地球的演化-揭开天元恐龙之谜 教案 湘教版（2019）高中地理必修一

揭开天元恐龙之谜教案教学目标1.通过对天元区出土化石为恐龙化石确认路径的探讨，简述化石与地层对时间的指示作用，以及对当时地理环境和气候的指示意义；（综合思维、地理实践力）2.通过对地质年代表制定依据的学习，利用地质年代表和株洲海陆变迁古地图，归纳株洲的海陆变迁过程，并解决为什么恐龙化石是残片的问题；（综合思维、地理实践力）3.简要说明各个年代的地层能在地表出露的原因，理解湖南省地质图中包含所有的地质年代；（区域认知）4.通过对孢粉化石、恐龙蛋化石的分析，结合“地质时期的气候变化图”，猜想恐龙灭绝时的地理环境特征与灭绝原因。（区域认知、地理实践力、综合思维）教学重难点重点：化石和地层对时间的指示作用；利用地质年代表等资料说明株洲海陆变迁、古地理环境的研究。难点：利用地质年代表等资料说明株洲海陆变迁、古地理环境的研究。教学过程导入【导入】在2008年株洲天元区某建筑工地惊现“恐龙化石”，出土地点就在图中五角星标记的位置。上个月底，新的株洲博物馆开馆，里面就陈列了在此地出土的恐龙化石，那当时人们是如何确认这就是恐龙化石的呢？这节课我们就一起来揭开谜底！【提问】请一位同学来为大家介绍本堂课的任务！【学生回答】如何确定天元区出土化石为恐龙化石？出土的恐龙化石为什么不完整，是残片？如何找到天元恐龙灭绝的地理依据？【教师】很好，请坐！探究一：如何确定天元区出土化石为恐龙化石？【过渡】确认恐龙化石不是一个简单的过程，我们需要掌握一些基本的相关知识和判断方法。首先，就先得了解恐龙化石是什么？【提问】观察屏幕上的四副图片，请一位同学来说说恐龙化石是什么？【学生回答】是恐龙遗体或活动的遗迹形成的岩石。【讲授】很好！恐龙化石可以是恐龙遗体坚硬的部分，如骨骼、牙齿形成的岩石，也可以是它的脚印或其他活动遗迹、产的蛋形成的岩石。有的恐龙消化不太好，需要吃进去一些小石块帮助它消化食物，那这些胃里面的石头形成的化石也是恐龙化石。【过渡】那这些恐龙化石是如何形成的呢？我们来看一则小视频，等会儿请同学来说说。【播放视频】化石的形成。【提问】关于化石的形成，你掌握了哪些关键信息呢？【学生回答】需要被埋藏，埋藏位置的差异会影响化石的形成，化石的新老关系等等……【过渡】很好！掌握了这两个基本知识后，我们就一起来看看当时化石的发现和确认过程。【讲授】当时一位建筑工地的小工头发现了一块与众不同的岩石，凭借他自身经验的判断，他认为这是一块硅化木。什么是硅化木呢？硅化木也是一种化石，是由树木变成的岩石，当它被埋藏在地底下的时候，其原始矿物被掩埋物质中的其他矿物替代，成了化石，同时还保留了原有的树木的形状。不过，随着越来越多形态各异的化石的出现，他疑惑了，这些明显不是树木的形态啊。于是，请来专家进行鉴定，根据其形态初步认定为恐龙化石。【提问】那同学们认为这种判断方法准确吗？【学生回答】……【提问】如果认为不准确，你觉得还需要有哪些具体的判断依据或方法？或者，当同学们遇到一些未知事物的时候，你会寻找哪些探究方法？【学生回答】……【讲授】查找相关资料，与前人的研究经验进行对比，确定其具体的时间等等……于是，我们找了一个叫西峡盆地的地方，在河南一带。在那儿出土了丰富的恐龙化石，其中有两类分别叫做鸭嘴龙类和蜥脚类。很巧，天元区出土的也有这两类，如图中所示。【过渡】此时，我们似乎离正确答案又进了一步。怎样可以再进一步呢？【提问】刚刚我们看《化石的形成》的视频，化石它存在在哪儿？【学生回答】地层中、岩层中【过渡】那我们找到了西峡地区和株洲有同种类的化石，再看看是否具有相似的地层呢？