以下几点启示：
1.随着高科技不断发展，人们对自然灾害的预警能力会大大提高。
2.灾害预测预报方面，会有更多的高新技术得到应用。
3.会有更多的机会，将自然界强大的力量从致灾的方向引向造福的方向。
（课堂小结）
略
【板书设计】
第二节 科学技术与减灾防灾
一、减灾防灾的主要措施
1.依靠科技进步是减灾防灾的基本途径
2.加强宣传教育和完善法制建设
二、地理信息技术与减灾防灾
1.遥感在减灾防灾中有哪些作用
2.全球定位系统在减灾防灾中有哪些作用
3.地理信息系统在减灾防灾中有哪些作用
三、利用高科技趋利避害的远景
1.随着高科技不断发展，人们对自然灾害的预警能力会大大提高。
2.灾害预测预报方面，会有更多的高新技术得到应用。
3.会有更多的机会，将自然界强大的力量从致灾的方向引向造福的方向。
【布置作业】
分组合作，查阅资料，完成P86“活动”。
【教学反思】
本节课用到了很多地理信息技术的知识，这些知识在必修中已经学过，但是隔得时间太久了，很多学生已经遗忘，所以建议在开本节课之前，先把地理信息技术复习一遍，效果会更好。
本节课案例较多，但教材上的案例缺少文字介绍，建议通过课件补充，丰富。或者干脆另外找一些文字介绍完整的案例。
[学案设计]
课题：科学技术与减灾防灾
【学习目标】
1.了解人类减灾防灾的主要措施
2.学会区分“3S”技术在减灾防灾中的具体应用
3．能够举例说明地理信息技术在自然灾害预测、灾情预测、灾情监测和评估中的作用。
4．树立科学的减灾防灾观念
【知识预习】
（一）情景设置
1．公元132年张衡制成的地动仪是人类文明史上用科学仪器监测地震的第一次成功的尝试，比欧洲人制造出功能类似的仪器要早1700多年。（图4—1—1地动仪）
2．在干旱易发地区，我国利用高炮进行人工增雨作业，以缓解旱情。（图4—2—2人工增雨作业）
3．利用气象卫星、资源卫星和海洋卫星等提供观测的数据，通过电视台、因特网向群众发布灾害预报，有针对性地防灾，减轻了灾害带来的损失。（图4—2—3发布灾害预报信息）
（二）减灾防灾的主要措施
1．通过上述“情景设置”材料，请你总结古今中外减灾防灾的基本途径是什么？
2．根据自己所知道的减灾防灾案例,在减灾防灾的其它措施中还有哪些最值得注意？
3．请你列举我国的自然灾害防治法规：
4．读P81“知识窗”内容，简要说出减灾措施的“4P”和“4R”具体指什么？ （三）地理信息技术与减灾防灾
1．阅读P81教材，结合必修内容，地理信息技术的“3S”具体指什么？
2．遥感技术在灾害空间监测系统中的地位：
［探究］：读P82“图4—2—5易贡地区滑坡灾害卫星监测”。
（1）1月和4~5相比，卫星影像图上的绿色和白色区域变化很大，原因是：
（2）被滑体阻断的河流其目标方向在：
原因是
（3）请以该案例总结“卫星遥感监测自然灾害”的优点：
3．全球定位系统在减灾防灾中的应用，读P82~83教材内容：
（1）列举全球定位技术在减灾防灾中的作用：
（2）根据教材图文，试总结全球定位系统的用途和工作特点：
4．地理信息系统在综合减灾中的应用，读P83-85教材内容：
（1）“防讯指挥决策支持系统”建立的基础是：
（2）分析图4—2—7“防汛指挥决策支持系统”的功能结构图，总结该系统有哪四项基本功能：
（四）利用高科技趋利避害的远景
1．读P85教材知识窗的“激光预测云层降水”内容。说明了什么问题？
2．读P85教材内容，总结人们对灾害的预警能力迅速提高的理论和技术支持有哪些？
【精讲点拨】
1．在减灾防灾的各种措施中，最值得注意的是（ ）
①预防为主 ②灾难救助为主 ③协调人地关系 ④安置和重建
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
分析：在减灾防灾的各种措施中，最值得注意的是灾前措施。
本题中①③属于灾前措施，②④属于灾后措施。答案C
2．在遥感技术中，可根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，回答（1）—（3）题。
（1）上图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是（ ）
A．红外线 B．X光 C．可见光 D．紫外线
（2）根据图中的原理，可用遥感技术直接（ ）
A．划分植物类型 B．判读植物生长的土壤类型
C．监测树木的生长状况 D．估计粮食作物的产量
（3）不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有（ ）
A．判断水体污染 B．判断人口分布
C．分析城市大气污染 D．估算工业生产总值
