第一节 GPS的基本工作原理 教案 (2).docx

第一节GPS的基本工作原理教案(2)

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：GPS的基本工作原理

2.教学年级和班级：高中一年级（1）班

3.授课时间：2023年5月10日，第2节课

4.教学时数：1课时

二、核心素养目标

培养学生对科学技术的兴趣和好奇心，提升他们将理论知识应用于实际问题的能力。通过学习GPS的基本工作原理，使学生能够理解并掌握现代导航技术的核心概念，培养他们的信息处理能力和空间思维能力，为将来的工程实践和科技创新打下基础。同时，强化学生的团队合作意识，通过小组讨论和问题解决，发展他们的沟通协作能力。

三、重点难点及解决办法

重点：GPS系统的组成、卫星信号传输过程、信号接收与定位原理。

难点：卫星信号的双程传播时间测量、多路径效应的影响、定位算法的原理。

解决办法：

1.使用多媒体教学，通过动画和图示展示GPS系统的组成和工作流程，帮助学生形象理解抽象概念。

2.通过实际案例分析，解释双程传播时间测量和多路径效应，让学生在实际情境中感受理论的应用。

3.设计小组讨论，让学生合作探讨定位算法的原理，通过问题引导和讨论交流，促进难点知识的内化。

4.安排课后练习，巩固学生对重点难点的理解和应用，教师及时反馈，帮助学生查漏补缺。

四、教学资源

-教科书《现代导航技术》

-多媒体教学设备（投影仪、电脑）

-GPS系统工作原理动画视频

-定位误差案例分析资料

-小组讨论引导问题清单

-课后练习题及答案

-教师反馈评价表

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

-开场提问：“同学们，你们知道GPS是什么吗？它在我们的生活中有哪些应用？”

-展示一些关于GPS定位的图片，如汽车导航、手机地图等，让学生初步感受GPS在日常生活中的重要作用。

-简短介绍GPS的基本概念、发展历程和重要性，为接下来的学习内容打下基础。

2.GPS基础知识讲解（10分钟）

-讲解GPS的定义，包括其全称GlobalPositioningSystem（全球定位系统）。

-详细介绍GPS系统的组成部分，包括地面控制系统、卫星网络和用户接收器。

-通过示意图和实例，让学生理解GPS的工作原理，如卫星信号的发射、接收和定位计算。

3.GPS案例分析（20分钟）

-选择几个典型的GPS应用案例进行分析，如车辆导航、户外探险、灾害救援等。

-详细介绍每个案例的背景、操作流程和实际效果，让学生全面了解GPS在不同场景下的应用。

-引导学生思考这些案例对实际生活的影响，讨论如何利用GPS解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

-将学生分成若干小组，每组选择一个与GPS相关的应用场景进行讨论。

-小组内讨论该场景下GPS的应用优势、可能遇到的问题及解决策略。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括场景描述、GPS应用分析、问题及解决方案。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

-简要回顾本节课的学习内容，包括GPS的基本概念、组成部分、工作原理和案例分析。

-强调GPS在现代导航技术中的重要性，鼓励学生在日常生活中多加关注和应用。

-布置课后作业：让学生撰写一篇关于GPS应用的短文或报告，以巩固学习效果。

六、教学资源拓展

1.拓展资源

-GPS技术的发展历程：介绍GPS技术的起源、发展过程以及未来趋势。

-GLONASS、Galileo和Beidou系统：介绍其他全球导航卫星系统（GNSS）的原理、特点和应用。

-GPS信号处理技术：探讨信号捕获、跟踪、定位算法等关键技术的原理和应用。

-GPS在各个领域的应用案例：详细介绍GPS在交通、农业、测绘、气象、军事等领域的具体应用。

-GPS定位误差来源及修正方法：分析多路径效应、信号延迟、卫星钟差等误差来源，以及相应的修正策略。

-GPS与物联网的结合：探讨GPS技术在物联网领域的应用，如智能交通、智能家居等。

2.拓展建议

-阅读拓展：推荐学生阅读《全球定位系统原理与应用》、《卫星导航技术与应用》等专业书籍，以深入了解GPS技术的理论基础和应用实践。

-实践操作：鼓励学生使用GPS设备进行实际操作，如使用手机地图导航、GPS定位手表等，以增强对GPS技术实用性的认识。

-研究课题：引导学生选择一个与GPS相关的课题进行研究，如GPS在智能交通中的应用、GPS信号处理技术的研究等，以培养学生的研究能力和创新思维。

-参观学习：组织学生参观导航技术