内容正文:
1.3地球的演化过程
课题
第一章《宇宙中的地球》
第三节《地球的演化过程》
课型
新授课
教学方法
多媒体演示、自主学习、合作探究
课时
共2课时
备课人
教材
中图版高中地理必修一
课标要求
运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。
教学目标
1、通过了解恐龙化石形成过程,说出地层沉积和生物演化的一般规律。(区域认知、综合思维、地理实践力)
2、观察地质年代表,找出其分为几个层次,说出各层次的名称。(综合思维)
3、运用图文资料,填写各地质年代地球演化的基本情况,描述地球的演化过程。(区域认知、综合思维、人地协调观)
教材分析
本节教材重点落实课程标准中“运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。”这一内容。基于此,教材在组织内容时,首先介绍原始大气、海洋和陆地的形成,接着引出通过化石和地层来认识地球漫长的历史,让学生认识在不同地质历史时期生物具有不同的特征,生物的特征又能反映其生存的地理环境特点,而生物形成的化石包含在地层中。根据这一逻辑,就产生了地质年代表。地质年代表可用来更好地了解地球的生命历史和古地理环境。第三个标题“地球的演化史”介绍不同地质历史时期的地球环境和生命现象。因为生物的演化与环境之间有密切的关系,教材中将地球环境的变化和生命的演化综合描述。
学情分析
学生对于恐龙的存在和灭绝、地球的历史演化等内容是充满了好奇与探索欲的,目前各类科幻影片层出不穷,学生对此也有了一定的了解和认知,但这种认知不一定准确、科学。因此本节在教学时可利用“恐龙真的存在过吗?”引入课题,然后地层与化石、地质年代表等知识一一道出。本节对学生来说知识量大且比较散,但是理解难度较小,需要要给学生足够的材料,引导学生思考与总结。
学习目标
1、了解地球形成与演化的大致过程。
2、理解地质年代的划分依据和主要特征,掌握不同地质时期地球生物演化和主要地质事件。
重难点
阅读地质年代表,描述地球的演化过程。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
新课导入
【提问】恐龙真的存在过吗?怎么证明?
【教师讲解】作为最容易辨认的恐龙之一,梁龙是巨型恐龙中的明星,它们体型巨大,最大的身长超过36米,脖子长度超过6米,尾巴长度更在10米以上。1.5亿年前,在北美洲大平原上,它们是最常见的巨型恐龙。然而,现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。身材这么庞大的动物为什么没能继续在地球上生存下来呢?地球的环境都发生过什么样的变化?
学生们思考问题,积极讨论。
通过恐龙导入,吸引学生兴趣,探索恐龙灭绝的原因的话题引出地球的环境变化。
环节二
原始大气、海洋和陆地的形成
一、原始大气、海洋和陆地的形成
【观看视频】感受地球上生物的演化过程
教师布置任务:观看视频结合教材P19-20,思考问题。
【思考】原始的地球大气、海洋和陆地是什么样子的呢?
教师讲解:陨石撞击、火山喷发、岩石处于熔融状态→地球逐渐冷却
学生整理材料,总结得出
气体溢出→原始大气
地表冷却→原始地壳
产生降水→原始海洋
播放视频,感受地球上生物的演化过程,形成感性认知。
环节三
恐龙化石是如何形成的?
1、 地层
【导入】恐龙化石在哪发现的?又是如何形成的?就此引入地层的概念,介绍沉积岩的形成过程。
教师给出材料,引导学生概况恐龙化石的形成过程。
材料:当恐龙死亡后,其尸体若被泥沙迅速掩埋,便能隔绝氧气与食腐动物。随后,沉积物不断堆积,在地壳运动下产生巨大压力,使泥沙固结成岩。地下水中溶解的矿物质(如硅、钙)逐渐渗入骨骼孔隙,经数百万年缓慢替换骨骼中的有机质,最终骨骼成分彻底石化,但保留原始形态,形成坚硬化石。这一过程需极端巧合,因此恐龙化石极为珍贵。
【小组合作】结合恐龙化石的形成过程,概括沉积地层的形成规律。
教师引导学生得出规律总结。
简要讲解地层反映地表环境与研究化石的意义。
2、 化石
1、同一时代的地层,含有相同或相似的化石。越古老的地层,含有越低级、越简单的生物化石。
2、研究化石的意义:生物的生长过程深受地理环境的影响。通过研究地层和它们包含的化石,科学家发现了不同时期,主要生命形式的特点及其变化,并以此了解地球的生命历史和古地理环境。
【思考】A、B两地是否具有同一时代的地层?将同时代的地层用虚线连接起来,猜想两地地层产生差异的原因。
教师结合教材讲解主要内容。
三、地质年代表
科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究,发现地球演化呈现明显的阶段性。根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等,科学家把漫长的地球历史按照宙代、纪等时间单位,进行系统性编年,这就是地质年代表。
【活动】阅读地质年代表,结合地球的演化史,熟悉各地质年代的名称、距今年数、主要构造运动和代表性动植物。
回顾教材【探索】,思考:说出地球上上述生物出现的时间大约分别距今多少年?
