新教材人教版第一章第四节《地球的圈层结构》

教案设计

一、课程标准及要求

    课标要求：运用示意图，说明地球的圈层结构。

    课标分析：根据课标要求，学习方法应落实到“运用示意图”上，其中最主要的是“地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图”、“地球的外部圈层结构示意”；学习内容重点应落实在“说明地球的圈层结构”，通过阅读示意图，归纳“地球内部圈层的划分、界面、结构特点”和“外部圈层的划分及各圈层与人类活动的关系”。

二、教材解读

    《地球的圈层结构》是第一章第四节的内容。新教材继续把地球的圈层结构分成内部圈层和外部圈层，将此节内容分为“地球的内部圈层结构”和“地球的外部圈层结构”两个标题。

    第一个标题“地球的内部圈层结构”概括介绍认识地球内部结构的方法以及各圈层的位置、特点。地震波是研究地球内部结构的重要工具，教材用图文结合的方式将地震波的传播速度与圈层结构建立联系，引导学生关注地震波波速的变化来认识地球内部圈层划分的依据和了解地球内部圈层结构的特点。教材在讲述具体知识的同时也向学生传授科学家进行科学研究的方法。教材对地壳与地幔的界面——莫霍界面，以及地幔与地核的界面——古登堡界面添加脚注，介绍这两个界面名称的由来，目的在于告诉学生，为科学研究做出突出贡献的人，会被永远尊敬和铭记，这也是一种科学精神的传承。

    第二个标题“地球的外部圈层结构"介绍的三个外部圈层再加上岩石圈是地理学的主要研究对象。作为必修教材的第一章,学生对具体圈层以及圈层之间的关系没有太多背景知识，更多局限于初中阶段的认知。教材接下来的章节都围绕这些圈层展开，所以此处对各圈层自身的特点不宜涉及太多，只对这些圈层作概括介绍。教材的主要目的是让学生认识到，圈层之间相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。因此，教材分圈层介绍时，着墨最多的是各圈层对自然环境形成的作用及其对人类活动的影响。

三、学情分析

    在教材第一章前三节中学生已经了解地球所处的宇宙环境，掌握太阳辐射的有关知识，了解地球的历史，为学生理解本节知识打下了很重要的基础。高一学生由于刚进入高中校园思维比较活跃、已具备一定的形象思维能力。但是高一的学生地理空间思维能力较弱，读图和析图的能力相对较差，所以学生学习好本节有一定的难度。学生学习本节内容可能遇到的障碍有：在通过地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图分析地球内部圈层结构时不知道该如何下手，不能理解大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的相互联系、相互渗透的关系等。

    针对这一事实，根据学生身心发展特点和课程标准的要求，本课可通过与本节课知识点相关的趣味性视频导入激发学生的兴趣，让学生运用地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图分析地球内部圈层结构。除此之外，教师运用多媒体课件展示地球圈层结构示意图，要求学生亲自动手绘图等，以此来解决教学过程中遇到的障碍问题，并能培养学生绘图、析图的能力，增强学生的参与热情。

四、 教学目标

  1.了解科学家利用地震波研究地球内部圈层结构的基本方法，增强探究意识和科学精神。

  2.运用图表描述地球内部、外部圈层的范围、物质组成，说明地球结构特点。

  3.知道岩石圈的构成及其在自然环境中的地位，举例说明地球各圈层的相互联系、相互渗透，从整体上说明自然环境的基本构成。

  4.举例说明地球各圈层对自然环境形成的作用，及其与人类活动的关系，初步形成人地协调观。

五、 教学重点、难点

  本节教学的重点是“地球内部圈层的划分、界面、结构特点”和“外部圈层的划分及各圈层与人类活动的关系”；难点是“地球内部地震波传播速度变化与地球内部圈层结构”和“大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的相互联系、相互渗透”。

