地球的圈層結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第一單元第四節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)課標(biāo)：說(shuō)出地球的圈層結(jié)構(gòu)，概括各圈層主要特點(diǎn)。課標(biāo)解讀：課標(biāo)要求從宏觀上了解地球的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。地球的圈層結(jié)構(gòu)可 以劃分出內(nèi)部圈層和外部圈層。內(nèi)部圈層包括地殼、地幔和地核，外部圈層包 括大氣圈、水圈和生物圈。巖石圈是介于內(nèi)部圈層和外部圈層之間的一個(gè)圈 層，包括地殼和上地幔的頂部，即軟流層之上的固體巖石部分。另外，要求在 宏觀了解地球圈層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)自然環(huán)境的組成，即在空間范圍上把自然 環(huán)境放在地球圈層結(jié)構(gòu)中認(rèn)識(shí)。但是對(duì)于各圈層不要求展開(kāi)深入了解，而應(yīng)抓 其主要特點(diǎn)及與人類活動(dòng)關(guān)系密切的內(nèi)容。本條 “標(biāo)準(zhǔn)”在活動(dòng)建議中提出了 “繪制示意圖，或利用教具、學(xué)具，

2、說(shuō)明地 球的圈層結(jié)構(gòu) ”的要求。因此，對(duì)地球的圈層結(jié)構(gòu)，從分布到劃分依據(jù)，從各層 特點(diǎn)到學(xué)生理解、分析、判斷和運(yùn)用，都是本節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容?！緦W(xué)情分析】知識(shí)基礎(chǔ)：了解波的傳播需要介質(zhì)；地球外部是有不同的物質(zhì)形態(tài)。能力基礎(chǔ)：基本的讀圖分析能力和繪圖能力、空間思維能力、對(duì)比分析能 力。心理特點(diǎn)：高中學(xué)生有較強(qiáng)的探索欲望，關(guān)于地球內(nèi)部圈層的劃分，可以 通過(guò)教師的逐步引導(dǎo)，讓學(xué)生嘗試劃分。另外，學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)與生活相關(guān)的知 識(shí)，對(duì)橫縱波速度不同的講解中，可遷移到實(shí)際中如果發(fā)生地震，人體是先感 受到上下晃動(dòng)再到作用震動(dòng)的。在講解地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的具體劃分時(shí)，可利 用半熟的雞蛋進(jìn)行類比，強(qiáng)化記憶?！救S教學(xué)

3、目標(biāo)】知識(shí)與技能：1、能說(shuō)出地球的圈層結(jié)構(gòu)和劃分依據(jù)。2、能區(qū)分和歸納各個(gè)圈層的特點(diǎn)3、學(xué)生能舉例說(shuō)明地球表層的特征，并且體會(huì)它們之間存在著相互聯(lián)系。過(guò)程與方法：1、嘗試根據(jù)地震波的傳播速度示意圖繪制地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀：1、養(yǎng)成從宏觀到微觀、從整體到局部把握解決問(wèn)題的方法；2、樹(shù)立熱愛(ài)地球和保護(hù)地球環(huán)境的意識(shí)。重點(diǎn)： 1、地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化與地球內(nèi)部物質(zhì)組成的關(guān)系。 （是理解內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)）2、地球內(nèi)外圈層的空間分布、組成和特點(diǎn)。（地理環(huán)境發(fā)生、發(fā)展和變化 的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)）難點(diǎn)：1、區(qū)分巖石圈和地殼（兩者有包含與被包含的關(guān)系，通常被誤以為兩者是 等同的） 2

4、、地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（地球內(nèi)部不同圈層的物理性質(zhì)不同，而 同一圈層也會(huì)有所區(qū)別，如地核的外核為液態(tài)或熔融狀，內(nèi)核為鐵鎳固體；地 幔為鐵鎂固體，地幔上部的軟流層為巖漿發(fā)源地；地殼厚度不均，陸殼厚洋殼 薄。教學(xué)方法：1、啟發(fā)式教學(xué)法（通過(guò)設(shè)置問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考地震波傳播速度的變 化現(xiàn)象，并讓他們嘗試對(duì)地球內(nèi)部圈層進(jìn)行劃分）2、演示法（用半熟的雞蛋直觀記憶地球內(nèi)部圈層的劃分與物質(zhì)組成）3、講解法（地球內(nèi)部和外部各個(gè)圈層特點(diǎn)的講解）學(xué)法：1、觀察法（觀察 xx 傳播速度的變化）2、繪圖法（繪制地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)圖）3、比較法（比較不同圈層的特點(diǎn)，比較地殼和巖石圈的組成）教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件課時(shí)安

