4.14 地球的内部（教学设计）科学冀人版五年级上册（新教材）

课题

4.14 地球的内部

课型

新授课

教学目标

科学观念：

1.知道地球内部从外到内依次为地壳、地幔、地核三层圈层；

2.了解各圈层的厚度、状态、温度和物质组成（地壳：坚硬岩石；地幔：塑性流动；地核：铁镍金属）；

3.理解地球不是实心大石块，而是有圈层结构的系统；

4.知道外核液态流动产生地球磁场，保护生命。

科学思维：

1.能运用类比推理（苹果皮—地壳、蛋清—地幔、蛋黄—地核）建立圈层模型；

2.能基于“火山喷发、地震、地热”等表面现象反向推理地球内部高温高压；

3.理解科学家利用地震波（P波穿固液气、S波只穿固体）间接证据推测外核液态的论证逻辑，初步建立“现象→证据→推论”的科学思维链。

探究实践：

1.能观察地球内部构造模型，用三色黏土/卡纸制作“迷你地球”剖面模型并标注圈层；

2.能参与“地震波破案”模拟讨论，解释S波在2900km处消失为何证明外核液态；

3.能小组合作完成模型展示与解说。

态度责任：

1.对地球深处的未知保持好奇心与敬畏感；

2.体会科学家“不能直接看见也能研究”的间接探究智慧，认同科学需要证据与想象并重；

3.树立地球是一个有机整体、内部运动塑造地表的观念，增强防灾减灾意识。

教学重难点

重点：

1.掌握地壳、地幔、地核的名称、顺序、基本特征（厚度/状态/物质/温度）；

2.理解三层圈层关系。

难点：

1.理解人类无法直接观测地心，学会用间接证据（地震波、火山、钻探）推测内部结构的科学方法；

2.建立立体圈层空间概念；

3.理解“S波消失→外核液态”的推理过程。

教学环节

教学过程

课堂导入

（一）课堂导入：只看了地球的“外衣”（约5分钟）

图片巡览：播放PPT首屏——喜马拉雅、亚马逊、撒哈拉、马里亚纳四幅图。教师叙述：“这是我们熟悉的地球表面：有高山、雨林、沙漠、海沟。可我们只看到了地球的‘外衣’。”

尺度冲击：PPT出示“地球半径6371km，最深矿井才十几km”对比图，再放“苹果皮”类比——“如果把地球比作苹果，人类连皮都没钻透”。

抛出三问（PPT原问）：

地球是实心石头还是空心糖？

地心是冰块还是烤红薯（5000℃+）？

深处住着精灵还是只有岩浆？

揭示课题：教师：“今天，地心探险队出发！带上好奇心，用科学家的‘透视眼’揭开《地球的内部》。” 板书课题。

设计意图：用PPT原生的“苹果皮”尺度和三问制造认知冲突，把“不可见”转化为“可推理”，点燃探究动机。

课

程

学

习

（二）课程学习：地心探险四站（约25分钟）

第一站：猜猜肚子里有什么——从现象到猜想（约5分钟）

表面证据：PPT展示火山喷发（岩浆从哪来？）、地震裂缝（能量从哪释放？）、温泉地热（地下多热？）。

小组猜想：2人讨论“地球内部可能是什么状态”，汇报关键词（热、软、铁、空心…）。

科学家答案：PPT翻页“三层夹心蛋糕”——非实心，分地壳/地幔/地核，用地震波+火山+钻探三证据锁定。

顺带点出间接探究法：“虽然看不见，但能‘听’出来。”

设计意图：先让学生暴露前概念，再用科学结论收口，渗透“现象推本质”思维。

第二站：三层蛋糕解剖课（约10分钟，核心）

按PPT顺序逐个圈层推进，每讲一层同步在黑板板书树状图补一层。

地壳·薄外衣

平均17km，陆厚（35km）海薄（5—10km）。

坚硬岩石（花岗岩、玄武岩），分板块漂浮。

互动：PPT“若地球是篮球，地壳比一张纸还薄”→学生比画。

地幔·厚毛衣

厚约2800km～2900km，占体积84%。

温度几百→几千℃，塑性“半熟蛋清”，缓慢对流。

关键：地幔对流是板块漂移的引擎（呼应第13课地表变化）。

地核·大心脏

半径3400km，铁镍金属，5000-6000℃（≈太阳表面）。

外核液态（流动生磁场），内核固态（高压）。

磁场护盾：挡太阳风→指南针指向→保护生命。

类比钉牢：PPT苹果（皮/肉/核）= 鸡蛋（壳/清/黄）= 地球（壳/幔/核），学生跟念三遍。

设计意图：三层数据多但逻辑清，用“厚度对比+状态渐变+功能落脚（磁场）”三条线串讲，避免死记；类比降低空间想象门槛。

第三站：科学家的“透视眼”——地震波破案（约6分钟）

钻探极限：PPT科拉超深井12km（仅占半径0.2%），直接法不够用。

地震波CT：

P波（纵波）：快，穿固/液/气。

S波（横波）：慢，只穿固体，遇液体消失。

破案时刻：PPT动画“S波在2900km突然失踪”→ 证明外核液态。学生齐答：“S波不见了，外核是汤！”

方法提炼：板书侧栏写“间接证据法：现象（波速变化）→推论（状态）”。