1.4地球的圈层结构（教学设计）地理人教版必修第一册

该高中地理教学设计聚焦地球圈层结构核心知识，通过电影《地心抢险记》片段与科拉超深钻井实例导入，从科幻情境过渡到现实探测难题，引出地震波这一科学工具，搭建从地球外部认知转向内部探究的学习支架，为后续地壳运动等知识铺垫基础。 这份资料以情境化、探究式教学为特色，用买西瓜判断熟度类比地震波探测降低抽象难度，通过小组合作分析地震波速度变化曲线图划分内部圈层，培养综合思维，结合实景图片分类外部圈层事物落实人地协调观，助力学生具象化抽象概念，为教师提供可操作的核心素养培养方案。

第一章 宇宙中的地球 第四节 地球的圈层结构（教学设计） 年级 高一年级 科目 地理 课题 第4节　地球的圈层结构 教材分析 《地球的圈层结构》是人教版高中地理必修一第一章的第四节内容。本节课是在学生学习了地球的宇宙环境、太阳对地球的影响以及地球的历史之后，将视角从地球外部转向地球内部的关键一课。它不仅是对地球整体认知的重要补充，也为后续学习地壳运动、板块构造等知识奠定了基础。教材通过 “地震波” 这一科学工具，引导学生探究地球内部的圈层结构，体现了 “从现象到本质”、“从宏观到微观” 的科学探究思路。本节课的学习，有助于学生建立对地球整体结构的科学认知，培养其综合思维和地理实践力。 学情分析 本节课的授课对象为高一学生。他们对科幻、探险类话题充满兴趣，具备一定的想象力和好奇心。同时，经过初中地理的学习，学生对地球的基本面貌有了初步的了解。然而，地球内部结构是无法直接观察的，对于地震波、不连续面等抽象概念，学生理解起来可能存在一定困难。因此，教学设计需要从学生熟悉的科幻情境入手，通过类比、图示、数据对比等方式，将抽象的知识具体化、形象化，激发学生的学习兴趣，降低理解难度。 教学目标 课程标准：运用示意图，说明地球的圈层结构。 教学目标： 地理实践力、综合思维：结合视频和材料，说出地震波的类型及特征，并分析地震波的主要应用。区域认知、综合思维：根据地震波传播速度的变化，推测地球内部物质状态，并划分地球内部圈层，描述各圈层特点。 区域认知、人地协调观、综合思维：运用图文资料，说明地球外部圈层及其特点，理解地球外部各圈层之间的关系。 教学重难点 教学重点：地球内部圈层的划分及各圈层的主要特点。 教学难点：地震波的传播特性及其在地球内部圈层划分中的应用。 教学过程 教学内容 教师活动 设计思路 情境导入：科幻与现实的碰撞（5 分钟） 教师活动：展示电影《地心抢险记》的片段或展示海报，引出 “地心抢险” 的科幻情境。 材料：电影《地心抢险记》讲述了因地核停止转动引发了一系列灾难事故，为了拯救人类和地球，一支救援小组乘坐救援飞船，共同奔赴地球中心实行拯救任务的故事。科幻电影中飞船穿梭地底直达地核抢险的设想在现实中能否实现？ 提问：“电影中，科学家乘坐钻探船抵达地心拯救地球。这个听起来惊心动魄的故事，在现实中有可能发生吗？我们今天就来探讨一下，人类究竟能不能‘钻’到地心去。” 材料：科拉超深钻井实拍图（深度 12226 米）；目前世界上最深的钻井--科拉超深井深度为12千米，仅仅触及地球的“表皮”。 就当前实际的科技水平来说，人类还无法实现“地心抢险”。 提问：“人类通过什么方式认识地球的内部结构呢？地球的内部结构究竟是怎样的呢？” 学生活动：阅读材料，思考并回答教师提出的问题，学生自由发言，师生共同总结：人类无法直接钻探地心，却能借助一种 “无形震动” 探测地下，引出课题——利用地震波探测地球内部。 通过影视案例导入，激发学生的好奇心和学习兴趣，自然引出本节课的主题。 任务一：探究地球内部圈层结构（认识地震波）（15 分钟） 教师活动：生活化类比导入：买西瓜不切开，通过敲击震动判断熟度，类比人类利用地震波探测地球内部。 学生活动： 【自主探究】自主观看地震波短视频，结合 PPT 示意图自主梳理基础概念：震源、震中； 地震与地震波：地震开始发生的地点称为震源，震源正上方的地面称为震中。 地震能量以地震波向四周传播。 【小组合作】小组对比探究：观看委内瑞拉地震视频，总结横波、纵波差异： 【深度探究】发生地震时，街道行人与海上行船人的震动感受是否相同？ 陆地：先上下颠簸（纵波先到达），后左右摇晃（横波） 海上：仅上下颠簸，横波无法穿过液态海水 【拓展思考】地震波除探测地球内部，还可用于地震预警、地下油气资源勘探。 