5、排 :1 課時(shí)教學(xué)過(guò)程：【導(dǎo)入新課】提問(wèn)：同學(xué)們，我們平常進(jìn)行學(xué)習(xí)、生活等內(nèi)容都是在地球表面，人們的 足跡也幾乎踏遍了世界的各個(gè)角落，盡管現(xiàn)在科技很發(fā)達(dá)，人們卻無(wú)法親自鉆 進(jìn)地底下看看地球內(nèi)部是什么？聰明的人類利用地震波的傳播原理和知識(shí)對(duì)地 球內(nèi)部進(jìn)行探測(cè)，大家想不想知道科學(xué)家們是怎樣利用地震波探測(cè)，探測(cè)結(jié)果 又是怎樣的呢？下面就讓我們扮演一下科學(xué)家，對(duì)地球的內(nèi)部一探究竟。【新課教授】師：既然我們是要利用地震波的原理進(jìn)行研究，首先要知道什么是地震 波。請(qǐng)同學(xué)們閱讀書(shū)本 21 頁(yè)第一自然段，找到地震波的含義。生：當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生彈性震動(dòng)，并以波的形 式向四周傳播。這種彈性

6、波叫地震波。在這里老師給大家穿插一個(gè)小知識(shí)，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨的時(shí)候，人們首先感到的 是地面上下跳動(dòng)，然后再是前后左右晃動(dòng)，為什么呢？我們先來(lái)看看地震波有 哪些類型。師：很好，地震波有兩種類型，一種是縱波，一種是橫波。我們把振動(dòng)方向與傳播方向一致的波稱為縱波，把振動(dòng)方向與傳播方向垂 直的波稱為橫波。怎么區(qū)分呢？老師這里有一根彈簧，如果我把它拉長(zhǎng)的話，彈簧怎么振動(dòng) 呢？生：上下。師：它的傳播方向呢？，也是上下是吧？也就是說(shuō)它的振動(dòng)方向與傳播方 向一致。我們可以把彈簧的振動(dòng)類比為縱波的傳播。至于橫波呢，我們可以用甩繩子來(lái)類比，如果我這樣上下甩動(dòng)繩子，繩子 產(chǎn)生的波紋是不是從我手拿的一端向遠(yuǎn)方傳去？這樣子的

7、話，上下的振動(dòng)方向就與水平的傳播方向垂直了是吧？ 橫波的傳播形式和繩子的傳播形式類似，同學(xué)們可以這樣來(lái)類比記憶。大 家繼續(xù)看書(shū)本 21 頁(yè)第一段的內(nèi)容，看看兩種地震波的傳播速度是否一樣呢？生：不一樣。如何不一樣?？v波的傳播速度較快，橫波的傳播速度較慢。師：那現(xiàn)在大家能不能解釋為什么當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，人們首先感到地面上下 跳動(dòng)，然后再是前后左右晃動(dòng)了呢？師：因?yàn)榭v波在地球內(nèi)部的傳播速度要快于橫波，事實(shí)上，橫波的破壞性 比縱波是要更強(qiáng)的。師：我們初中學(xué)物理的時(shí)候曾說(shuō)過(guò)聲音的傳播需要介質(zhì)，那地震波的傳播 需要嗎？生：需要。師：那是不是所有物態(tài)都能充當(dāng)介質(zhì)？生：不是，（書(shū)本上怎么說(shuō)？）縱波可以通過(guò)固體、液