学生了解并掌握地层与沉积岩的概念。
学生对材料进行信息提取加工,概括得出恐龙化石的形成过程:①恐龙死亡与埋藏;②地质作用与压力;③矿物质渗透与替换④化石形成与保存。
学生得出沉积地层的形成规律:先沉积的在下,后沉积的在上。由下到上,地层由老到新,生物化石有简单低级到复杂高级。地层是具有时间顺序的层状岩石。沉积岩的地层具有明显的层理构造。
学生结合分析得出:
问题1:是
问题2:岩层不连续,出现断裂,错位和缺失。
问题3:第一种可能是当时B地发生了地壳抬升,形成高地,不易接受沉积,没有形成①岩层;第二种可能是B地已形成的①岩层在地壳抬升后,被外力侵蚀,导致了①岩层的缺失。
学生阅读地质年代表,进行归类分析。
冥古宙、太古宙和元古宙统称为前寒武纪。
显生宙包括古生代、中生代和新生代。
古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。中生代包括三叠纪、侏罗纪、白垩纪。新生代包括古近纪、新近纪、第四纪。
本环节主要依靠小组合作的形式,设计合作探究活动和独立思考分析,学生通过探究理解地层和化石的形成过程,梳理地质年代表的层次。
环节四
地球的环境发生过什么样的变化?
1、 地球的演化史
【小组合作】阅读教材P20-21“太古代”和“元古代”,完成下列表格
【材料】前寒武纪是自地球诞生到距今5.41亿年的漫长时期,包括了冥古宙、太古宙和元古宙,约占地球历史的90%。
在此期间,地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成,地球也从一个毫无生机的星球变成多种原始生命的家园。地球形成之初,大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气。冥古宙时期,地球上只有一些有机质没有生命的迹象。到了太古宙时期出现了蓝藻等原核生物。蓝细菌能够通过光合作用制造氧气。
【材料】元古宙时,蓝藻大爆发,大气成分开始发生改变,生物也因此得到进一步发展,演化出真核生物和多细胞生物。前寒武纪是重要的成矿时期,大量的铁金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。
【合作探究】探究古生代、中生代、新生代地球的演化。
【材料】古生代(距今5.41亿年-2.52亿年)意为“远古的生物时代”,可分为早古生代和晚古生代。其中早古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪,晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。
古生代期间地壳运动剧烈,许多地方反复上升和下沉,海陆格局发生了多次大的变迁,到了后期地球各块大陆汇聚成一个整体,称为联合古陆。
早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代。早期,地球上海洋面积远大于现在,海洋无脊椎动物空前繁盛,温暖的海水里出现了多种动物,如三叶虫、笔石、鹦鹉螺等。到了后期,海洋面积缩小,陆地上开始出现低等的植物,但海洋仍是无脊椎动物的世界。
【材料】晚古生代是脊椎动物发展的时代。早期鱼类大量繁衍。随着海洋面积进一步缩小,到了中期一些鱼类逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类。晚期,气候变得干旱,水源稀少,一些两栖动物慢慢进化成更能适应干燥气候的爬行动物,裸子植物开始出现。晚古生代,蕨类植物繁盛,形成了茂密的森林,是地质历史上重要的成煤期。古生代末期,发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失,古生代由此告终。
【材料】中生代(距今2.52亿年-6600万年)意为“中间的生物时代”,分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。由于板块运动剧烈,联合古陆在三叠纪晚期开始解体,各大陆向现在的位置漂移。
这一时期爬行动物盛行,尤其是恐龙,在侏罗纪和白垩纪达到了大繁盛,因此中生代也被称为“爬行动物的时代”。中后期,一些爬行动物进化出羽毛,开始向鸟类发展;小型哺乳动物出现。
【材料】裸子植物在中生代极度兴盛,在陆地植物中占主要地位。中生代也是主要的成煤期。中生代末期发生了物种大灭绝事件绝大多数物种从地球上消失,包括我们所熟知的恐龙,成为中生代结束的标志。
【材料】新生代(距今6600万年至今)是“最近的生物时代”,分为古近纪、新近纪和第四纪。联合古陆在新生代最终解体,各大陆板块漂移到现在的位置,形成了现代海陆分布格局。
新生代被子植物高度繁盛,草原面积扩大,哺乳动物快速发展,生物界逐渐呈现现代面貌。第四纪出现了人类,这是生物发展史上的重大飞跃。