本环节主要以生活类比降低抽象门槛，依托示意图对比两类地震波，结合真实地震场景落实知识点，为划分内部圈层铺垫工具原理。 任务二：地球内部圈层结构（依据波速变化划分圈层）（15分钟） 教师活动：展示 PPT 地震波速度变化曲线图，分三步读图探究。 材料：根据地震波速度的变化，可以探究地球内部结构的不同。 学生活动： 【小组合作】读图： 1.找出地震波传播速度的变化及位置； 2.推测地球内部物质状态； 3.划分地球内部圈层，说出各圈层的主要特征。 读图探究 1：找出地震波速突变位置，认识两个不连续面 材料：莫霍面是由‌南斯拉夫地震学家‌莫霍洛维奇在1909年发现的。他发现在地下33千米处地震波的波速发生了明显的变化，这一界面具有全球性，后经证实是地壳和地幔的分界线，因此该不连续面被称为莫霍面。 1914年，德国学者古登堡发现地下2885千米处存在地震波速的间断面，后证实这是地核与地幔的分界层。该不连续面称为古登堡面。 莫霍界面：地下平均 33km，地壳与地幔分界线，莫霍洛维奇发现 古登堡界面：地下 2900km，地幔与地核分界线，古登堡发现 读图探究 2：根据波速变化推测地下物质状态 0~2900km：横波、纵波均可传播→固态（地壳、地幔） 2900km 往下横波完全消失→外核为熔融液态 读图探究 3：划分三层内部圈层，梳理各圈层核心特征 ① 地壳：固态岩石外壳；陆壳厚（平均 33km，山脉可达 70km），洋壳薄（5-10km） ② 地幔：分上地幔、下地幔，占地球体积 80%；上地幔上部存在软流层，是岩浆发源地；岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部（软流层以上坚硬岩石） ③ 地核（铁镍为主）：外核熔融液态，流动产生地球磁场；内核为高密度固态金属球 小结提升1：地震波与地球内部圈层 分层读图由浅入深，从界面识别→物质推断→圈层特征，层层递进，利用剖面图可视化地下分层，突破本节课重点。 任务三：地球外部圈层结构（5分钟） 学生活动： 【小组合作】结合材料，说出地球的外部各圈层有什么特征？ 材料：大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统，它的主要成分是氮气和氧气。大气圈笼置着地球，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。 材料：水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。水是最活跃的自然环境要素之一，在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。 材料：生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。地球生物的活动和影响范围虽然涉及大气圈、水圈和岩石圈，但多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中。生物从环境中获取物质和能量，同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。 大气圈：氮气、氧气为主，保温、供给氧气，产生风云雨雪等天气 水圈：主体为海洋，包含河湖、冰川、地下水，连续但不规则圈层，物质迁移核心载体 生物圈：地表生物及其生存环境，渗透于其他圈层，是最活跃圈层 【小组合作】读图： 1.找出照片中主要事物，如山、云、山顶积雪、河流、草、树木等； 2.将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类； 3.思考各事物之间的联系 大气圈、水圈、生物圈与岩石圈之间相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。 小结提升2：地球外部圈层 自主阅读夯实基础，实景图片小组分类活动落实合作探究，突出圈层整体性，落实人地协调观。 课堂小结（2分钟） 教师板书梳理完整知识框架，串联课堂三大探究任务，呼应导入 “地心航行无法实现”。 课堂练习：巩固新知（3 分钟） 五大连池风景区总面积1060km2，14座新老时期火山的喷发年代跨越200多万年，被誉为“天然火山博物馆”和“打开的火山教科书”。