六、课型与课时安排

  新授课、1个课时（45分钟） 

七、教学方法

  讲授法、地图分析法、小组讨论法

八、教具准备

  计算机、投影仪、多媒体课件

九、教学过程

（一） 新课导入（5分钟）

  教师：前面我们学习了地球的宇宙环境，那叫“谈天”，这节课我们就来“说地”。本节课我们需了解地球的圈层结构，但是地球是一个不透明的球体，我们无法直接观察地球的内部结构。并且地球体积庞大，我们无法像鸡蛋一样，把鸡蛋切开就可以直接观察熟鸡蛋的内部结构。那么，人类是通过什么方式认识地球内部结构呢？请同学们打开课本第21页，我们一起来学习地球的圈层结构。

【板书】第四节 地球的圈层结构

  学生：看书思考回答问题

  教师：我听到有同学说是地震波，没错，那么除了地震波之外，我们可不可以钻探，挖到地球内部，直接观察地球内部结构呢。不可以的话，是为什么呢？我们先来看一段视频。

【板书】一、地球的内部圈层结构

  学生：观看视频思考，回答问题

  教师：从视频中我们可以看到人类自古以来都有在不断的探究地球内部结构，目前人类最深的钻井深度为12千米左右，而地球的平均半径约为是6371千米，钻探深度才是地球半径的1/500左右，仅触及地球的“表皮”。因此，目前科学家主要通过地震波来研究地球的内部结构。

【承转】：科学家通过地震波研究地球内部结构的原理和买西瓜时听声辨瓜的原理有些相似，未成熟的西瓜和成熟的西瓜瓜皮的硬度和果肉的密度不同，拍打时发出的声音也不同，所以敲击时声音较清脆的是生瓜，敲击声相对沉闷的是熟瓜。那么科学家具体是如何利用地震波来研究地球的内部结构呢？我们接着往下学习探个究竟。

【设计意图】创设问题情景，观看视频，吸引学生注意力，激发学生学习兴趣。 

（二） 新课讲授（30分钟）

  教师：首先给同学们两分钟的时间阅读课本，找出什么是地震波并概括出地震波的分类与特征。

【板书】1.地震波的概念

        2.地震波的分类与特征

  学生：阅读课本找出地震波相关知识点

  教师：地震波是指当地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波我们叫地震波。地震波有纵波（P波）、横波（S波）之分。纵波的传播速度快，可以通过固体、液体、气体传播，振动的方向与波的传播方向一致所以纵波传到地面的震感是上下波动。横波传播速度较慢，只能通过固体传播，振动方向与波的传播方向垂直，所以横波传到地面的震感是左右摆动。

  教师：纵波和横波它们共同特征就是它们的传播速度都随着所通过物质的性质而变化。科学家们就是利用地震波这一特征来研究地球的内部结构。接下来给同学们5分钟的时间以小组为单位绘制课本第20页的图1.34“地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图”，并分析该示意图中地震波波速变化的特点，回答以下几个问题。

【合作探究】1.地震波的传播速度在多少千米的深度出现明显的变化？

  2.波速明显变化的面，被称为什么面？它们因何得名？

  3.根据两个最主要的不连续面划分，地球内部可划分为几个圈层？

  学生：小组合作绘图讨论，上台展示绘图结果，并回答问题

【板书】3.地球内部圈层的划分

  教师：看完和听完我们第X小组合作探究的展示与回答。那我们一起来当评委看看他们说的对不对呢？首先从示意图中我们可以看到地震波在地下约33km处和2900km深处发生明显变化，波速在此发生明显变化的面叫做不连续面，因为是莫霍洛维奇和古登堡两位伟大的科学家首先发现了这两个界面，为了纪念他们，人们将这两个不连续命名为莫霍界面和古登堡界面。根据地震波突然发生变化的不连续面，科学家们将地球的内部圈层划分为：地壳、地幔、地核三个圈层。

