2026-2027学年高一上学期人教版必修一 1.3地球的历史

该高中地理教学设计聚焦《地球的历史》，核心围绕地层与化石记录地球历史的原理及地质年代表划分。通过远古梁龙案例设疑导入，引导学生以地层、化石为“钥匙”，梳理地理环境、生物、化石、地层与时间的内在逻辑链。 此设计以“地球史书”为主线，通过地层对比推演、地质年代代言人等活动培养综合思维与地理实践力，结合青藏高原海洋化石案例落实区域认知。趣味时间压缩计算助学生建立时空观念，分层作业满足多元需求，提升学生学习兴趣与教师教学效率。

《地球的历史》教学设计 学科：高中地理（人教版必修第一册）授课 年级：高一 一、教学素养目标 1. 综合思维：理清地理环境、生物、化石、地层、时间之间内在逻辑，掌握利用地层、化石推断古地理环境的原理，理解地质年代表划分依据。 2. 地理实践力：借助地层对比推演、地质年代代言等课堂活动，学会从岩石遗存当中读取地球远古历史信息。 3. 区域认知：结合青藏高原海洋化石真实案例，能够依据化石证据推测区域海陆环境的变迁过程。 4. 人地协调观：建立地质历史的漫长时间观念，体会生命与地理环境协同演化的关系。 二、教学重难点 1. 教学重点：地层与化石记录地球历史的原理；地质年代表的时间层级划分。 2. 教学难点：分析地层缺失的形成原因；结合地层、化石还原古地理环境。 三、课前准备 1. 学生：预习教材相关章节，简单搜集一种自己感兴趣的古生物小资料。 2. 教师：设计课堂探究任务单，梳理递进式问题链。 四、教学实施过程（45 分钟） 任务 1：远古巨兽带来的追问 —— 课堂导入（5 分钟） 教师讲述：远古地球上生活过体型巨大的梁龙，成年个体身长超过 36 米，脖子长度超 6 米，尾巴可达 10 米以上，如今人类只能在博物馆见到组装完成的梁龙骨骼骨架。 抛出开篇两个驱动问题：①身材这么庞大的动物，为什么没有继续在地球上生存下来？②几十亿年当中，地球的环境发生过什么样的变化？ 教师处理：不直接给出完整答案，设置悬念。向学生说明人类没有时光机，无法直接回看远古，地球把自身历史封存于岩石之中，化石就是破译历史的钥匙。本节课我们学习读懂地球留下的 “史书”，学完之后再来回头思考这两个谜题。 任务 2：破译地球的 “史书”—— 地层与化石（22 分钟） 活动 1：观察岩壁岩石，总结地层特征 教师描述峡谷岩壁的岩石景观，请学生口头描述岩石外观特点。学生发言后教师总结：岩壁岩石一层一层堆叠，这种构造叫做层理构造，具备该特征的岩石多为沉积岩。 概念讲授：地层地层是具有时间顺序的层状岩石。 设问思考：沉积岩如何形成？具备哪些典型特点？（小组讨论 1 分钟）师生共同归纳地层、沉积岩核心特点： 1. 具备明显层理构造； 2. 地层内部常常保存化石； 3. 沉积顺序规律：先沉积的岩层位置靠下，后沉积的岩层位置靠上。 概念讲授：化石沉积岩形成过程中，古代生物的遗体或是生活遗迹，被沉积物掩埋，经过漫长地质作用保存下来，就形成化石。 探究活动：为什么说地层和化石是记录地球历史的书页？ 引导学生思考，至少找出 3 条证据。 参考解答： 1. 地层堆叠自带时间信息：下层地层形成年代更早，上层地层时代更新，直接记录时间先后； 2. 化石是时代标记：同一地质时代形成的地层，往往含有相同或者相似的古生物化石； 3. 化石反映生物演化规律：地层越古老，化石对应的生物结构越简单、等级越低；地层年代越新，生物化石越复杂高级； 4. 化石还原古环境：不同生物对应特定生存环境，依靠化石种类，能够反推当地过去的地理环境。 课堂思考题 1：A、B 两地地层对比探究 情境：A、B 两处地点分布多层地层，岩层中保存不同古生物化石。课堂操作：学生在草稿纸上，将 A、B 属于同一时代的地层用虚线连接，思考两个问题：①A、B 两地是否存在同一时代的地层？②两地地层不完全一致是什么原因造成？ 参考解答：①A、B 两地存在部分属于同一时代的地层。