1.3地球的圈层结构教学设计2025-2026学年高一地理湘教版必修一

湘教版必修一第一章第四节地球的圈层结构 教师姓名 徐亚迪 授课年级 高一上学期 课题 湘教版 地理必修一 第一章宇宙中的地球 第三节地球的圈层结构 课时 一课时 地理课程标准 【内容要求】 1.2运用示意图，说明地球的圈层结构 解读 【教什么】 【怎么教】 认识地球的圈层结构是学生学习自然地理的基础，从宏观上了解地球的结构，进而了解自然环境的组成。一方面让学生从宏观上了解地球的圈层结构，它是地球内部圈层和外部圈层的总称，地球内部圈层包括地壳、地幔和地核，外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈；另一方面让学生了解自然环境的组成，这也是根本要求，自然环境由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈四大圈层交叉构成。本课时要求运用示意图说明，这是对学生的要求即可以教师在课堂上可以通过板书引导学生指出地球的圈层结构，主要是内部圈层结构，以及带领学生自主绘制圈层结构示意图，或模型，以深刻理解地球圈层结构，培养实际动手能力，在探究过程中，掌握分析自然地理问题的思路和方法，培养质疑精神，树立科学的自然观和人地协调观。 解读 【学业质量水平】 【教到什么程度】 1-1 在简单、熟悉的情境中，能够辨识地球的内部圈层与外部圈层结构，简单分析各圈层之间的关系和相互作用，及其与人类活动的相互影响。（人地协调观、综合思维） 1-2 根据提示，能够辨识地球各圈层的位置和自然地理要素特征；能够从微观层面认识到不同区域的圈层结构特征不同。（区域认知） 1-3 借助示意图或绘制示意图，以表示地球各圈层的位置和特征，对岩石圈的地貌，生物圈的土壤、植被等自然要素和相关自然现象进行初步观察（地理实践力） 教材分析 本节是湘教版教材高中地理必修第一册第一章“宇宙中的地球”第三节“地球的圈层结构”的内容。本课时为该节的第二课时，教材主要介绍了地球的圈层结构，包括地球的内部圈层和外部圈层。人类对地球内部的了解，主要来自对地震波的研究，通过研究地震波在地球内部传播速度的变化。推知地球内部的组成及其他特征。地震波波速在地球内部存在两次速度变化，即两个不连续面莫霍面和古登堡面，根据这两个界面，我们可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。而岩石圈则包括地壳和上地幔的一部分。教师在教授这部分内容时，可以利用教材地震波传播速度的变化示意图，让学生读图分析，并结合相关材料探究得出结论，然后利用教材第27页安排的两个活动及时帮助学生巩固这部分知识。之后的教材内容会更详细地介绍地球外部圈层，所以本课时中可以只简单介绍大气圈、水圈和生物圈的范围、组成和总体特点。在教学时，教师应主要让学生理解地球外部圈层之间的关系。为了突破这一难点，本教学设计安排了探究活动二，让学生阅读生物圈的形成过程和四大圈层关系示意图，然后进行探讨，并最终得出这四大圈层之间相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。通过对地球圈层结构的探究，培养了学生探究地理问题的能力，也有利于培养学生的质疑和探究精神，帮助他们树立正确的自然观和人地协调观。 学情分析 这一章是高中学生从地球在宇宙中的宏观位置进入到具象结构的过程，需要让学生科学认识地球，尤其是地球内部圈层结构的划分，避免学生死记硬背，而是要结合地震波的转播介质差异导致传播速度改变这一划分依据去理解，需要结合两幅图一起记忆理解。这一节内容并不困难，可以多引用生活案例，类比理解等让学生自主探索。 教学目标 ①人地协调观：通过认识地球的内部圈层结构和外部圈层结构，认识到人类活动对各圈层的影响，和自然界各圈层对人类生产生活的影响，形成人与自然本为一体的人地协调观。 ②综合思维：以科学视角探索人类认识地球的过程，认识到自然界的岩石圈、水圈、生物圈、大气圈之间互相渗透的整体性观念，和多要素组成自然地理环境的综合思维 ③区域认知：通过地震波的传播速度与地球内部圈层的划分认识到地球内部圈层的位置，最后认识地球内部圈层与外部圈层的位置。 ④地理实践力：借助示意图或绘制示意图，以表示地球各圈层的位置和特征，对岩石圈的地貌，生物圈的土壤、植被等自然要素和相关自然现象进行初步观察，加深对人类生活的地球表层的认识。 教学重点 地震波在地球内部传播速度变化与地球内部物质组成关系 地球内部圈层的空间分布、组成和特点 教学难点 地球各圈层的特点和联系 教学资源 黑板，粉笔、多媒体、PPT 教学方法 案例教学法、探究式教学法、讲授法、读图讨论 教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 以凡尔纳著作《地心游记》描述的地心世界启发学生对地球内部奥秘的探索；以教材P23的俄罗斯钻井为地心之旅的起点，一起探索地球的内部圈层结构，在开始之前需要制作一份攻略 展示《地心游记》的画面，并描述凡尔纳笔下的地下世界有波涛汹涌的大海，巨大的蘑菇林，与远古海兽令人心惊胆战的搏斗等。小说中的地心世界是想象的，那真实的地心世界是怎样的呢？为了探索地心世界，人类自己动手打造地心通道，最著名的就是书上23页的科拉超级深钻计划，最深达到了12262米，但是依然不能窥探地球内部的真相。我们地心之旅的第一站就是这里。请同学们思考窥探地球内部的自然通道是什么？你还了解关于地球内部的那些知识？在“入地无门”的情况下科学家是如何探测地球内部奥秘的？ 根据老师的描述和引导思考连接地球内部的自然通道，猜测地球内部的情况 以小说描述的地心 世界吸引学生课堂 注意力，激发学生对地球内部情况好奇，并结合教材，使学生注意力回归书本和正式的课堂 类比探究 逐步导入 通过生活案例，引出探索地心世界就像给地球做“CT”，传递地球内部结构信息的就是地震波 教师列举生活的问题询问学生，以此类比地震波传递地球内部结构信息。 教师：请同学们思考啄木鸟如何知道书里有虫？ （通过喙敲击树木判断声音，被虫蛀食的空心树干传出的声音与健康的实心树干传出的声音不同） 怎样挑选好吃的西瓜？ （通过拍打西瓜听声音判断） 孕妈妈如何知道腹中宝宝的发育情况？ （通过B超手段扫描得到宝宝的影像） 继续追问：那么我们怎么可以知道地球内部的情况科学家发现可以通过类似的方法，就像给地球做“CT”一样，可以得到地球的内部结构的信息，那就是地震波。 那么地震波为什么可以帮助我们了解地球的内部状况呢？ 为了认识地球的内部情况我们进入今天学习的第一部分地震与地震波【板书】 思考并尝试回答问题 运用生活经验类比探究地球内部结构，学生可以更好入手，也能吸引学生的注意力，通过类比的方法辅助学习和理解抽象的不能直接触摸观察的地理事象。 案例探究 以汶川地震的真实案例引出地震和地震波的概念和关系； 展示或描述汶川地震的关键信息 时间：2008年5月12日 震中：四川省汶川县 震级：8.0级 震源深度：14km 震中烈度：11度 人员伤亡：近7万人遇难，37万多人受伤，近2万人失踪。直接经济损失8452.15亿元。 是我国建国以来影响最大的一次地震。 为了预防地震，我们需要了解何为地震？ 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。我国是世界上地震灾害比较严重的国家之一。 在汶川地震的信息中发现描述地震的一些专有名词，这些名词是什么意思呢？看到教材24页图1-17。 补充浅源地震、中源地震、深源地震 汶川地震震源深度14km属于浅源地震，破坏力极大。 陆地上大部分地震都是浅源地震，震源深度越小，距离震源越近，地震破坏力越大，震中距越小，距离震中越近，受地震影响越大。 提醒需要区分地震和烈度的概念，震级与地震释放的能量大小有关，而烈度是指地震对地表和建筑物破坏的强弱，震中距、建筑物抗震强度有关，与地震释放的能量无直接因果关系。 认真听讲认真勾画重点并补充笔记 通过汶川地震的具体新闻案例，引入有关地震的各概念 递进深入 通过地震时的逃离黄金12秒引入地震波，地震波在不同深度的传播速度不同的观察引出地球内部圈层结构。 大家可能在进行地震逃生演练时听说过地震逃生的黄金12秒，指的是破坏性地震从人感觉到震动到建筑物被破坏只有12秒钟。 为什么是12秒呢？ 原因是地震发生时，地下物质受到强烈的冲击会发生弹性震动，地震的能量以波动的方式向外传播，形成地震波。