8、體、氣體，而橫波 只能通過(guò)固體。師：介質(zhì)不同，縱波和橫波的傳播速度會(huì)一樣嗎？生：不會(huì)，縱波和橫波的傳播速度隨著所通過(guò)物質(zhì)的性質(zhì)變化而變化。師：不錯(cuò)，看來(lái)同學(xué)們都基本掌握了研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)了，那 我們現(xiàn)在就嘗試?yán)眠@些知識(shí)分析一下探測(cè)得到的地球內(nèi)部地震波曲線圖。師：我們先看看它的橫縱坐標(biāo)各代表什么。生：橫坐標(biāo)代表速度，越往右，速度越大?？v坐標(biāo)代表深度，越往下，深 度越深。師：虛線代表的是橫波，實(shí)線代表的是縱波。師：我們剛剛學(xué)習(xí)過(guò)，縱波和橫波在不同的介質(zhì)中傳播速度是不同的。因 此，我們先觀察地震波速度發(fā)生顯著變化的地方在哪里。我們看看這幅圖，主 要有兩個(gè)比較明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)吧？一個(gè)大概在地面

9、下平均 33 千米處（指大陸部 分），縱波和橫波的傳播速度都明顯增加了，一個(gè)大約在地下 2900 千米處，這 時(shí)，縱波的傳播速度突然下降，橫波則完全消失。我們把這種波速發(fā)生突然變 化的面叫做不連續(xù)面，在地面下平均 33 千米處的面稱為莫霍界面，地下 2900 千米處的面稱為古登堡界面。然后，我們可以以莫霍界面和古登堡界面為界， 將地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。師：那么各層又有什么特點(diǎn)，導(dǎo)致地震波的傳播速度會(huì)發(fā)生變化呢？我們 不妨一起分析一下。（邊版圖邊解釋）地殼位于莫霍界面以上，平均厚度為 17 千米，但它的厚度不均，陸殼厚洋 殼薄，所以洋殼的平均厚度是小于 17 千米的。地幔介于莫

10、霍界面和古登堡界面之間，根據(jù)地震波波速的變化，可以把它 分為上地幔和下地幔。在上地幔的上部存在著一個(gè)軟流層，一般認(rèn)為這里是巖 漿的發(fā)源地。由于這一層的溫度很高，巖石就像燒紅的玻璃，處于塑性狀態(tài)， 局部地區(qū)呈熔融狀態(tài)，大家要注意，熔融狀態(tài)并不是液態(tài)，仍可把它當(dāng)做固 態(tài)，所以橫波依然可以通過(guò)。上地幔的頂部，即軟流層以上的地幔部分，和地殼都是由堅(jiān)硬的巖石組成 的，我們把它們合稱為巖石圈。同學(xué)們，你們說(shuō)，地殼和巖石圈一樣嗎？有什么不同？不一樣，地殼是巖石圈的一部分，巖石圈是由上地幔的頂部和地殼共同組 成的。以古登堡界面為界，界面以下是地核，我們可以根據(jù)縱波波速的變化把地 核分為外核與內(nèi)核，根據(jù)地震波曲

11、線圖，橫波到達(dá)古登堡界面就突然消失了， 證明了外核的物態(tài)應(yīng)該是什么？液態(tài)。大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，縱波在地下5000 千米深處的傳播速度明顯增加了？這說(shuō)明了物質(zhì)有可能由液態(tài)轉(zhuǎn)為了固態(tài)，內(nèi)核的物質(zhì)狀態(tài)應(yīng)該是固態(tài)。外核接近液態(tài)，內(nèi)核為固態(tài)。過(guò)渡：我們要全面地認(rèn)識(shí)地球整體面貌，除了需要了解地殼結(jié)構(gòu)外，還需 要了解地球外部結(jié)構(gòu)的層次。那么地球的外部圈層主要有哪些層次？它們各自 范圍和作用是什么呢？師：閱讀書(shū)本，告訴老師外部圈層有哪些？生：大氣圈、水圈和生物圈。師：我們來(lái)逐一認(rèn)識(shí)它們。（繪制方格示意圖）師：大氣圈包圍著海洋和陸地，是由氣體和懸浮物組成的復(fù)雜系統(tǒng)，它沒(méi) 有確切的上解，而在地下，土壤和某些巖石中也會(huì)有少量空氣，它們也可以認(rèn) 為是大氣圈的一個(gè)組成部分。大氣圈的主要成分是氮和氧。水圈是由地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層。它包括地表水、地下 水、大氣水、生物水等。水圈的水處于不間斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中。由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物，在地球上這個(gè)合適的溫度 條件下，形成了適合于生物生存的自然環(huán)境?，F(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上層 部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部，構(gòu)成了地球上一個(gè)獨(dú)特的圈層，我們 稱之為生物圈。由此看來(lái)，它是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的 結(jié)果。這