“地球的圈层结构”教学设计

李艳婷

(福建师范大学地理科学学院 福建福州 350007)

一、教学内容分析

本节课选自2019 人教版高中地理必修一第一单元第四节，教材将本节课知识内容分为地球的内部圈层结构和地球的外部圈层结构两部分，涉及的是地球科学基础知识，是为后续自然地理知识学习做铺垫的重要内容。课标要求为“运用示意图，说明地球的圈层结构”[1]。根据课标和教材内容要求，本节教学内容应重点落实在学生能够利用读图、析图方法，准确说出地球的圈层结构。

二、教学目标

（1）人地协调观：能够结合实际，举例说明地球各圈层对自然环境形成的作用，及其与人类生产生活活动的关系，认识到人类与自然环境相互影响、相互作用，初步形成人地协调观。

（2）综合思维：举例说明地球各圈层的相互关系、相互渗透，从整体上说明自然环境的基本构成。

（3）区域认知：利用示意图描述地球内、外部圈层的范围、物质组成，说明地球结构特点。

（4）地理实践力：能够绘制地球内外部圈层示意图，培养动手能力，知道科学家利用地震波研究地球内部结构的基本方法，增强探究意识和科学精神，提高学生的地理实践力。

三、教学重难点

（1）教学重点：地球内部圈层的划分、界面、各圈层结构特点。地球外部圈层的划分及各圈层对人类活动的影响。

（2）教学难点：地震波传播速度的变化过程与地球内部圈层结构划分关系。大气圈、水圈、生物圈与岩石圈之间的相互关系。

四、教学过程

情境导入

[师]展示材料：1815 年坦博拉火山爆发是有史记录以来最大规模的火山爆发。从4 月5 日持续到7 月中旬，火山爆发喷射出1 400 亿吨岩浆，巨大爆发的火山灰进入大气同温层传播至全世界，随后世界气候变冷，次年成了没有夏天的年份，随后由于农作物毁灭、疾病、水污染等，据估计，约有92 000人直接或间接死于此次火山爆发。

引言：火山爆发这种强大的作用力来自于地下，其产生的影响却涉及地下、地上各个地方。我们对生活的地球表层十分熟悉，但是地表以下更深，地表以上更高的地方到底是什么样子的呢？

新课学习

[地球的内部圈层结构]怎样认识地球内部世界？

[师]：了解学生对地球内部构造的初步印象：提问学生地球赤道半径是多少？有什么办法可以了解地球内部真实的状况？

[生]：约6 300 千米，可以通过钻探，挖开地下来观察地球的内部圈层结构。

[师]：钻探是了解地球内部情况的直接手段，但目前人类直接钻探最深能达到12 千米。通过计算可以得出最深钻井的深度不足地球半径的1/500，如果把地球比作一个鸡蛋，甚至鸡蛋壳还没钻透，所以我们目前并不能通过钻探来获悉地球的内部情况。既然直接观测方法有限，在科学世界里，我们可不可以间接求证呢？展示瓜农轻拍西瓜辨认西瓜成熟度、啄木鸟用嘴巴敲击树干捉害虫、医生用听诊器获知病情等几幅图片，引导学生思考其原理。

[生]：几幅图片都是通过声音来达到目的的，因此探究地球内部信息也可以通过同样原理进行。

[师]：引出地震波的概念，让学生观察教材图1.34“地球内部地震波传播速度与圈层结构示意”。

[生]：思考地震波波速的变化特点与地球内部圈层结构特点和圈层划分的关系，指出新课导入材料中的火山喷发物“岩浆”来源于地球内部圈层中的什么部位？并绘制简单的地球内部圈层结构示意图。

[师]：在莫霍界面和古登堡界面，地震波的纵波和横波因穿过介质的变化其传播速度发生明显的变化，以此为界，人们把地球内部分为地壳、地幔和地核。地幔又分为上地幔和下地幔，在上地幔的上部存在一个软流层，是岩浆的主要发源地，地球板块的运动与之相关。上地幔顶部与地壳由坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。

设计意图：掌握地震波与地球内部圈层结构划分关系，培养综合思维和地理实践力。

转承：前面我们已经探究了无法直接观测的地球内部圈层结构特点，那么我们可感可知的地球外部圈层结构又是什么样子呢？

[地球的外部圈层结构]地球的外部圈层结构特点及其相互关系

[师]：展示校园中拍摄的大树图片，引导学生分析树在生长过程中可能涉及的圈层。

[生]：分组进行大气圈、水圈、生物圈角色扮演，每组根据树的生长环境对分组角色进行定位。

[师]：我们每个人都要从大气圈中获得呼吸氧，从水圈中获取饮用水，人类个体也是生物圈中的一员，由此我们可以发现地球的外部圈层与我们的关系十分密切。

[生]：仔细阅读教材内容，分组合作以表格的形式对地球外部各圈层的概念、组成和功能特征进行归纳，并在班级中进行展示，在组间评价和教师点评中及时进行表格的补充和完善。

[师]：联系新课导入部分的材料内容，火山喷发带来的巨大火山灰对太阳辐射的削弱作用使气温降低，农作物死亡。其释放的有毒气体，污染了空气和水资源，又直接或间接影响着动植物的生存，他们彼此联系、相互作用。我们要认识到地球外部圈层之间是相互联系，相互渗透的，它们共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。因此，人类要尊重自然规律，合理利用和改造自然，促进自然生态系统的可持续发展。

设计意图：认识各圈层之间的紧密联系，培养人地协调观。

五、教学反思

基于学生的实际生活经验，展示丰富的感性材料，化抽象为具体。从直观感知—联系拓展—整体归纳的思路展开，充分发挥学生的主动性，达到了教学目标要求。