【讲授】地层是指地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物，在课本29页第二自然段，请划记。【提问】根据地层形成的特点，从下至上，一层层展布形成，我们是不是能根据这个特点判断，哪些先形成哪些后形成？【学生回答】下面的先形成，上面的后形成。【讲授】很好！因此，地层具有一个很重要的作用——指示时间！下老上新。【过渡】那西峡的地层情况是什么样的呢？老师这儿有一枚恐龙蛋化石，这枚化石就出土于西峡盆地，其下部粘连的岩石就是其所在地层的一部分。【提问】我们仔细观察这部分岩石，请同学们从其颜色、沉积物颗粒大小、分布情况来描述其特征。【学生回答】红色，氧化环境，干旱；沉积物颗粒有粗有细，无分选性，可能是洪水、泥石流淹埋……【讲授】很好！我们得出了西峡盆地的地层特点，并且推断出当时的沉积环境，可能是河漫湖泊、曲流河沉积。从图中我们还能看到，在不同的地层上形成了不同的化石。【过渡】那么我们天元区化石出土点的地层具有什么特点呢？是否类似？为此，老师特意去了一趟化石出土遗址点，采集了岩石标本，就放在同学们的桌子上了。【提问】请观察标本并描述其特征。【学生回答】……【讲授】很好！老师拍摄了在株洲出土恐龙化石的遗址处采集岩石标本的视频，我们来看看现场情况。【播放视频】采集株洲恐龙化石遗址处岩石标本的视频。【讲授】由此可见天元区化石出土处的地层与西峡盆地的是类似的！太棒了！我们又近了一步。【过渡】接着，我们要进一步确认。确认什么呢？确认时间！要是能证明，这两处出土的化石是同一时期的，那就是石锤，能确认了！【讲授】之前不是说了吗，地层可以指示时间，但是实际情况中，地层的分布没这么“听话”，在地质构造运动过程中，地层受到挤压会倾斜、甚至倒置、断裂，有的在抬升过程中还会被风化侵蚀，变得不完整，缺失某一部分信息。因此，我们还需要用化石和地层互证时间。如何互证？有一个重要依据——达尔文的进化论！“生物的进化具有阶段性和不可逆性的特点，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。”就像我们人类继续进化，xxx的后代不会进化成草履虫一样吧！并且，我们看到课本30页第三行文字：不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层往往保存着相同或相近的化石。【提问】因此，我们是不是能够根据化石判断这种生物是较高等或是较低等，进而判断其所在地层的新老关系呢？【学生回答】是【提问】请判断：鸟类化石和三叶虫化石所在地层的新老顺序。在同学们桌子上摆放了在我们湖南省湘西出土的三叶虫化石，同学们可以观察其形态。三叶虫有很多物种，大多数三叶虫是比较简单的、小的海生动物，它们在海底爬行，通过过滤泥沙来吸取营养。它们身体分节，有带沟将身体分为三个垂直的叶。能看出来吗？【学生回答】三叶虫化石所在地层较老，鸟类化石所在地层较新。【讲授】很好！那这样一种测定时间的方法叫做相对测年，用这种方法可以将整个地球历史进行年代划分，得出“相对地质年代”——是指各地层之间的相对新老关系及其形成的先后顺序。请看到课本31页“地质年代表”的前三列。【提问】整个地质年代被划分为哪些不同的地质年代？【学生回答】宙代纪。【提问】哪个年代单位最大？哪个较小？【学生回答】宙是最大的年代单位，代较小，纪更小【讲授】很好！地质年代表的最底部是最古老的的年代单元，像地层一样，越往上年代单元越年轻。其中，显生宙是最新的宙，它之前的三个宙合称为隐生宙，记好笔记。