1.4 地球的圈层结构 教学设计 2026-2027学年高一上学期 地理 人教版 必修一

该高中地理教学设计聚焦《地球的圈层结构》，围绕地球内外部圈层划分及特征展开，通过“挖地球深度”“地震波CT”等设问导入，衔接地球半径等前知，以地震波为线索构建认知框架，为后续自然地理环境学习奠基。 特色在于采用议题式教学，串联“鸡蛋类比内部圈层”“绘制圈层简图”“深源地震材料分析”等活动，融合综合思维（分析地震波波速变化）、地理实践力（动手绘图归纳）、人地协调观（圈层相互作用），小组合作探究提升学生空间想象与逻辑能力，教师使用时重难点突出，教学环节清晰，易引导学生构建地球整体认知。

高中地理新版教材必修1《地球的圈层结构》教学设计 课题名 《地球的圈层结构》 章节 第一章 第四节 教材分析 本节是第一章的收尾，从地球内部圈层和外部圈层两个维度构建地球的整体认知框架。教材以地震波为“透视眼”，引出莫霍界面和古登堡界面，进而划分地壳、地幔、地核；外部圈层则介绍大气圈、水圈、生物圈的特征及相互作用。内容承上启下，为后续学习自然地理环境奠定基础。 学情分析 学生对地球的圈层有感性认识（如地壳、大气），但对内部结构知之甚少。地震波的概念较抽象，需借助类比帮助理解。高一学生已具备一定的读图分析能力，但空间想象仍需引导。 核心素养目标 综合思维：运用地震波曲线图，分析地球内部圈层的划分依据及特征。 区域认知：识记地壳、地幔、地核及外部圈层的位置与范围。 地理实践力：通过绘制圈层结构简图，提升动手归纳能力。 人地协调观：认识圈层间的相互联系，理解地球是一个有机整体。 教学重难点 重点：地震波特征与不连续面；地球内外部圈层的划分及特征。 难点：理解地震波波速变化与圈层物质状态的关系；软流层与岩石圈的区别。 教学方法 议题式教学法、小组合作探究法、类比教学法、读图分析法 课堂导入 教师：同学们，我们常说“脚踏实地”，可你知道脚下的土地有多深吗？如果我们想钻到地球中心，需要挖多远？ 学生A：几千公里吧？听说地球半径有六千多公里。 教师：没错，地球的平均半径约6371千米。那问题来了：我们能不能真的挖一个洞钻进去看看里面什么样？ 学生B：不行，越往里面越热，而且压力太大，钻头受不了。 教师：说得对。目前世界上最深的钻孔也只有12千米左右，连地壳都没穿透。那科学家是怎么知道地球内部结构的呢？ 学生C：是不是靠地震？地震波可以传遍地球。 教师：非常聪明！地震波就像地球的“CT扫描仪”，能告诉我们地球内部的样子。今天我们就来学习如何用地震波“看穿”地球——《地球的圈层结构》。 教学过程 总议题：地球的圈层结构是怎样的？ 子议题一：如何给地球做“CT”？——地震波与不连续面 教师提问：“如果我们敲击一块石头，声音可以在石头里传播。但如果石头中间有个空洞，声音传播的速度和路径会变化。同样的道理，地震波在地球内部传播时，遇到不同物质也会发生变化。” 议学任务： 阅读教材，说出纵波和横波的区别（速度、介质）。 观察地震波曲线图，找出波速发生突然变化的深度，这两个面叫什么？ 小组讨论：为什么横波在古登堡界面处完全消失？这说明了什么？ 学生活动：学生阅读教材，小组讨论。 同学们尝试的回答： 同学D：纵波快，能通过固液气；横波慢，只能通过固体。 同学E：第一个变化在33千米深处，叫莫霍界面；第二个在2900千米深处，叫古登堡界面。 同学F：横波在古登堡界面消失，说明下面不是固体，可能是液体。 教师点拨与总结：三位同学总结得很到位。莫霍界面以下波速明显增加，古登堡界面处纵波突降、横波消失。这说明在2900千米深度以下，物质呈液态或熔融状态，横波无法通过。这两个不连续面将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。 子议题二：地球内部藏着什么？——地壳、地幔、地核 教师拿出一个煮熟的鸡蛋：“如果把地球比作鸡蛋，蛋壳、蛋白、蛋黄分别对应什么？” 议学任务： 阅读教材，分别找出地壳、地幔、地核的范围、厚度和物质状态。 什么是软流层？它和岩石圈有什么关系？ 小组合作，画出地球内部圈层结构简图，标注各圈层名称和关键深度。 学生活动：小组阅读、绘图、讨论。 同学们尝试的回答： 同学G：地壳像蛋壳，很薄，大陆厚、海洋薄；地幔像蛋白，最厚，占体积80%；地核像蛋黄，由铁镍组成。 