地震波有纵波（P 波）和横波（S 波）之分 由于横波与纵波的传播速度有所差别，时间差大概为12秒，那么两种地震波的传播速度谁快谁慢呢？ 教师提示引导：在发生地震时，地物首先发生上下颠簸，随后又产生左右摇晃。所以纵波先到达地表，传播速度较快，反之，横波传播速度较慢。 追问：阅读课本25页，找找纵波与横波还有哪些不同特点？ 通过对课本文字的阅读和前边对地震的现象和生活经验分析，我们就可以归纳纵波和横波的不同特点。 按照表格，学生说教师写，板书总结 强调两种地震波的传播速度会随着通过物质的性质发生改变，就如同子弹在空气中传播速度比在水中的速度快得多。（运用类比联结语句） 跟随老师的指示思考并回答问题，认真阅读书上文字，在老师板书的带领下归纳总结 在地震案例的基础上融入生活经验，通过思考地震时的感受，引出地震波的概念，以纵波和横波解释地震时的感受，解释了地震逃生的黄金12秒，以解决问题，思考并解释生活现象为主线，激发学生探究学习的动力，培养其以科学视角看待身边地理事象的思维方式。 学以致用 思考探究 创设情境考察学生对地震波的掌握 问：从地震波的传播特点的角度考虑，发生地震时，湖中泛舟的人与那边行走的人感觉是否相同？为什么？ 板书画出简图。 提示：横波只能在固体中传播，纵波可以在固体、液体、气体中传播，所以他们的感觉不同。因为横波只能在固体中传播，所以在水上泛舟的人感受不到横波带来的左右摇晃， 当地震发生时，他们只能感受到上下颠簸；而岸上游览的人既能感觉到横波又能感觉到纵波，又由于纵波传播得比横波快，所以他们会感觉到先上下颠簸后左右摇晃。 因此当地震波在地球某一深度的传播速度突然发生变化时。说明这一深度附近的物质性质发生了变化，由此将地球分布划分出若干个圈层 下面我们来学习第二个问题地球的内部圈层结构。 学生根据老师的创设的板书情境回答问题 在具体的情景中巩固纵波与横波的传播特点。 由地震波通过的介质不同速度发生变化，引出科学家据此探究地球内部结构 识图解译 读图识图 观察地球内部地震波的曲线图，我们会发现，在地下的不同深度，出现了两个地震波传播速度明显变化的地方，称为不连续面 请读图分析不连续面的深度？地震波发生了怎样的变化？ 此环节以点回答名或鼓励学生集体回答的互动形式 可以看到，随着深度的增加，第一个不连续面出现在地面以下17km深处，此处向下，纵波、横波均明显加速。说明地震波通过的介质发生了改变；1909年科学家莫霍洛维奇发现了这个不连续面的存在，为了纪念他的功绩，我们把这个不连续面命名为莫霍面。 第二个不连续面出现在地面以下2900km深处，从这里往下，纵波突然减速，横波则完全消失。1914年，美国学者古登堡发现第二个不连续面，因而命名为古登堡面。 以莫霍面和古登堡面为界，我们就将地球内部划分为地壳、地幔、地核三个圈层。 观察教材25页图1-18，或者观察教师板书，并回答问题 通过带领学生读图识图，认识地球内部圈层的划分依据，帮助学生科学认识地球内部结构。 层层剖析 地心之旅第一站 地壳 问：①我们地心之旅的第一站科拉超级钻井的深度有没有突破地壳的深度？ 如果把地球的内部圈层结构比作一个鸡蛋，那么科拉钻井的深度甚至没有突破鸡蛋壳的厚度，那么自然界中地壳的厚度像鸡蛋壳一样均匀吗？ 继续追问：请同学们思考一下地球上地壳最厚的地方在哪里？地壳厚度的分布规律是什么？为什么？请带着这三个问题阅读书上25-26页有关地壳的内容。 时间到，大家能不能回答这三个问题了 首先，地壳在地球内部圈层的位置范围是？ 地面以下莫霍面以上，平均厚度为17km的固体外壳，地球上有各种地貌，其海拔高度不一，海拔越高，距离莫霍面越远，该处的地壳厚度越厚，所以地球上地壳最厚的地方在我国的青藏高原；反之，海拔越低，地壳的厚度越薄。根据位置、成分、和厚度的差异，地壳分为了陆地地壳和大洋地壳。 陆地地壳位于大陆，大洋地壳位于海洋，大陆地壳通常由密度较大的硅镁层和密度较小的硅铝层组成，大洋地壳呢一般只有硅镁层，即使有硅铝层也很薄，所以说，地壳的硅镁层是连续的，因为在大洋地壳和大陆地壳中都有。 学生找到科拉钻井深度和地壳平均深度的数值对比回答 学生回答不是，地壳的厚度起伏不一 带着问题仔细阅读认真思考 尝试回答问题 认真听老师解读教材有关地壳的内容并补充笔记 地心之旅第二站 地幔 穿越莫霍面，我们来到地心之旅的第二站——地幔。