1.3地球的圈层结构（教学设计）地理湘教版2019必修一

湘教版必修一教学设计 课题 第三节《地球的圈层结构》 课型 新授课 教学方法 多媒体演示、自主学习、合作探究 课时 1课时 备课人 教材 湘教版必修一地理 课程标准 运用示意图，说明地球的圈层结构。 素养目标 地理实践力：了解地震的概念及要素，知道地震的危害及地震发生时的自救措施。 综合思维：了解地震波的基本特征，并能说明科学家如何利用地震波来研究地球内部的圈层结构。 综合思维、人地协调观：了解地球各圈层的主要特征，并能从人地关系的角度阐述各圈层与人类活动的关系。 综合思维、区域认知：了解地球各圈层的主要特征，并能从人地关系的角度阐述各圈层与人类活动的关系。 教材分析 本节内容是湘教版普通高中必修一第一章第三节，具有承上启下的作用。它是在学生学习了“宇宙中的地球”之后，对地球本身结构的深入了解，为后面四章自然环境不同要素的学习奠定了知识基础。 学情分析 学生在初中阶段已学习过地球的基本概念、地形、气候等基础知识，对地球的基本圈层有初步认识，如知道地球有地壳、大气圈等，但对地球内部结构、圈层之间的相互作用等知识掌握不够深入，需要进一步拓展和深化。 学生已具备一定的读图、绘图能力和资料分析能力，能够通过观察地图、图表等资料获取地理信息，但对于一些复杂的示意图，如地震波传播速度与距离地表深度关系示意图，可能需要教师进一步引导分析。部分学生的地理空间思维能力有待提高，难以在脑海中构建出地球内部圈层和外部圈层的立体结构，对于岩石圈、软流层等的位置和范围理解可能存在困难。 重难点 重点： 地球的内部圈层结构以及各圈层的主要特点，用图示的方法认识地球各圈层的位置关系。 难点： 地震波在地球内部传播速度的变化和地球内部物质组成的关系，软流层的位置及岩石圈的位置与范围。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 课堂导入 以缅甸7.9级地震和视频《缅甸地震成因》导入，引导学生了解地震的相关概念、成因及影响烈度的因素。 能用板块构造学说解释地震的成因，初步了解影响地震破坏程度的因素。 以生活案例导入激发学生对地震和地震波探索的兴趣 环节二 探究新知 一．地震和地震波 1、地震 (1)地震：是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动，是一种危害和影响巨大的自然灾害。 (2)震级：地震的大小用震级表示。 (3)烈度：地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，用烈度表示。一次地震，可以有多个烈度。 图示讲解震源、震源深度、震中、震中距、等震线基本概念。 （4）影响烈度（地震破坏程度）的因素： 震级、震源深度、震中距、地质构造、人口密度和经济发展程度、建筑物的质量和抗震性能、地震发生的时间、防灾减灾能力。 2、地震波 （1）概念：地震的能量以波动的方式向外传播。 （2）分类：纵波（P波）与横波（S波） （3）地震波特性 传播速度：地震波在不同介质中的传播速度不同 纵波的传播速度较快，横波的传播速度较慢。 传播介质：纵波在固体、液体和气体中均能传播；横波只能在固体中传播。 地震波经过不同介质的界面时，还会发生反射和折射现象 视频播放地震的预防预警和避震措施。 （4）地震预警、地震预报 地震预警是在地震发生后，利用地震波纵波比横波传播速度快的特点，根据监测到的纵波对即将到来的横波进行预警。 地震警报是指在地震发生之前，对地震发生的时间和地点进行预报。目前科学界还做不到对地震进行准确的预报 地震预警应用的重大意义：地震预警抢在地震波传播到设防地区之前发出，以减少当地的损失，减少人员伤亡。 （5）地震避险 家中：就地避险，不可贸然外逃，应选择较安全的地方躲避。 室外：远离高大建筑物、高压线。 办公室：赶紧躲藏在办公室桌下，待地震停止即从楼梯迅速撤离。 影剧院、体育馆：迅速躲在排椅下，舞台脚下或乐池中，等待地震停止后有组织、有步骤地从多个出口疏散到空旷安全处。 探究活动一 思考： 1.阅读教材P24了解震级、震源深度、震中等相关名词。 2.影响烈度的因素。 3.当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？ 4.地震发生，我们如何避险？ 地理实践力（学以致用） （1）某日，你在平静湖面的船只上钓鱼，此时突然发生了地震，你会有怎样的感受？ （2）某日，你在坐飞机去旅游，此时突然发生了地震，你会 有怎样的感受？ （3）当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？ 探究活动二： 教材29页活动 1.（1）地震预警与地震预报属同一个概念吗？为什么？ （2）讨论开展地震预警应用的重大意义。 （3）当地震发生时，不同地方、不同情况应采取不同的应对方法。收集相关资料，与同学们交流避震方法。 帮助学生明确地震波是一种弹性波，并且了解地震波共分为横波和纵波。