同学H：软流层在上地幔上部，岩石部分熔融，是岩浆发源地。岩石圈包括地壳和上地幔顶部。 教师点拨与总结：比喻很形象！地壳平均厚度17千米，大陆厚、海洋薄；地幔从莫霍到古登堡，上地幔顶部有软流层；地核分外核（液态）和内核（固态），外核物质运动产生地球磁场。注意：岩石圈=地壳+上地幔顶部（软流层以上），而软流层本身属于地幔。 子议题三：地球的“外套”是什么？——大气圈、水圈、生物圈 教师提问：“我们生活在地球表面，除了脚下的岩石，我们还被什么包围着？” 议学任务： 阅读教材，分别说出大气圈、水圈、生物圈的主要组成和作用。 小组讨论：这三个圈层之间有什么联系？举例说明。 学生活动：小组讨论，举例说明。 同学们尝试的回答： 同学I：大气圈提供氧气，调节温度；水圈包括海洋、河流、地下水；生物圈是生物及其环境。 同学J：它们互相影响，比如植物（生物圈）吸收二氧化碳（大气圈）并释放氧气，同时根系可以破坏岩石（岩石圈）。 教师点拨与总结：很好！大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互渗透、相互联系，共同构成人类赖以生存的自然环境。例如，水循环联系大气圈和水圈，生物圈改造大气成分，岩石圈为生物提供栖息地。地球是一个有机的整体。 课后练习 1.下列关于地震波的叙述，正确的是（ ） A. 纵波只能通过固体传播 B. 横波在莫霍界面处突然消失 C. 纵波传播速度比横波慢 D. 横波在古登堡界面处完全消失 答案：D​ 解析：纵波可通过固、液、气，A错；横波在古登堡界面消失，B错、D对；纵波速度比横波快，C错。 2.地球内部圈层中，厚度最大的是（ ） A. 地壳 B. 地幔 C. 地核 D. 岩石圈 答案：B​ 解析：地幔从莫霍界面到古登堡界面，厚度约2900千米，占地球总体积的80%，是厚度最大的圈层。 3.有关岩石圈的叙述，正确的是（ ） A. 岩石圈就是地壳 B. 岩石圈包括地壳和上地幔 C. 岩石圈包括地壳和上地幔顶部（软流层以上） D. 岩石圈位于莫霍界面以上 答案：C​ 解析：岩石圈由地壳和上地幔顶部（软流层以上）的坚硬岩石组成，C正确。地壳只是岩石圈的一部分，A错；上地幔大部分不属于岩石圈，B错；莫霍界面以上是地壳，不包括上地幔顶部，D错。 4.材料分析题 材料：2025年1月，我国地震台网在青藏高原东南缘记录到一次深源地震，震源深度约150千米。地震发生后，多个地震台站接收到清晰的纵波和横波信号。科学家通过分析这些地震波数据，进一步确认了该区域上地幔软流层的埋藏深度和物质状态。 问题：​ （1）此次地震的震源位于地球内部哪个圈层？该圈层有何特点？ （2）科学家如何利用地震波判断软流层的存在？软流层对地球表面有什么重要意义？ 参考答案与解析：​ （1）震源深度150千米，位于上地幔（地幔）。地幔从莫霍界面（约33千米）到古登堡界面（约2900千米），占地球体积80%，上地幔上部存在软流层。 （2）地震波在穿过软流层时，由于部分熔融物质的存在，横波速度明显减慢，纵波速度也有所变化，从而判断软流层的存在。软流层被认为是岩浆的主要发源地，其物质流动驱动板块运动，是地球内部动力机制的重要组成部分。 教学总结 本节课以地震波为线索，从内部圈层到外部圈层，构建了地球的立体结构认知。学生通过类比鸡蛋、绘图建模等方式，较好掌握了各圈层的特征及相互关系。地球是一个有机整体，圈层之间相互作用、相互影响，这也是我们学习地理的基本视角。 板书设计 第一章 宇宙中的地球​ 第四节 地球的圈层结构 一、地球内部圈层​ 地震波：纵波（快，固液气）、横波（慢，固） 不连续面：莫霍界面（33km）、古登堡界面（2900km） 圈层划分：地壳、地幔（软流层）、地核（外核液态→磁场） 岩石圈 = 地壳 + 上地幔顶部 二、地球外部圈层​ 大气圈：氮氧为主，调节温度 水圈：连续不规则，最活跃 生物圈：最活跃，改造环境 三、圈层关系：相互渗透，有机整体 教学反思 本课采用议题式教学，以“鸡蛋比喻”和“地震波CT”激发兴趣，学生参与积极。三个子议题逻辑连贯，小组绘图活动加深了对圈层结构的记忆。不足之处：地震波曲线图的解读用时偏少，部分学生对波速突变原因理解不透；外部圈层部分内容较简，可适当补充实例（如厄尔尼诺、生物圈二号）。今后应增加读图训练，并预留更多时间用于圈层间相互作用的讨论。 学科网（北京）股份有限公司 $