【设计意图】培养学生绘图、析图能力和合作交流能力，增强学生课堂参与感。

  教师：到这，我们已经知道地球的内部圈层可以划分为地壳、地幔、地核三个圈层，这样的圈层是不是和我们平时吃的水煮蛋有点像，蛋白是地壳，蛋白是地幔，蛋黄则是地核。

【承转】地球可划分为地壳、地幔、地核，那么这三个圈层又有各具有什么特点呢？我们接着往下看。

  教师：首先我们来看地壳，地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳，位于莫霍界面以外，厚薄不一，海洋地壳薄，大陆部分较厚。这里我们要区别于地壳和岩石圈，岩石圈与地壳的范围和界面不同，岩石圈包括地壳的全部和上地幔的顶部。其次来看地幔，地幔的从莫霍界面直至地下2900千米深处的古登堡界面，占地球总体积的80%，分为上地幔和下地幔两层，在上地幔上部存在一个软流层，这里是岩浆主要发源地。最后我们来看地核，地核厚度为3400多千米，分为内核外核两层。地核温度很高，压力和密度很大，科学家认为可能是地磁产生的主要原因。

  学生：听讲，在课本上画出相关的知识点并识记。

  教师：到这里我们已经学习了地震波与地球内部圈层结构的知识点，下面我们做一道练习题趁热打铁来巩固知识点，请同学们看课件展示的跟踪探究1题目，思考并回答。

  学生:看题思考并回答问题。

  教师：讲解跟踪探究1题目并公布答案。

【承转】学到这里，我们已经了解了地震波与地球内部圈层结构的知识点，接下来我们要学习的是地球的外部结构，那么地球的外部结构是怎样的呢？主要分为哪几个圈层呢？请同学们阅读课本第23页的内容。

  学生：阅读课本，思考问题

【板书】二、地球的外部圈层结构

  教师：通过阅读课本我们了解到关地球外部圈层主要包括：大气圈、生物圈、水圈等。那么这几个圈层都什么特点？我们一起来学习。

  教师：首先我们来看大气圈，大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统，它的主要成分是氮和氧。大气圈笼罩着地球，使地球上的温度变化和缓，同时提供生物所必需的氧气。其次是水圈，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（主体），还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川和地下水等。在地球表面物质迁移和能量转换起着重要作用，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。最后是生物圈，生物圈是地球表层生物的总称。存在于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。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换、改变大气圈和水圈的组成、改造地表形态等方面起着重要作用。

  学生：听讲，在课本上画出相关知识点并识记。

  教师：当然，这些圈层并不是孤立存在的，而是相互联系、相互渗透、相互影响，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。到这里老师想请同学们欣赏一段“地球圈层之歌”的视频，视频内容全英文有些难度，请同学们结合课本内容观看。在视频中也给我们举了一个地球外部圈层之间相互联系、相互渗透、相互影响的例子，请同学们仔细观看。

  学生：观看视频，理解地球的外部各圈层之间的关系

【设计意图】欣赏“地球圈层之歌”视频，活跃氛围，激发学生学习兴趣。

  教师：通过视频中的，我们更好的理解地球各圈层相互联系、相互渗透、相互影响，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。我们人类作为生物圈的一份子，如果人类破坏自然环境，那么自然环境也会反作用于人类。就比如我们人类一些工厂因大量燃烧含硫量高的煤，向大气中排放大量二氧化硫和氮氧化物与空气和云的化学反应形成酸雨降落，可能导致土壤酸化、诱发植物病虫害和破坏建筑物等从而危及人类健康和居住环境等。所以我们要爱护环境、保护环境，与自然环境和谐共处，人类才能可持续发展。

（三） 课堂小结（5分钟）

  教师：好的，上到这里我们的课堂也接近尾声，让我们一起来回忆总结本堂课学习了哪些内容（课件展示知识框架，引导学生回顾本节课所学）。

  学生：与老师一起回顾本节课所学知识点。

（四） 课上练兵（3分钟）

  教师：课件展示练习题目，给同学们三分钟的时间思考并回答问题

  学生：思考回答问题

【设计意图】：及时巩固当堂所学知识

（五）作业布置（2分钟）

  老师：在结束本节课之前，布置给同学们两个小任务，第一个任务是回去以小组为单位完成课本第24页的活动，下节课前请小组代表回答。第二个任务是完成相应练习册上的题目并预习第二章，第一节大气的组成和垂直分层这部分内容，本节课上到这里，下课！

十、板书设计

    

 

十一、教学反思

注：教案设计中参考了人教版教师用书，教案设计较为粗略简单，尚存诸多不足指出，恳请各位老师批评指正！