通过动画演示，解释两种波在振动方向上的差异。 强化实践应用，提升地理技能与防灾意识。 结合地震预警的原理培养学生的防灾减灾能力。落实“学以致用”的目标，培养学生的地理实践力。 二．地球的内部圈层 从地球内部地震波曲线图上，可以看出地震波在一定深度发生突然变化，这种波速突然变化的面叫不连续面，地球内部有两个不连续面： 在大陆地面下平均33千米处，在这个不连续面下，横波和纵波的速度都明显增加，这个不连续面叫“莫霍界面”。 在地下约2900千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，这个面叫“古登堡界面”。 以这两个界面为界，地球内部被划分为三个圈层，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。 1. 地壳 （1）地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳。 （2）地壳厚薄不一，平均厚度为17千米；海洋地壳薄，一般为5—10千米；大陆地壳厚，平均厚度为39-41千米，有高大山脉的地方地壳会更厚，最厚达70千米。（地壳大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。） （3）地壳由 90 多种化学元素组成。氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁 8 种元素的质量总数占地壳总质量的98.04%。硅酸盐类矿物在地壳中分布最广。 2.地幔 （1）地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层，在莫霍面以下到古登堡面以上，深度从地壳底界到2900千米。 （2）地幔分为上地幔和下地幔，具有固态特征，主要由含铁、镁和硅酸盐类矿物组成。 （3）上地幔上部存在一个软流层，一般认为这里是岩浆的主要发源地。 3.地核 地核是地球的核心部分,即古登堡面所包围的球体,科学家推测，组成地核的物质,可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。 探究活动三： 俗话说：“上天有路，入地无门。”议一议，在“入地无门”的情况下，科学家是如何探测地球内部奥秘的？ 可以通过地球上的一些自然现象认识地球内部，比如火山、地震、温泉等，还可以通过自然形成的大裂谷、大断层等了解地球结构。 探究活动四： 自主学习： 阅读教材P25-26，梳理以下要点 1.学生观察地震波传播速度图。注意横波纵波，以及各波传播速度变化。 2.什么叫不连续面？有哪几个？ 3.地球内部圈层是怎么划分的？ 4.地球内部圈层结构各有什么特征? 引导学生掌握岩石圈的范围：岩石圈=地壳+上地幔顶部（软流层以上） 探究活动五： 比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同？ 相同之处：在内部圈层的结构和比例上，煮熟的鸡蛋和地球很相似。 不同之处主要有: 鸡蛋整体上呈明显的椭圆，而地球接近正圆; 鸡蛋壳较均匀，而地壳(陆地和海洋间)厚薄不均匀; 熟鸡蛋的蛋白结构比较一致，呈固态，而地幔分为上地幔和下地幔，上地幔的上部存在软流层; 地核呈液态或熔融状态，而熟鸡蛋的蛋黄呈固态。 让学生了解人类对地球内部圈层进行探索的难度，为之后介绍将地震波作为工具“透视”地球内部结构做铺垫，激发学生对地球科学的探究兴趣，培养科学精神。 通过地震波传播速度与距离地表深度关系示意图和地球圈层结构示意图等，帮助学生直观地理解抽象的地球圈层结构知识。 将地球内部的圈层结构用生活中常见的物质结构进行类比，便于学生记忆。 三．地球的外部圈层 通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界，划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层，统称为地球的外部圈层。 1. 大气圈 大气圈是包裹地球的气体层。 近地面的大气密度大。随着高度的增加，大气的密度迅速减小。 在2000～3000千米的高空，每立方厘米的空间，平均只有一个气体分子。与星际空间的情况很接近，一般把这个高度作为大气圈的上界。 2.水圈 水圈由液态水、固态水和气态水组成。 按存在的位置和状态，可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。 陆地水与人类关系最密切，它主要分为地表水和地下水。 3.生物圈 地球上所有生物及其生存环境的总称。 不单独占有任何空间，而是分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，厚度约20千米。但是，生物的绝大部分集中在地面以上100千米到水下200千米的范围内。 设计“圈层互动案例分析”活动： “火山喷发如何影响四大外部圈层”。 