内容正文:
第二节 地球的形态 讲义
一、教学目标(地理学科核心素养四维目标)
依据《义务教育地理课程标准》,结合本节内容,从人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力四个维度确定教学目标。
1. 人地协调观
了解地球是人类唯一的家园,认识地球表面各圈层之间相互依存、相互影响的关系,初步形成珍爱地球、保护自然环境的意识。
理解海洋、陆地与大气共同塑造了适宜人类生存的家园,树立人地和谐的观念。
2. 综合思维
能够从"证据推理"的角度,梳理人类对地球形状认识的过程,理解认识是随着实践与科技手段进步不断深化的。
能够运用平均半径、赤道周长、表面积等数据,综合分析地球的大小,理解地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。
3. 区域认知
结合麦哲伦船队环球航行的路线,建立"地球是球体"的空间表象。
4. 地理实践力
能够举例说明能够证明地球是球体的生活现象(如海边看船、月食、登高望远等),并尝试动手模拟或演示。
能够借助地球仪、地图和网络地图等工具,量算、估算地球的周长,提升读图用图与数据换算的实践能力。
二、教学重难点
1. 教学重点
知道地球的形状是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。
记住并能运用地球的三个重要数据:平均半径约 6371 千米、赤道周长约 4 万千米、表面积约 5.1 亿平方千米。
了解大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的范围及其相互关系。
2. 教学难点
理解人类认识地球形状是一个"直觉 → 推测 → 证明 → 目睹"的漫长探索过程,体会科学认识的发展性。
建立对地球庞大尺度的空间概念,理解"赤道半径比极半径长约 21 千米"与"平均半径 6371 千米"之间的数量关系。
认识地球表面四大圈层相互渗透、相互制约的整体性特征。
三、课堂导入
情境导入
教师提问,引发认知冲突:
如果地球是圆的,一直向前走,最终会不会回到出发的地方?
如果地球是圆的,地球另一边的人不是要掉下去吗?
我们今天所看到的蓝色地球照片,人类第一次亲眼看到它是在什么时候?
导入设计意图:从学生已有的直觉认知出发,通过看似矛盾的问题制造"悬念",激发探究欲望,自然引出本课主题——"地球的形状与大小"。
导入素材建议
展示一张从太空拍摄的地球全景照片,让学生直观感受地球的球体形态。
回顾第一节内容,承上启下:地球是太阳系中一颗普通的行星,也是目前已知唯一有生命存在的星球——它是我们的家园。
图 1从太空看地球(卫星照片)——人类终于得以目睹地球的全貌
四、地球的形状
1. 人类认识地球形状的过程
人类对地球形状的认识,经历了一个从直觉到推测、证明和目睹的漫长探索过程,可以概括为四个阶段。
(1) 直觉阶段:天圆地方
古代人们由于活动范围狭小,仅凭直觉提出"天圆地方"的认识。我国早在两千多年前的周代就有"天圆如张盖,地方如棋局"的盖天说——天像一个倒扣的大锅,地像一副棋盘。
局限:只能解释眼前的局部现象,经不起实践检验(例如海边看船、登高望远等)。
(2) 推测阶段:月食与亚里士多德
古希腊学者亚里士多德(公元前 384—前 322 年)是最早用月食等科学证据论证"地球是球形"的人。他根据月食时月球被地影遮住的部分呈圆弧形,推测:既然地影是圆的,那么投射出这个影子的地球也应该是球形的。
我国汉代张衡提出"浑天说",认为"浑天如鸡子,地如鸡中黄",即天包地,像蛋壳包着蛋黄。
其他佐证:海边看离岸的帆船总是先见桅杆后见船身;站得越高看得越远;不同纬度看到的星座高度不同。
(3) 证明阶段:麦哲伦环球航行
1519 年 9 月,葡萄牙航海家麦哲伦奉西班牙王室之命,率船队从西班牙出发,一直向西航行,先后穿越大西洋、太平洋和印度洋,绕过非洲南端的好望角,于 1522 年回到西班牙,首次完成了环球航行,用实际行动证实了地球是一个球体。
