运用数据—绘图方法，解析地球的圈层结构

高占军，杨青春

（1.临沂第二十四中学，山东 临沂 276034；2.齐河县第一中学，山东 德州 251100）

一、背景解读

1.学情背景

初中地理主要是对地理事物定性，学生记忆地理事物的名称、位置等基础知识即可在考试中获得理想成绩；高中地理主要在定性的基础上对地理事物进行定量描述和分析，因此，更需要学生关注地理事物的数据。地球的圈层结构是高一学生面临的地理学习重难点，若学生对该部分知识掌握不透，把握不住细节，则可能对今后的学习造成一定障碍。

2.考情背景

山东等地在实行组合分科后，地理学科尤其注重学生将数据转化成可视化图片、表格的能力，即侧重绘图知识和细节的考查［1］。例如，2020年北京地理高考即考查了学生对数据进行分析并转化成图片、表格的能力；此外，山东省从自主命题以来，绘图题每年都有考查（表1）。

表1 全国部分新高考地理绘图题

3.教学背景

从2019年开始，全国各地陆续开展新版高中地理教材的教学活动。人教版、鲁教版、中图版、湘教版四版新教材（以下统称四版本教材），对地球圈层结构的讲解都有不同程度的删减或存在对不同圈层的范围说明比较模糊、界定数据不够精确等问题（表2）等。然而在大型考试甚至课后练习中对该部分的考查却主要通过数据进行展示。在此前提下，部分教师按照之前的知识进行讲解，部分教师按照现行教材进行讲解，这极易使学生在学习该部分内容时产生认知上的错误和思维上的混乱。因此，全面深入研究高中四版本地理教材对该部分的描述，分析数据并绘制出精准的图示，是解决这一问题的关键。

表2 地球内部圈层几组常考数据在四版本教材中的描述

二、教材内容剖析

1.四版本教材内容特征

2017年教育部推出新版本的教学纲要，四版本地理教材则在2019年进行试用。受限于篇幅，四版本教材皆从宏观上把握内容，在教材的编排中都有所侧重和取舍。而考题考查内容往往较教材更细致和深入。因此，四版本皆存在教材和考试之间难易度不一致的矛盾。尤其是四版本教材的编写较为仓促，部分数据没有做到统一，有些重要数据甚至未提及。

2.四版本教材内容对比

通过表2可知，四版本教材对以上常考数据的陈述不尽相同，甚至有的版本对部分数据未作说明（如人教版未对海陆平均地壳厚度作明确陈述），这就导致了部分学生认知上的模糊，因此，极有必要在数据上进行严格界定，使学生记忆明确的范围界定数据进而形成清晰的解题思路。

三、绘图方法

结合表2各版本提供的数据进行严格界定。可以得出以下结论：全球各地的地壳厚度不均，全球海陆平均厚度为17千米；大陆部分略厚，平均为33千米，高山高原地区要大于此厚度，低矮平原、河口三角洲等的厚度小于33千米但较海陆平均厚度（17千米）大，如青藏高原地区甚至厚达70千米；海洋地区地壳厚度小于17千米，世界上最深的马里亚纳海沟处的地壳厚度约为6千米。通过以上结论可以绘制全球海洋平均、陆地平均和海陆平均地壳厚度示意图（图1），学生通过深入记忆和理解此图，在遇到该类问题时则可迅速得出正确结论。

图1 海洋平均、陆地平均、海陆平均地壳厚度示意图

四、案例分析

1.试题案例分析

例1.（2019年海南高考地理第14题）2019年2月19日，我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探，钻井深8 588米，创亚洲陆上钻井最深纪录。据此完成下题。

该钻井

A.未穿透地壳B.深达莫霍面

C.已穿透岩石圈D.即将穿透地幔

参考答案：A

试题解析：该题主要考查学生对地球内部各圈层厚度的理解和记忆。塔里木盆地为陆地，该部分的地壳厚度应大于33千米，因此8.5千米没有穿透地壳部分。

例2.（2022年湖南长郡中学高一学业考试第5题）2021年5月22日，青海省玛多县发生7.4级地震，震源深度17千米，下图（图略）为地震部分地区烈度分布图。据此完成下题。

此次地震的震源位于

A.地壳B.上地幔 C.下地幔 D.软流层

参考答案：A

试题解析：该题同样考查学生对地球内部各圈层厚度的理解和记忆。据材料可知，此次地震的震源深度为17千米，该地为青藏高原，地壳厚度超过33千米，因此震源处于地壳部分。

2.教学案例分析

（1）地球外部圈层四版本教材数据对比

地球的外部圈层在四版本教材中也有不同的描述。尤其是对于常考的臭氧层和电离层分布范围的描述，各版本之间存在较大差异（表3）。

表3 地球外部圈层几组常考数据在四版本教材中的描述

（2）地球内外圈层结构数据化绘图

在总结以上数据的基础上，选取中纬度地区某一海平面，将地球内外圈层的深度和高度范围绘制在一个近似数轴的图上（图2）。

图2为以中纬度海平面（0km）为基准绘制的地球内外圈层结构示意图，地上部分为高度（正值），地下部分为深度（负值）。需要重点注意的是图2纵坐标轴线左侧部分（如岩石圈、软流层、O3层、电离层等）。通过对图像的记忆和理解，学生在遇到地球圈层结构组成的相关问题时，就能游刃有余。

图2 地球圈层结构的记忆简图（以中纬度地区海平面为例）

（3）教学过程中可数据化绘图的知识点举例

在高中地理的学习过程中学生通常对数据记忆不够敏感，进而无法找到事物之间的规律，以至于做了大量习题仍然无法提高地理成绩。提升高中地理学习成绩应重视数据绘图并总结规律。

对于天体系统的范围大小，常考查太阳系和银河系的范围这个知识点。例如，天狼星距离地球约8.6光年，则天狼星位于哪一个天体系统？只要总结出太阳系远小于1光年，银河系直径约为10万光年，简单记忆“1光年

总结数据、用数据进行绘图不仅是地理教学的重点，也是提高学生地理学科核心素养和地理实践力的必要途径，在地理学习和教学过程中有众多数据记忆和规律总结需要通过作图强化记忆，要求教师熟练掌握四版本地理教材，且能对四版本高中地理教材某一知识点（特别是数据的描述）的不同之处结合高考试题做深入分析。