各个圈层之间相互联系、相互渗透，如化石形成于生物圈和岩石圈之间，风蚀地貌形成于大气圈和岩石圈之间，喀斯特地貌形成于岩石圈、大气圈和水圈之间。 探究活动六： （1）在黄果树瀑布景观中涉及了地球的哪几个圈层?构成该景观的主体要素属于地球的哪个圈层? （2）该景观的形成体现了地球各圈层之间具有怎样的关系? 探究活动七： “火山喷发如何影响四大外部圈层”？ 岩浆喷发（岩石圈）→火山灰进入大气圈→降水带变化（水圈）→植被生长受影响（生物圈） 以黄果树瀑布景观导入《地球的外部圈层结构》的教学设计，意图通过具象化的自然景观，将抽象的“外部圈层”概念与学生的直观认知建立联系，实现“从现象到本质、从具体到抽象”的认知递进，同时渗透地理学科核心素养。 引导学生认识到各圈层并非孤立存在，而是通过物质循环、能量交换紧密联系，强化了综合思维的培养。 环节三 课堂练习 见学案 知识点对应习题 完成习题 通过针对性练习，让学生及时应用课堂所学知识点，将理论知识转化为实际操作或问题解决能力，让学生在练习中学会分析、推理和应用。 环节四 课堂小结 引导学生回顾本节内容重难点知识，完成知识结构框架。 学生动手画思维导图，完 成本节知识结构框架，简要小结重难点知识。 将抽象想法转化为图像、关键词和线条，直观呈现思维脉络，便于理清复杂问题的主次关系。把零散信息分类整理，形成结构化知识网络，用思维导图整理学科知识点，方便记忆和复习。 环节五 课后作业 列举人类活动对地球各圈层产生影响的实例。 如人类的生产和生活活动（燃烧化石燃料、汽车尾气排放）向大气中释放大量污染物，导致大气圈的结构和成分发生变化，引发温室效应、酸雨、雾霾等问题；工厂废水排入河流破坏水圈生态平衡。 学生课下查阅相关资料完成。 鼓励学生自主查阅资料、深入探究，帮助学生树立尊重自然、保护自然的意识，培养人地协调观。 板书设计 作业设计 《基础巩固练》 《能力提升练》 《素养拓展练》 教学反思 优点： 采用黄果树瀑布（外部圈层）、地震现象（内部圈层）等学生熟悉的案例导入，将“圈层”这一抽象概念与具象景观结合。针对“地震波传播速度与内部圈层划分”这一难点，通过地震波（纵波、横波）在不同圈层的速度变化示意图图，让学生直观看到“莫霍面”“古登堡面”的位置及圈层物质状态差异，突破了“为什么横波在古登堡面消失”等抽象问题的理解障碍。 设计“圈层互动案例分析”活动，如“火山喷发如何影响四大外部圈层”（岩浆喷发（岩石圈）→火山灰进入大气圈→降水带变化（水圈）→植被生长受影响（生物圈）），引导学生认识到各圈层并非孤立存在，而是通过物质循环、能量交换紧密联系，强化了综合思维的培养。 教学不足与问题分析： 1. 内部圈层的细节理解仍显薄弱 学生对内部圈层的物质组成（如地幔的“软流层”）、物理状态（如地核的“液态外核”“固态内核”）的记忆和理解较表面，缺乏对“圈层状态与地震波传播关系”的深层推导。例如，部分学生能记住“横波不能在液态中传播”，但无法解释“外核为液态”的推理过程，说明逻辑思维训练需加强。 2. 外部圈层的“边界模糊性”易被忽视 学生容易将外部圈层理解为“界限清晰的独立圈层”，对“生物圈渗透于其他圈层”“岩石圈与大气圈、水圈的过渡带”等特点认识不足。例如，在分析“森林生态系统”时，部分学生仅关注植被（生物圈），忽略其与大气圈（光合作用）、水圈（蒸腾作用）、岩石圈（养分循环）的交叉，反映出对“圈层相互渗透”的理解不够深入。 3. 理论与现实的结合不够紧密 虽然引入了地震、瀑布等案例，但对“圈层知识在现实中的应用”拓展不足。例如，学生知道“岩石圈板块运动引发地震”，但对“地震监测如何利用圈层结构特点”“人类活动（如开采地下水）如何影响圈层平衡”等问题的探讨较浅，未能充分体现“地理实践力”和“人地协调观”的培养。 改进策略与优化方向： 1. 强化逻辑推导，突破内部圈层难点 针对内部圈层，可设计“模拟科学家探究”活动：给出地震波在地球内部的传播数据（速度变化表），让学生自主绘制曲线图，通过“找拐点（莫霍面、古登堡面）—分析速度变化原因—推测圈层物质状态”的过程，自主推导圈层划分依据，而非直接记忆结论，培养逻辑推理能力。 2. 用“圈层交叉案例”深化整体性认知 针对外部圈层的模糊性，可选取“湿地生态系统”“城市景观”等案例，让学生用不同颜色标注其中的大气圈、水圈、生物圈、岩石圈要素，并用箭头标注物质/能量交换过程（如湿地植物蒸腾→大气圈水汽→降水→水圈→滋养植物），直观感受圈层的“相互渗透、不可分割”。 3. 拓展现实应用，落实核心素养 增加“圈层知识与生活”的讨论环节，例如： 结合“地质钻探”“矿产资源分布”，说明内部圈层研究的现实意义； 围绕“全球变暖对水圈（海平面）、生物圈（植被带）的影响”，探讨人类与圈层的相互作用。通过这些话题，让学生认识到“圈层结构”并非孤立的知识点，而是理解地球系统和人地关系的基础，提升学习的现实价值感。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$