这是占据地球内部体积最大的圈层，在这里我们可以看到组成地幔的物质状态是怎样的呢？ 如果我们要前往岩石圈的“领地”，至少要到达地幔的哪个部位呢？ 带着这两个问题，请观察27页图1-19，阅读28页有关地幔的文字描述，并回答这两个问题。 好，时间到。 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 2 900 千米。地幔能传播横波， 具有固态特征； 上地幔上部的软流层，这里被认为是岩浆的发源地，物质状态呈现熔融状态。所以地幔的物质状态呈现固态和熔融状态。 上地幔顶部或软流层以上到地壳的部分属于岩石圈，所以需要到达软流层顶部才属于岩石圈范围。 认真听讲，根据问题任务性地阅读教材。并补充笔记。 地心之旅第三站 地核 探索完地幔我们穿越古登堡面，继续向地球更深处出发，来到地心之旅的最后一站——地核 根据我们刚才探索地幔的经验，观察地震波在地球内部的传播速度变化，判断地核的物质组成。 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。根据地震波传播速度的不同，地核又分为内核和外核。 观察发现： 横波在地下2900km附近传播速度突然变为0，科学家们据此推测，地球外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态 它们含大量铁和镍，且相对于地壳的“流动”，可能是地球磁场产生的主要原因。一般认为地球内核呈固态。 至此我们的地心之旅结束。 认真听讲，根据对地幔的学习经验，快速学习地核的相关知识， 重点总结 总结地球内部圈层结构和各圈层结构特点 请根据刚才结束的地心之旅所学内容，完成课本27页的表格，总结地球内部圈层结构的界面、地震波传播速度和圈层特点。 教师总结： 在第一站的时候老师将地壳比作鸡蛋壳，如果将一颗煮熟的鸡蛋对半切开，会呈现蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层，结合所学知识，比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同。 蛋壳——地壳 白膜——莫霍面 蛋白——地幔 蛋黄——地核 煮熟的蛋黄缺少了古登堡面。 猜谜游戏：生活中还有一种水果的结构与地球内部圈层结构相似，请问是什么水果？ 荔枝 自己总结，不要照抄原文 根据生活经验类比解释并帮助记忆。 过渡至整体四大圈层 结束地心之旅来带地表，创设情境理解地球内部圈层和外部圈层之间的关系 同学们我们已经结束了地心之旅，并通过表格总结、生活经验类比记忆等方法掌握了地球的内部圈层结构，现在我们回到地表，来到美丽的九寨沟，映入眼帘的是秀美的山水、茂盛的植被，水里有鱼儿欢快地游动，林间有各种小动物的身影，蓝天白云，清风徐徐。请问在老师描述的这幅美丽的画面中，对应包含了地球外部圈层中的哪些圈层？ 此时突然发生了地震，来自地球内部的能量，以地震波的形式传递到地表，地壳抬升，眨眼间山体崩塌，大地崩裂，动物们在林中四处逃窜，树木被掩埋，岩块、泥土倾注水中，湖泊变得浑浊，水位下降，水中鱼儿跃出水面，天空昏暗。 请说说 ①地震后哪些圈层受到了影响？ 岩石圈、水圈、生物圈、大气圈 ②首先变化的是哪个圈层？ 岩石圈 ③这些变化体现了各圈层之间怎样的关系？ 相互联系、相互渗透 相互影响、相互制约 进一步学习外部圈层的组成和在地理环境中的作用是什么？ 请阅读课本28页的内容，根据上述问题勾画关键词句。 教师总结： 以结束地心之旅回到地面，过渡到地球外部圈层的学习，随后创设统一情境，根据地震前和地震后的景观改变，探究地球各圈层之间的联系。以此将知识点融入同一情境，便于学生形成自然界整体性的综合思维，以及认识到人类在自然面前的渺小，四大圈层同样会对人类的生产生活产生影响，人与自然是一个有机的整体的人地协调观。 根据老师的描述和提示，回答问题： 山水——水圈 鱼儿、动物、植物——生物圈 蓝天白云、清风——大气圈 思考并尝试回答问题 课堂小结 总结本堂课的结构性内容 板书总结： 梳理回顾本堂课的学习内容 帮助学生梳理课堂知识点 板书设计 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$