分析：（1）根据图示，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是0.6~0.8微米左右，可见光的波长范围是0.4~0.76微米，而波长大于0.76微米的是红外线。（2）从图中信息可知，植物生物状况不同，其反射率不同，依此推理，树木生长状况不同其反射率必然不同，运用遥感技术当然可以对其监测；作物亦属于植物，其生长状况亦可遥感监测，根据其生长状况，就可以估计粮食产量，而植物类型不同其生长状况相似，以及土壤类型不同，其干湿状况相似，生长在其上的植物生长状况相似，其反射率相近。（3）水体污染与否，城市大气质量状况均属于“地物的不同状况”，所以它们的反射率也不相同。
答案：（1）AC （2）CD （3）AC
【达标检测】
读下列材料和图表，回答有关问题
遥感技术在水文学方面的应用范围是广泛的，如水资源调查、水资源动态研究、冰雪研究等等。例如：青藏高原的高山冰雪覆盖区及新疆、内蒙古浩瀚无限的戈壁沙漠地带，人们难以到达，利用遥感技术有助于掌握这些地区的冰雪消融以及江、河、湖、沼的分布、面积、水量、水质、水文资料等。
下图是根据卫星遥感影像绘制的某地区的平面图（A）和该图中的河流R的纵剖面图（B），而表中的气候资料则是平面图中的P地的多年平均观测结果。
月 份
1
2
3
4
5
6
月平均气温（℃）
—7.3
—2
5.3
11.7
16.7
20.5
月平均降水量（mm）
0.5
0.6
2.5
6.0
13.0
11.0
月 份
7
8
9
10
11
12
月平均气温（℃）
22.4
21.0
15.9
9.4
1.6
—5.7
月平均降水量（mm）
19.8
28.5
17.0
9.0
1.6
0.5
河流尾闾地区的农业区不断缩小，主要人为原因可能有 （4）卫星遥影像资料还表明，近年来该地区侵蚀高山上的雪线在升高，此判断采用的方法是 （5）导致雪线上升的环境问题是
第二节 科学技技术与减灾防灾 答案
二、（二）1．依靠科技进步
2．加强减灾法制建设，提高全民减灾防灾意识，贯彻预防为主的方针，加强自然灾害综合监测预报，大力推动减灾防灾工程建设。
3．《中华人民共和国水土保持法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国防震减灾法》《中华人民共和国防洪治沙法》《地质灾害防治条例》等。
4．4P：计划规划，预测预报，预防，应急准备；4R：救难、救济、安置、重建；4P。
5．坎儿井是新疆的引地下水灌溉工程，地下水来自高山的冰雪融水，引水工程分竖井、斜井、蓄水池等部分，它充分利用当地地形特点，解决了当地干旱、灌溉缺水的问题。
（三）1．RS—遥感；GPS—全球定位系统；GIS—地理信息系统
2．核心技术：（1）1月份尚未出现山体滑坡现象，白色区域比4~5月小，绿色区域较大。4~5月的影像是山体滑坡后的影像，滑坡堆积体覆压植被，使绿色区域变小；高山积雪冰川顺坡下滑，使白色区域变大（把六幅图联系起来，便可得出上述结论）。
（2）被滑坡阻断的河流，其上游方向在西北方。因为位于滑坡体西北方的易贡湖水面从4月13日~5月9日处在扩大之中，说明河流从西北方注入易贡湖（由中间大图可得出此结论）。
（3）该案例可充分体现了卫星遥感在监测自然灾害方面具有观测范围广、获取速度快、实时性好和动态性强的优点，尤其是在交通不便、人迹罕至的地区可体现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性，
3．（1）交通导航、绘制地图、火灾跟踪、人员救生、地震监测。
（2）为用户提供精密的三维坐标、速度和时间、确定位置和方向，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实用性等特点。
4．（1）GIS技术，目前一般多是建立在网络GIS（WEBGIS）基础之上。
（2）信息服务、洪水预报、淹没分析、指挥调度等基本功能。
（四）1．说明高科技在减灾防灾中有重要作用（高科技如激光、空间技术、信息技术等）
2．自然灾害发生机制和预测理论研究，空间技术和信息技术等灾害预测预报技术。
3．不同地区的实际情况不同，因此设计的雨洪调蓄方案应注意因地制宜，并且做到趋利避害，化害为利。假如你在山区，为防御山洪，可在河流峡谷处修建水库，有灌溉、发电之利；假如你在我国北方缺水的城市，可修建雨洪调蓄池，即能缓解雨涝危害，又成为城市提供水源；假如你在我国西北干旱地区，可以修建水窖（贮水池），即能抵御旱灾，又可以解决人畜饮水短缺问题，等等。
五、学以致用
（1）探测范围大 获取资料快 受地面限制少 （2）温带大陆性 高山冰雪融水和夏季降水 （3）中上游地区工农业用水量增加 上游地区森林被大量砍伐 （4）对比分析不同时期该地区的卫星影像资料 （5）温室效应，全球变暖
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