第四纪时期,全球出现数次冷暖交替变化。气候寒冷期,冰川范围扩大,海平面下降,许多生物向较低纬度迁移;气候温暖期,冰川范围缩小,海平面上升,海水浸没了若干低洼的地方。目前,地球处于一个温暖期。
2、 海陆变迁
引导学生结合地球的演化史,归纳总结海陆变迁过程。
3、 动植物演替
引导学生结合地球的演化史,归纳总结动物、植物演替过程。
4、 重要成矿期
引导学生结合地球的演化史,归纳总结重要成煤成矿期。
【拓展】金钉子
结合视频与材料,介绍金钉子概况。
材料:金钉子是全球界线层型剖面和层型点(GSSP)的俗称,是指特定地区内,含有一个专有的标志点的特定岩层序列,藉此构成两个年代地层单位之间界线的定义和识别标准,相当于地质年代的“界碑”。
学生活动
前寒武纪(隐生宙):
包括:冥古宙、太古宙、元古宙时间:约40亿年,占地球历史90%。
冥古宙:只有有机质,没有生命。
太古宙:出现蓝藻等原核生物,通过光合作用制造氧气。
元古宙:蓝藻大爆发,大气成分开始改变,生物演化出真核和多细胞生物。
其 他:铁、金、镍、铬等矿藏出现,大气、海洋、陆地慢慢形成。
学生活动
古生代(远古的生物时代)
包括:早古生代、晚古生代
时间:距今5.41-2.52亿年
地壳运动:运动强烈,海陆大变迁,形成联合古陆。
早古生代:海洋无脊椎动物发展,早期海洋无脊椎动物繁盛,后期陆地上开始出现低等植物。
晚古生代:脊椎动物发展,两栖动物出现,进化爬行动物,裸子植物出现,蕨类植物繁盛,重要的成煤时期。
其他:后期95%的生命灭绝。
学生活动
中生代(中间的生物时代)
包括:三叠纪、侏罗纪、白垩纪
时间:距今2.52亿年-6600万年
演化:板块剧烈运动,大陆漂移,爬行动物繁盛,“爬行动物的时代”,中后期,开始向鸟类转化,小型哺乳动物出现,裸子植物极度兴盛。
其他:重要成煤期,后期物种大灭绝。
学生活动
新生代(最新的生物时代)
包括:古近纪、新近纪、第四纪
时间:距今6500万年至今
演化:联合大陆解体,海陆格局形成,形成褶皱山系,被子植物繁盛,哺乳动物出现,人类出现,第四纪时期气候多次冷暖交替。
其他:目前,地球处在一个温暖期。
本环节主要通过小组合作的方式,充分发挥学生的主动性,调动学生的积极性,学生通过材料和图片的阅读,梳理清楚地球上生物演化,海陆变迁的历程。
环节五
拓展探究:古生物学家是如何研究地球历史的呢?
古生物学家如同侦探,他们研究藏在地层里的生物遗体或遗迹,从蛛丝马迹中推断结论。例如,通过研究骨骼化石、脚印化石、粪便化石、植物化石等,最终确定生物的体形特征、行走速度、外貌举止以及饮食特性等;再结合对应的沉积岩的特征可以推断生物生存时代的地理环境。
借助古生物学研究,利用测年技术,我们可以了解地质历史时期生物多样性与环境的关系,探讨地球生命发展的规律,并为应对未来的环境变化,如气候变化,提供很重要的信息。
结合P25案例研究,掌握用化石确定地层的年代和顺序。
阅读材料,学生了解古生物学家研究地球历史的方法。
环节六
课堂总结
回顾本节内容重难点知识,加深印象。
出示本节知识结构框架,简要小结重难点知识。
帮助学生梳理知识体系,强化记忆,同时培养学生的总结表达能力。
板书设计
作业设计
A类作业
练习:新情境命题练:T1-10
B类作业
练习:重难探究专练:T1-10
教学反思
本节课围绕地球演化过程展开,通过“恐龙是否存在”的提问成功激发学生兴趣,并结合化石形成、地质年代表等核心内容,帮助学生构建系统认知。学生在小组合作中能有效分析地层规律(如“下老上新”)和生物演化序列(如“蓝藻→真核生物”),并通过地质年代表梳理出地球演化的阶段性特征,初步掌握了“以古鉴今”的地理思维。
不足之处在于,部分学生对地质年代的时间跨度和事件关联性理解不够深刻,尤其在对比不同宙/代的生物与环境变化时,易混淆关键节点(如将“中生代恐龙灭绝”与“古生代生物大灭绝”混为一谈)。此外,因内容跨度大、专业术语多,部分学生在归纳海陆变迁与生物演替的因果关系时存在困难。
针对以上不足,今后教学可以就此方向改进。强化时间轴可视化,在黑板上绘制动态地质年代表,用不同颜色标注重大事件(如生物大灭绝、成矿期),辅以动画演示板块漂移过程。增加对比案例,例如对比古生代(蕨类森林)与中生代(裸子植物)的成煤差异,帮助学生理解环境与生物的协同演化。分层任务设计,在小组探究中,为基础较弱的学生提供“事件排序卡”等脚手架,而对能力较强的学生增设开放性问题(如“若恐龙未灭绝,人类会如何演化?”)。
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学科网(北京)股份有限公司
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