图 2 麦哲伦船队环球航行路线(1519—1522 年)
知识链接:
麦哲伦本人于 1521 年在菲律宾群岛的部落冲突中去世,并未随船返回西班牙。
完成环球壮举的是船队中的"维多利亚号",它成为人类历史上第一艘完成环球航行的船只。
(4) 目睹阶段:人造卫星与载人航天
20 世纪中期,人类进入太空。通过人造地球卫星拍摄的地球照片,人类终于目睹到地球的全貌。1961 年 4 月,苏联"东方一号"载人飞船发射成功,宇航员加加林成为人类历史上第一个亲眼看到地球是个球体的人。
2. 地球的真正形状
经过现代技术的精密测量,科学家发现:地球并不是一个正球体,而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。
成因:地球不停地绕地轴自转,自转产生的离心作用使赤道部分微微鼓起,两极部分微微扁进去。
差别微小:赤道半径比极半径约长 21 千米,与地球平均半径相比微不足道,所以在地球仪和地图上仍把地球画成正球体。
3. 证明地球是球体的证据(归纳)
证据
现象说明
海边看船
离岸的船总是先消失船身、后消失桅杆;归来的船总是先见桅杆、后见船身
登高望远
站得越高,看得越远,视野范围越大
月食现象
月食时月球上的地影边缘呈圆弧形,说明地球是球体
麦哲伦环球航行
船队一直向西航行,最终回到出发地,实证地球是球体
地球卫星照片
从太空拍摄的地球照片,直观呈现球体全貌
五、地球的大小
1. 三个重要数据
项目
数据
平均半径
约 6371 千米
赤道周长(最大周长)
约 4 万千米
表面积
约 5.1 亿平方千米
记忆口诀:半径 6371,周长四万整,面积 5.1 亿平方千米记心间。
2. 地球大小的直观理解
半径:平均半径约 6371 千米,相当于坐时速 800 千米的飞机,连续飞 8 个小时才能跨越地球的半径。
周长:赤道周长约 4 万千米,相当于绕标准跑道(400 米)跑 10 万圈。
表面积:约 5.1 亿平方千米。假如要给地球缝制一件"外衣",至少需要 5.1 亿平方千米的布料。
3. 极半径与赤道半径
赤道半径(约 6378 千米)比极半径(约 6357 千米)约长 21 千米,这正是地球"赤道略鼓、两极稍扁"的几何表现。
图 3 地球的极半径、赤道半径与赤道周长示意
六、地球的表层
1. 四大圈层
地球表层由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互交错、相互渗透构成,它们共同组成了人类赖以生存的地理环境。
圈层
范围与特点
大气圈
由包裹地球的气体组成,是地球最外部的圈层,为生命提供氧气并调节气候
水圈
由地球表层水体构成,包括海洋、河流、湖泊、冰川和地下水等,海洋占主体
生物圈
地球上所有生物及其生存环境的总称,渗透于大气圈下层、水圈和岩石圈上层
岩石圈
由地壳和上地幔顶部组成,是地球表层固体部分,构成陆地与海底
图 4 地球表层四大圈层剖面示意
2. 圈层间的关系
四大圈层并非彼此孤立,而是相互渗透、相互制约、相互转化,处于不断的运动和变化之中。
大气圈为生物提供氧气,水圈为生命提供液态水,岩石圈为生物提供立足之地,生物圈则对其它圈层产生深刻影响(如植物固碳、风化作用)。
正是各圈层之间的物质与能量交换,塑造了地球表层复杂多样的地理环境。
七、课堂小结
本课知识结构梳理:
形状:从"天圆地方"(直觉)→ 亚里士多德月食推测 → 麦哲伦环球航行证明 → 卫星照片目睹。
形态:地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体,赤道半径比极半径约长 21 千米。
大小:平均半径约 6371 千米,赤道周长约 4 万千米,表面积约 5.1 亿平方千米。
表层:大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互交错、相互渗透,构成人类生存的地理环境。
第 页
学科网(北京)股份有限公司
$