刚“出生”的火山岩小岛为什么活不过500年——岩石圈的物质循环过程 2026-2027学年高二上学期地理中图中华地图版选择性必修一

刚“出生”的火山岩小岛为什么活不过500年 ——岩石圈的物质循环过程 单元名称 岩石圈的物质循环 教材 上海版选择性必修第1册第2单元主题 3 年级 高二 课时 10分钟 n 教学内容分析 《普通高中地理课程标准（2017年版2025年修订）》在选择性必修课程“自然地理基础”中要求学生能够“运用示意图，说明岩石圈物质循环过程”。传统的教学模式多依赖于对静态示意图的讲解与记忆，难以让学生有效建立对岩石圈物质动态转化、时空演变过程的理解。而太平洋小型火山岛从诞生、成长到消亡的生命周期，完整演绎了岩浆上升冷凝成岩、岩石风化搬运、沉积物固结成岩乃至重返地幔的可能过程，为这一知识点的教学提供了真实、连续且可视的动态案例载体，极大地助力于学生“综合思维”与“区域认知”等地理学科核心素养的培育。 已有研究表明，洋底热点隆起的动态抬升作用直接决定火山海岛的存续周期，板块运动驱动岛屿逐步远离隆起区后会快速沉降消亡，完整呈现外力侵蚀、内力沉降共同作用下的地表与岩石演化全过程，可为地质过程与岩石圈循环教学提供权威科学依据（Kimberly L. Huppert et al.,2020）。为依托火山岛案例开展自然地理探究教学提供了扎实的理论支撑与事实佐证。 本节课以 “新诞生的火山岛为什么活不过500年” 这一趣味问题为驱动，通过拆解火山岛的生命周期，引导学生逐步理解三大类岩石的转化，梳理岩石圈物质循环的完整过程，帮助学生建立动态的地质思维，理解地表形态的变化性。 n 学情分析 （1）本节课是地表形态塑造单元的核心探究内容，学生在之前已经学习了三大类岩石的基本概念，知道岩浆岩、沉积岩、变质岩的存在，但是对它们之间的动态转化过程，也就是岩石圈的物质循环，缺乏系统的认知，普遍误以为 “岩石是一成不变的”。 （2） 学生对火山喷发、新小岛诞生这类热点新闻有很高的关注度，大多都听过海底火山造岛的消息，但是很少有人知道这些新小岛最终会快速消失，这一认知冲突可以很好地激发学生的探究欲望，为课堂导入提供了天然的兴趣点。 （3）学生对身边的岩石有直观的生活感知，比如公园的石头、山上的岩石，但是很少主动思考过这些岩石的 “前世今生”，缺乏用动态、循环的眼光看待地质过程的思维方式。 n 学习目标 （1）结合火山岛的生命周期，学生能说出三大类岩石的形成过程，理解不同岩石的转化关系。 （2）能梳理火山岛生命周期对应的岩石圈物质循环的完整过程，尝试绘制简单的物质循环示意图。 （3）体会岩石圈物质循环的动态性，理解地表形态是不断变化的，尝试用循环的视角分析身边的岩石 n 评价任务设计 评价任务 对应学习目标 课堂梳理任务：梳理火山岛不同阶段对应的岩石类型，说出其形成作用 目标 1 课堂探究任务：结合火山岛的一生，绘制岩石圈物质循环的简单示意图 目标 2 课后实践任务：观察家附近的岩石，推测它可能经历的循环过程 目标 3 n 教学过程 教学环节 时长 师生活动 备注 / 设计意图 情境导入 1 分钟 【老师】同学们，2015 年汤加海底火山喷发，孕育出一座全新的火山小岛，看似地球新增了一片陆地。可为什么这座新生火山小岛，短短 500 年内就会彻底消失呢？如果让你来分析这座小岛短暂存续的原因，你觉得应该从什么角度思考这个问题？ 一座岛屿的形成与消亡，和地表内外力作用密切相关。我们探究火山小岛快速消失的缘由，就要思考地表岩石的破坏、搬运与改造过程，而地表岩石的演变过程又和什么地理原理紧密关联呢？ 和岩石圈的物质运动、内外力共同作用息息相关。那想要完整解开小岛消亡的谜题，就要系统认识岩石圈的物质循环规律。那岩石是如何形成、风化、转化与更替的？这就是本节课我们要探究的核心内容，掌握它之后，火山小岛短命的疑惑就能迎刃而解。 用热点新闻的认知冲突快速抓住学生注意力，用 “新岛为什么会消失” 的疑问激发探究兴趣，自然引出本节课的主题。 探究一：这个小岛的一生，到底经历了什么？ 3 分钟 【老师】要解开这个疑问，我们先来看看，这个小岛的一生，到底是怎么过的？ 第一阶段，诞生：海底的岩浆顺着裂缝喷出来，遇到冰冷的海水，快速冷却凝固，变成了玄武岩 —— 也就是我们说的岩浆岩，这些岩石不断堆积，终于露出了海面，新的小岛就诞生了。 第二阶段，侵蚀：小岛刚出现，海浪、风雨就开始 “啃” 它了，坚硬的岩石被打碎成细小的沙子、泥，这些碎屑被海浪冲走，沉积到海底。 第三阶段，消亡：这个小岛所在的太平洋板块，一直在向西移动，慢慢俯冲到了旁边的板块下面，带着整个小岛，一起沉到了地幔里面，在地幔的高温下，这些岩石又重新熔化，变成了岩浆。 【老师】大家发现了吗？小岛从诞生到消失，刚好走了一个完整的轮回。 通过拆解小岛的生命周期，把抽象的地质过程变成了直观的 “小岛的一生”，让学生快速建立动态的认知，为后续拆解物质循环做好铺垫。 探究二：小岛的轮回，就是岩石的循环？ 5 分钟 【老师】没错。这个小岛的轮回，其实就是岩石圈的物质循环。我们来一一对应： 首先，岩浆冷却凝固，变成了岩浆岩 —— 也就是我们小岛的本体，这是循环的起点。 然后，岩浆岩暴露在地表，受到风化、侵蚀、搬运、沉积，变成了沉积物，这些沉积物固结成岩，就变成了沉积岩 —— 这就是我们刚才说的被海浪打碎的那些沙子，最后沉积形成的岩石。 接下来，这些岩石跟着板块俯冲到地下，在高温高压的作用下，会发生变质，变成变质岩；如果继续往下沉，到了地幔，就会彻底熔化，重新变成岩浆。 岩石圈物质循环图 【老师】你看，岩浆变成岩浆岩，再变成沉积岩、变质岩，最后又变回岩浆，这就是岩石圈的物质循环。我们脚下的岩石，不是一成不变的，它们一直在这样循环，就像这个小岛一样，从岩浆来，最后又回到岩浆去，所以它才活不过 500 年，因为它完成了一次循环之旅。 结合小岛的生命周期，反向拆解岩石圈物质循环的完整过程，把静态的循环示意图变成了动态的小岛的故事，让抽象的理论变得直观易懂，帮助学生建立动态的地质思维，落实综合思维素养。 总结提升 1 分钟 【老师】今天这节课我们就知道了：新的火山岛活不过 500 年，不是因为它 “脆弱”，而是因为它走完了岩石圈的一次循环之旅。岩石圈的物质，就是这样在岩浆和三大类岩石之间不断循环，推动着地表形态不断变化，我们脚下的每一块岩石，都有自己的 “轮回故事”。 梳理本节课的核心知识，回应开头的问题，帮助学生构建完整的物质循环知识框架，渗透动态的地质观念。 课后实践任务 1 分钟 【老师】最后给大家留一个小任务：请你观察一下家附近的岩石，比如公园的石头，或者山上的岩石，想一想，它可能经历过什么样的循环过程？你也可以拍一张岩石的照片，下节课我们一起来分享它的 “前世今生”。 将课堂知识延伸到学生的生活中，引导学生用动态循环的视角分析身边的地理事物，落实地理实践力。 n 参考文献 [1] Kimberly L. Huppert et al.,Hotspot swells and the lifespan of volcanic ocean islands.Sci. Adv.6,eaaw6906(2020).DOI:10.1126/sciadv.aaw6906 [2] 李彤.指向综合思维进阶的问题式教学设计探究——以“岩石圈的物质循环”为例[J].中学地理教学参考,2025,(21):47-49. [3] 梁瑞.“地壳的物质组成和物质循环——身边的岩石”教学设计及反思[J].中学教学参考,2019,(12):18-19. [4] 徐志华.依托乡土地理进行野外考察与课堂教学融合的实践探索——以“岩石圈的物质循环”为例[J].地理教育,2023,(S1):39-43. 学科网（北京）股份有限公司 $