②地层差异成因：地壳运动造成岩层隆起抬升或者凹陷下沉；海陆环境发生海侵、海退变迁；流水、风力等外力侵蚀，部分岩层被破坏搬运，造成局部地层缺失。 课堂思考题 2：青藏高原为什么会发现海洋生物化石？ 学生独立思考作答。 参考解答：青藏高原所在区域远古时期属于海洋，海洋生物死亡之后形成海洋生物化石；后续地壳运动，海底岩层持续抬升，海洋转变为高原，海洋生物化石就保存在高原的岩层当中。 设问过渡：依靠地层化石，我们只能判断岩层相对的新老关系，如何确定一块岩石确切的形成年龄？教师讲解绝对年代测定原理：科学家测定岩石内部放射性同位素含量，结合放射性元素衰变规律，计算岩石真实形成年龄，得到岩石的绝对地质年代。 自主梳理小活动 请学生在任务单上梳理地理环境、生物、化石、地层、时间五者的内在联系。师生共建逻辑链条： 特定的地理环境孕育对应的生物；生物死亡后遗体遗迹被沉积物掩埋，形成化石；沉积物层层堆积固结成岩，形成地层；地层与化石共同留存不同时间阶段的古环境、古生物信息。 任务 3：编制地球的时间手册 —— 认识地质年代表（13 分钟） 教师过渡：科学家综合地层顺序、生物演化特征、岩石绝对年龄，编制地质年代表，用来划分地球 46 亿年漫长历史。 1. 年代层级：地质年代从大到小划分为 宙 — 代 — 纪。 趣味计算活动：将地球 46 亿年压缩为 24 小时 设定地球诞生对应 0 时刻，把全部地质历史压缩成完整一天 24 小时，小组合作推算几个关键地质节点对应的一天当中时刻。 设计意图：让学生直观感知，地球绝大多数历史没有高等复杂生命，人类出现仅仅是接近一天结束的一瞬间。 抛出核心思考问题：为什么把寒武纪作为显生宙的开端？ 参考解答：寒武纪发生生物大爆发，大量拥有外壳、骨骼的生物出现，可以大量留下清晰可辨的化石；寒武纪之前生物大多结构简单，很难保存可供识别的化石，因此将寒武纪作为显生宙的起点。 教师梳理地球历史四大阶段：前寒武纪、古生代、中生代、新生代。 创新课堂活动：地质年代代言人 各小组随机抽取一个地质年代，结合课堂所学，用通俗语言介绍该时代地球海陆状况、生命特点、主要矿产。 参考素材（前寒武纪）：大气层、海洋和陆地逐步形成；蓝细菌这类原核生物繁盛，不断提升大气氧气含量；之后逐步演化出真核生物、多细胞生物；该时期地层埋藏铁、金、镍、铬等重要金属矿产。 补充其余时代提示，供学生课堂发言： · 古生代：海洋无脊椎动物繁盛，后期鱼类向陆地迁移，出现两栖动物、早期爬行动物；蕨类植物广泛发育；古生代末期发生大规模生物灭绝。 · 中生代：爬行动物也就是恐龙称霸地球，裸子植物繁盛；中生代末期发生重大灭绝事件，恐龙消亡。 · 新生代：哺乳动物快速发展，被子植物遍布陆地，后期人类出现。 教师点拨：开课提出的恐龙灭绝的问题，就发生在中生代末期，下一节课我们会细致学习各个时代环境与生命完整的演化过程。 任务 4：课堂复盘与当堂巩固（5 分钟） 1. 学生复述：邀请学生总结本节课核心收获：地层、化石记录地球历史的原理；地质年代表层级划分。 2. 当堂小练习 ①地层没有被扰动的条件下，下层地层相比上层地层更____；越古老的地层，生物化石越趋向____。 答案：古老；简单低级。 ②青藏高原山地找到海洋菊石化石，该现象说明什么？ 答案：该区域远古时期为海洋环境，受地壳抬升作用转变为高原陆地。 五、分层作业设计 1. 基础任务：笔记本整理课堂逻辑链：地理环境 — 生物 — 化石 — 地层 — 时间。 2. 拓展任务：完善 “地质年代代言人” 介绍，任选一个地质年代，撰写 150 字左右科普小短文。 3. 实践思考：如果在家乡山上发现贝壳类化石，请推测当地经历过怎样的环境变迁，写下你的猜想。 六、板书设计 地球的历史（第一课时） 一、地球的史书：地层与化石 1. 地层：层理构造，沉积规律：下老上新 2. 化石：古代生物遗体、遗迹 3. 逻辑链：环境→生物→化石→地层（记录时间） 4. 