一条蜿蜒曲折的河流将五个火山堰塞湖连在一起，形成了五大连池。结合五大连池（局部）景观图和地球的内部圈层结构图，完成下面小题。 1．五大连池景观体现出的地球圈层的个数有（   ） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．下列关于地球圈层特点的叙述，正确的是（   ） A．①圈层的平均厚度大约33KM B．③圈层最可能为液态或熔融态 C．②圈层横波地震波不能通过 D．④圈层可以通过钻孔技术研 【答案】1．C 2．B 【解析】1．读左图可知，五大连池景观是岩石圈、水圈、生物圈和大气圈共同形成的，体现了四个圈层，C正确，ABD错误。故选C。 2．读右图并结合所学可知，①圈层是地壳，平均厚度约为17千米，A错误；横波只能穿过固态物质，③圈层是外地核，在这个圈层横波通过不了，最可能为液态或熔融态，B正确；②圈层是地幔，地震波能通过，C错误；④圈层是内地核，它的温度、压力和密度都比较大，位于地球内部最核心，远离地表且在上地幔有岩浆的发源地软流层，无法通过钻孔技术研究，D错误。故选B。 2026年6月16日，青海海西州发生6.9级地震，震源深度10千米。下图为地震波与地球内部构造示意图。据此完成下面小题。 3．此次地震的震源位于（   ） A．①圈层 B．②圈层 C．③圈层 D．④圈层 4．对地球内部各圈层描述正确的是（   ） A．①圈层横波传播速度最大 B．②圈层底部有由塑性物质组成的软流层 C．③圈呈液态或熔融状态 D．④圈层压力和温度都较低 【答案】3．A 4．C 【解析】3．读图可知，①圈层为地壳，②圈层是地幔，③圈层是外地核，④圈层为内地核。此次地震的震源深度为16千米，大陆地壳的平均厚度约为39-41千米，所以震源应位于地壳，即图中的①圈层。A正确，BCD错误。故选A。 4．①圈层为地壳，纵波传播速度大于横波，A错误。②圈层为地幔，软流层位于上地幔顶部，并非地幔底部，B错误。③圈为外地核，呈液态或熔融状态，C正确。④圈层为内地核，压力和温度都极高，D错误。故选C。 地球各个圈层相互联系，相互影响，共同构成了一个整体，读下图完成下面小题。 5．①圈层的主要特点是（   ） A．由气体和悬浮物质组成 B．连续但不规则 C．能够进行光合作用 D．由坚硬岩石组成 6．“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的圈层关系是（   ） A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 7．关于图中各圈层的关系，叙述正确的是（   ） A．③圈层单独占有空间 B．各圈层上下平行分布 C．各圈层相互渗透 D．都属于地球的外部圈层 【答案】5．B 6．D 7．C 【解析】5．根据图上信息及所学知识可知，①提供水蒸气，是水圈；②是水蒸气进入的圈层，并提供降水和二氧化碳等气体，是大气圈；③圈层提供有机物和氧气，是生物圈；④圈层提供矿物质、无机盐和尘埃，是岩石圈。①圈层为水圈，其主要特点是连续但不规则，B正确。由气体和悬浮物质组成的是大气圈，A错误。能够进行光合作用的主要是生物圈中的植物，C错误。由坚硬岩石组成的是岩石圈，D错误。故选B。 6．“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映的是植物的枯枝落叶经过分解进入土壤，进而提供养分，涉及的是生物圈和岩石圈的关系，即③④，D正确，ABC错误。故选D。 7．图中各圈层关系是相互渗透的，C正确。③生物圈渗透于其他圈层中，并非单独占有空间，A错误。各圈层不是上下平行分布，而是相互交叉、相互渗透，B错误。岩石圈属于地球的内部圈层和外部圈层的过渡圈层，并非都属于外部圈层，D错误。故选C。 及时检验学生的学习效果，发现问题并进行针对性辅导。 板书设计 教学反思 本节课设计将影视情境贯穿全程，生活化类比、实景图片降低地下圈层抽象难度；分层读图、小组合作等探究活动突出学生主体，贴合新课标要求；习题紧扣课堂案例，实现学练结合。 但课堂文字素材偏多，可适当拆分页面减轻学生阅读压力；小组探究可增加评价量表，规范讨论流程；地壳、岩石圈、软流层易混淆概念，可增加对比辨析小游戏强化区分。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $