1.4 地球的圈层结构 教学设计 2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修第一册

第四节 地球的圈层结构 教学目标和要求 1．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。 2．运用图表描述地球内部、外部圈层的范围、物质组成，说明地球结构特点。 3．知道岩石圈的构成及其在自然环境中的地位，举例说明地球各圈层的相互联系、相互渗透，从整体上说明自然环境的基本构成。 4．举例说明地球各圈层对自然环境形成的作用，及其与人类活动的关系，初步形成人地协调观。 教材设计思路 根据课程标准要求，本节教材重点落实“说明地球的圈层结构”这一内容，方法是“运用示意图”。对于该内容，教材的编写基于以下理解。 地球的物质呈同心圈层分布是地球结构的一大特点。一般认为，原始的地球是一个接近匀质的球体，没有明显的分层现象。随着温度的变化，物质发生分异。地球的内部逐渐分化出地核、地幔和地壳三个圈层。在这一过程中，地球的外部也出现了大气圈、水圈，并形成了生物圈。对于地球结构的划分，科学界有多种方法。按照中学地理教学惯例和上套教材的处理办法，此轮教材修订继续把地球的圈层结构分成内部圈层和外部圈层，将此节内容分为“地球的内部圈层结构”和“地球的外部圈层结构”两个标题。考虑地理科学的研究范围涉及水圈、大气圈、岩石圈和生物圈，即包括了外部圈层和内部圈层的表层，因此在内、外部圈层的介绍中分别根据具体需要从不同角度提及岩石圈。 第一个标题“地球的内部圈层结构”概括介绍认识地球内部结构的方法以及各圈层的位置、特点。地震波是研究地球内部结构的重要工具，教材用图文结合的方式将地震波的传播速度与圈层结构建立联系，引导学生通过关注地震波波速的变化来认识地球内部圈层划分的依据。教材在讲述具体知识的同时也向学生传授科学家进行科学研究的方法。教材对地壳与地幔的界面-莫霍界面，以及地幔与地核的界面-古登堡界面添加脚注，介绍这两个界面名称的由来，目的在于告诉学生，为科学研究作出突出贡献的人，会被永远尊敬和铭记，这也是一种科学精神的传承。 对于内部各圈层的范围和结构特点，教材分别进行了介绍。地壳的特点是厚薄不一，变化幅度较大，最显著的特点是大陆地壳比大洋地壳厚。这一内容为后面的学习提供知识铺垫。对于地幔部分，教材除了介绍地幔的范围和构成，也介绍了其中的岩石圈和软流层，因为软流层和岩石圈是板块构造学的基础，很多地理现象的解释需要学生对软流层和岩石圈有一定认识。教材中写道“软流层与板块运动有关”，这一方面呼应了七年级所学的地球板块的知识，另一方面也为选择性必修1中地貌成因的内容作铺垫。对于地核部分，教材除了介绍地核的构成外，还强调“外核液体物质的运动形成了地球的磁场”。这为第二节“太阳对地球的影响”里所说的“一般情况下，地球的磁场能够阻挡太阳风”这句话中所提到的“地球的磁场”提供铺垫，帮助学生将地球的结构与我们所了解的地理现象相联系。 第二个标题“地球的外部圈层结构”介绍的三个外部圈层再加上岩石圈是地理学的主要研究对象。作为必修教材的第一章，学生对具体圈层以及圈层之间的关系没有太多背景知识，更多局限于初中阶段的认知。教材接下来的章节都围绕这些圈层展开，所以此处对各圈层自身的特点不宜涉及太多，只对这些圈层作概括介绍。教材的主要目的是让学生认识到，圈层之间相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。因此，教材分圈层介绍时，着墨最多的是各圈层对自然环境形成的作用及其对人类活动的影响。例如，教材强调“大气圈笼罩着地球，使得地球上的温度变化和缓，同时提供了生物生存所必需的氧气。大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关”。岩石圈在地球的内部圈层结构中已经介绍过，但由于它是自然环境的重要组成，所以在教材图1.35中用图示和图注的方式对岩石圈从地表的视角作了简单描述。 本节内容具有统领全书的作用。学生在学习与各圈层有关的具体内容之前，只有宏观把握四大圈层的相互联系，才能在后面的学习中以联系的观点进行思考，形成综合思维。基于此，本节“活动”选择了一个自然场景，让学生将场景中的自然事物与四大圈层对应，并思考这些事物之间是如何建立联系的。通过这个活动，学生将圈层之间抽象的联系具体化，能更好地构建圈层间的联系，形成地理思维。 本节内容结构如图1-6所示。 图1-6 第一章第四节内容结构 内容要点说明 情境设计 1．情境设计内容选自1864年出版的法国作家儒勒·凡尔纳的科幻小说《地心游记》。该小说讲述了一个到地心旅行的故事，对地下世界充满了有趣想象。地球在小说中被描述成空心的，且 开口于极地。这个情境设计的目的在于激发学生对地球内部的实际状态产生好奇心。 2．情境设计中“目前最深的钻井深度为12千米”的提法主要依据科拉超深井。苏联于1970年在科拉丰岛邻近挪威国界的地区开始一项科学钻探，其中最深的一个钻孔在1989年达到12.263米。钻探终止于1994