年龄判定：相对年龄（地层对比）；绝对年龄（放射性同位素测年） 二、地质年代表 1. 层级：宙﹥代﹥纪 2. 四大阶段：前寒武纪｜古生代｜中生代｜新生代 3. 寒武纪：显生宙起点（生物大爆发，大量化石留存） 第二课时教学设计 设计构想 本节课核心大问题为我们如何读懂 46 亿年地球的过往。摒弃按年代逐条罗列史实的灌输式授课，以 “地层、化石是地球留存的史书” 为主线，用问题链、小组探究、推演计算、角色扮演输出等课堂活动推进学习。课堂从恐龙灭绝的现实疑问切入，引导学生寻找地球留给人类的证据，理解地层、化石的判读逻辑；再借助地质年代表建立宏大的地质时间观念，梳理不同时代海陆、生命、矿产的演变；最后设置 “地质年代代言人” 的表达任务，让学生内化知识。本课兼顾原理理解与史实识记，同时帮助学生建立宏大的时空观念，理解环境变迁与生物演化之间的相互关系。 教学准备 学生：课前预习教材相关内容，准备草稿纸，用于课堂简单换算推演；教师：准备课堂探究任务单，梳理探究问题参考答案。 教学实施过程 环节一：情境导入，抛出核心疑问（5 分钟） 教师活动：展示巨型梁龙骨架背景，抛出两个驱动性问题。 1. 身材如此庞大的动物，为什么没有继续在地球上生存下来？ 2. 在人类诞生之前，地球的环境发生过什么样的变化？ 教师引导：恐龙早已消失，我们无法亲身见证远古地球。人类能够还原远古历史，依靠的是地球保存在岩石里面的 “文字”，今天我们就一起来读懂地球这本史书。 预设问题参考答案（课堂结尾完整揭晓）：①恐龙消亡：中生代末期发生剧烈环境剧变，火山喷发、天体撞击等事件改变全球气候，恐龙难以适应突变的生存环境，最终走向灭绝。②地球环境变化：海陆格局多次重组，大气成分持续改变；生命不断演化，既出现过生命大爆发，也发生过多次大规模生物灭绝。 学生活动：思考两个导入问题，带着疑问进入新课学习。 环节二：寻找地球的史书 —— 地层与化石（18 分钟） 活动 1：观察地层，认识沉积岩特征 教师活动：展示山地层理山地地貌，向学生设问：观察这处山体的岩石，说一说岩石最直观的外观特征？ 参考答案：岩石呈现一层一层堆叠的状态，具备明显的层理构造。 教师讲解：这种具有时间顺序的层状岩石，我们称之为地层，地层大多属于沉积岩。沉积岩形成过程：地表岩石遭受风化、侵蚀，碎屑物质被搬运之后层层堆积，沉积物经过压实、固结成岩，最终形成沉积岩。沉积岩两大关键特征：一是具备层理构造；二是部分岩层当中会保存化石。 教师讲解化石概念：在沉积物堆积形成岩石的过程中，古代生物的遗体或者生活遗迹被掩埋，经过地质作用保存下来，就形成化石，骨骼化石、生物脚印化石都属于化石。 活动 2：小组合作探究：为什么地层和化石是记录地球历史的书页？ 教师布置任务：小组讨论 2 分钟，提炼至少三条依据。学生活动：小组交流，代表发言分享观点。 参考答案：1. 沉积过程有先后顺序，一般先沉积的岩层位置靠下，后沉积的岩层在上，岩层上下位置可以反映形成时间的早晚；2. 同一地质时代形成的地层，往往含有相同或者相似的化石；3. 地层越古老，保存的化石对应的生物越低级、结构越简单；地层越新，化石代表的生物越高级复杂。依靠化石可以对比判断地层的相对新旧。 教师补充：依靠地层、化石我们只能判断岩层谁更早、谁更晚，得到的是岩石的相对年龄。 活动 3：案例探究 A、B 两地地层对比 教师展示两地残缺地层情境，布置思考任务：①A、B 两地是否存在同一时代的地层？②推测两地地层出现差异的原因。学生独立思考后同桌交流。 参考答案：①两地存在同一时代的地层，含有相同化石的岩层属于同一时代；②差异成因：地壳运动造成岩层隆起或者凹陷；海陆变迁发生海侵、海退；流水、风力等外力侵蚀，部分岩层被侵蚀剥离，造成两地保存地层完整程度不一样。 拓展思考：青藏高原为什么能够发掘海洋生物化石？ 参考答案：青藏高原所在区域远古时期是海洋环境，海洋生物死亡后埋藏形成化石；后来地壳抬升，海洋区域隆起抬升成为高原，海洋生物化石就出现在高山高原之上。 