隐生宙化石中的大部分生物都是软体有机体，而在显生宙时期的大部分生物有骨骼或贝壳等硬体组织，因此显生宙的化石保存得更好。【讲授】所有的宙都由代组成，代是以岩石中发现的不同生物种类来划分的，代的名称就是根据这些生物的相对年龄来定义的，古老的、中间的、近代的。而所有的代都被划分为纪，有些纪是根据最早被发现、研究和描述的形成于那个时期的岩石或化石的地理区域来命名的。如第一个被命名的地质年代——侏罗纪，其名称源于瑞士、法国交界处的侏罗山。我们人类的祖先出现于新生代的第四纪，而我们目前也还在第四纪。【过渡】此时，我们知道的时间还只是事件发生的先后顺序，但是具体距今多少年？不同年代单位所跨的具体时间是多长？不知道【讲授】因此，我们还需要一种测年方法——绝对测年，由此得出的地质年代称为绝对地质年代：指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。【提问】有同学对放射性同位素衰变有所了解吗？【学生回答】……【讲授】很好！放射性同位素以恒定的速度从原子核中释放粒子，当粒子减少到某个数值时，它就会从一种元素转变成另一种元素。因此，我们要测量一块岩石的年龄时，找到其中的放射性同位素，看看它现在是哪一种元素，接着我们就能往前推，以为衰变的时间是恒定的，推出距今多长时间，地球的46亿年就是这样被测量出来的。【讲授】根据这种方法，我们得出了株洲出土化石的确切时间，得出其年代是在晚白垩纪！这与西峡盆地的恐龙化石的年代是一致的！终于能认定是恐龙化石了。【总结】这时，我们就得到了完整的地质年代表，整个隐生宙所占时间比例达到了90%。探究二：出土的恐龙化石为什么不完整，是残片？【过渡】我们来揭开第二个谜题——出土的恐龙化石为什么不完整，是残片？【讲授】首先，我们要对天元恐龙化石当时的沉积环境做一个回顾。【提问】回顾“化石的形成”中，在不同地理环境下，化石的形成情况。【学生回答】在陆地上、湖泊和河流中以及海洋中形成化石的数量、完整度的差异……【讲授】很好！这其实就是陆相沉积和海相沉积的差异。一般情况下，被掩埋在海洋中的生物遗体更容易形成完整的化石。【提问】那么，可以大胆猜想，当时的株洲是陆地还是海洋？【学生回答】陆地【提问】很好！在前置学习材料中，为大家提供了株洲海陆变迁的古地理图，并布置了学习任务：用时间线、表格或简图等方式描述株洲的海陆变迁情况。请展示并讲解。【学生】……【讲授】很好！我们选取具有代表性的两个年代来看看。【提问】二叠纪晚期株洲的海陆状况是？【学生回答】……【提问】侏罗纪晚期株洲的海陆状况是？【学生回答】……【讲授】自侏罗纪后，株洲就一直是陆地了。【过渡】那天元恐龙当时是如何被埋藏的呢？我们来看看另一个证据，在株洲盆地出土的孢粉化石。【活动】请同学们看到课本30页活动题部分，并思考第2题：孢粉化石为什么对恢复古地理环境和古气候具有重要价值？思考后与本组同学进行讨论。给大家三至五分钟时间。【学生回答】根据孢粉化石推测出其植被类型，从而推断气候特点……【讲授】很好！据推测，天元恐龙可能生活在靠近湖泊的地方，被洪水、泥石流掩埋，并且在这个过程中，遗体发生了搬运，是异地掩埋，因此不完整，是残片。【过渡】那我们能找到更多的恐龙化石吗？看一则视频。一个寻找化石的达人总结的。【播放视频】寻找恐龙化石的“公式”。【提问】请同学复述公式。【学生回答】……【讲授】前两条很好理解，但是岩石表面自然出露地表这条，老师很困惑，看到图中，我们要找三叶虫化石，要去古生代的地层中找，寻找恐龙化石要去中生代地层中找，那这怎么看都没能出露地表啊？这到底是什么意思呢？【过渡】我们一起来看看恐龙化石发现的过程图。【