教师过渡：地层化石只能判断相对早晚，我们如何知道一块岩石实实在在距今多少万年？教师讲授：科学家利用放射性同位素测年，检测岩石、矿物当中放射性同位素含量，依据元素衰变规律，计算岩石真实的形成年龄，得到岩石的绝对地质年代。 环节三：读懂地球时间标尺 —— 地质年代表（15 分钟） 教师活动：人们整合全球各地的地层顺序、化石特征、岩石绝对年龄，编制出地质年代表。讲解地质时间层级：时间单位由大到小依次为：宙＞代＞纪。 小推演任务：压缩地球时间 教师布置：把地球 46 亿年的全部历史压缩成一天 24 小时，地球诞生对应 0 点，请同学们草稿纸上简单推演各个地质阶段对应的大致时刻。学生活动：简单换算，直观感受：前寒武纪占据一天绝大部分时长，人类的出现仅仅发生在这一天的最后几秒。 思考问题：为什么把寒武纪作为显生宙的开端？ 参考答案：寒武纪发生生命大爆发，大量带硬壳的生物大量出现，能够留下数量可观的化石；寒武纪之前的生物大多结构简单，很难保存化石，因此将寒武纪作为显生宙的起点。 教师引导，把地球演化划分为四大阶段，小组分工梳理每个时代的海陆变迁、生命演化、矿产形成。 1.前寒武纪（冥古宙、太古宙、元古宙）海陆：原始大气层、原始海洋、陆地逐步形成；生命：早期以蓝细菌这类原核生物为主；蓝细菌光合作用释放氧气，大气氧气含量逐步提升；后期演化出真核生物、多细胞生物；矿产：铁、金、镍、铬等金属矿藏大多形成于这一时期。 2.古生代（寒武纪至二叠纪）海陆：海陆格局多次变动，古生代后期形成联合古陆；生命：海洋无脊椎动物繁盛；鱼类出现，生物逐步向陆地发展，出现两栖动物，之后演化出爬行动物；蕨类植物繁盛；古生代末期发生大规模生物灭绝；矿产：石炭纪、二叠纪是重要的成煤时期。 3.中生代（三叠纪、侏罗纪、白垩纪）海陆：联合古陆开始解体，各个大陆慢慢漂移分开；生命：爬行动物繁盛，是恐龙时代；裸子植物大量生长；末期发生灭绝事件，恐龙退出地球舞台，鸟类开始出现；矿产：中生代同样是重要成煤期。 4.新生代（古近纪、新近纪、第四纪）海陆：联合古陆彻底解体，形成现代海陆分布格局；喜马拉雅等高大山脉隆起成型；生命：哺乳动物快速发展，被子植物繁盛；第四纪人类出现。 创新输出活动：地质年代代言人 教师活动：各小组抽签抽取一个地质年代，用口语化的语言扮演该时代的代言人，介绍这个时代地球整体面貌，每组展示时间 1 分钟。示例参考（前寒武纪）：我是前寒武纪，地球诞生绝大部分时间都归属于我。海洋、陆地慢慢成型，蓝细菌一点点改造地球大气，还为地球埋下大量金属宝藏，不过此时还没有复杂的动物。 学生活动：小组准备，代表发言展示。 环节四：课堂复盘，闭环收尾（7 分钟） 师生共同梳理完整逻辑链条：古地理环境孕育对应生物 → 生物死亡埋藏形成化石 → 化石保存在地层当中；结合地层叠置规律、放射性同位素测年，编制地质年代表，还原地球 46 亿年演化历程。 回看开课导入的两个问题，完整公布答案，首尾呼应。 板书设计 地球的历史（第二课时） 一、地球的史书：地层与化石 1. 地层：层理构造，下老上新2. 化石：古生物遗体、遗迹规律：同地层→相似化石；古老地层→低等生物3. 测年方式相对年龄：依靠地层、化石绝对年龄：放射性同位素衰变测年 二、地质年代表 时间层级：宙＞代＞纪前寒武纪：冥古宙、太古宙、元古宙显生宙：古生代｜中生代｜新生代 三、四大地质时代演化 前寒武纪：海陆成型、氧气积累、金属矿产古生代：联合古陆、两栖蕨类、成煤期中生代：大陆分裂、恐龙裸子植物、成煤期新生代：现代海陆格局、哺乳动物、人类诞生 分层课后作业 1. 基础必做：绘制简易地质年代表，标注宙、代、纪，写下每个时代代表性生物；2. 拓展选做：查阅资料，了解二叠纪生物大灭绝事件，撰写 200 字左右简短短文，说说大灭绝对地球生命演化带来的影响。 学科网（北京）股份有限公司 $