地球的圈层结构教学设计 高中地理鲁教版（2019）必修一

1.3《地球的圈层结构》教学设计一、教学目标1学生能够清晰阐述地球内部圈层（地壳、地幔、地核）和外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的组成及主要特征，明确各圈层之间的界限和相互关系。2深入理解地震波在地球内部圈层划分中的关键作用，精准掌握各圈层划分的依据，尤其是横波和纵波传播特性与圈层物质状态的关联。3能够运用所学知识，分析常见地理现象中地球圈层之间的相互关系和相互作用，提升地理思维能力和解决实际问题的能力，并树立保护地球圈层环境的意识。二、教学重难点1重点依据教材图1-3-3“地球内部圈层划分”和图1-3-2“地球内部圈层结构”，深入理解地球内部圈层（地壳、地幔、地核）的具体构成、主要特点以及各圈层之间的界限，明确软流层的位置和作用。结合教材相关图表和文字描述，掌握地震波（纵波和横波）的传播特性及其在地球内部圈层划分中的应用原理。以教材图1-3-4“地球外部圈层”为基础，了解地球外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）的组成和主要特征，以及各圈层间的相互联系和相互作用。2难点透彻理解横波和纵波在地球内部不同圈层传播速度变化的原理及其与圈层物质状态的内在关联，进而深入把握地球内部圈层结构的复杂性，包括软流层和岩石圈的特点及意义。运用所学地球圈层结构知识，分析实际地理现象中圈层间的物质和能量交换过程，探究人类活动对地球圈层环境的影响机制。三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法、案例分析法、小组合作法四、教学过程（一）导入（5分钟）展示一段火山喷发的震撼视频，视频中呈现出岩浆从地下涌出、火山灰冲向高空、周围的海水被激起浪花以及周边的植被被覆盖等画面（可结合教材中关于火山喷发的相关图片或示意图，引导学生联想实际场景）。播放结束后，提问学生：“同学们，从刚刚的视频中，我们看到了地球内部似乎有炽热的物质涌出，外部有大气、水和生物受到影响。那大家有没有想过，地球内部到底是怎样的结构，才能让岩浆喷发出来？地球外部的大气、水和生物又各自存在于什么样的圈层中，它们之间又有怎样的联系呢？这就是我们今天要探索的地球的圈层结构，让我们一起来揭开地球神秘的面纱。”（二）新课讲授（30分钟）1.地球的内部圈层（15分钟）地震波的讲解与演示（3分钟）拿出一个弹簧和一根绳子，分别演示纵波和横波的传播方式。向学生讲解：“同学们，想象一下地震发生时产生的能量以波的形式在地球内部传播，就像我现在演示的这样。纵波（P波）的传播就如同弹簧的伸缩，它不仅可以在固体中传播，还能在液体和气体中传播，而且速度相对较快；而横波（S波）的传播类似绳子的摆动，只能在固体中传播，速度较慢。”随后，在黑板上画出简单的示意图，标注纵波和横波的传播方向和特点，让学生对地震波有更直观的认识，并结合教材中关于地震波的示意图（如教材中相关的配图）进行进一步的讲解和对比，加深学生的理解。结合图表讲解地球内部圈层划分（6分钟）展示教材中“地球内部圈层划分”（图1-3-3）的详细图表，对照图表讲解：“科学家们通过对地震波在地球内部传播速度的精确测量和研究，发现地震波在地下某些深度处传播速度会突然发生变化。在大陆地下平均约33千米处，地震波的速度明显加快，这个界面被称为莫霍面；而在地下约2900千米处，纵波速度突然下降，横波完全消失，这个界面就是古登堡面。这两个重要的界面将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。”同时，在黑板上画出地球内部圈层的简略示意图，标注出莫霍面和古登堡面的位置以及地壳、地幔、地核的大致范围，让学生对地球内部圈层的划分有清晰的空间概念，并引导学生对照教材图1-3-2“地球内部圈层结构”，进一步明确各圈层的相对位置和深度关系。各圈层特征详解（6分钟）地壳：拿起一块常见的岩石标本，向学生展示并讲解：“这就是地壳的一部分，地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。它的平均厚度约为17千米，但在不同地区厚度差异较大，大陆地壳相对较厚，像青藏高原地区地壳厚度可达70千米左右，而大洋地壳则比较薄，一般只有几千米。地壳就像地球的‘皮肤’，我们人类和大多数生物都生活在这一层之上。”同时，引导学生观察教材中关于地壳厚度分布的相关图表或图片，加深对地壳厚度差异的认识。地幔：结合教材中的图片和图表，讲解道：“地幔位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约2800千米，是地球内部体积最大的圈层。地幔的上部存在一个非常特殊的软流层，这里的物质具有一定的可塑性，就像浓稠的糖浆一样。一般认为，软流层是岩浆的主要发源地。当板块运动或地壳出现薄弱地带时，软流层中的岩浆就有可能沿着裂缝上升，形成火山喷发等地质现象，就像我们在导入视频中看到的那样。”引导学生仔细观察教材中关于地幔结构和软流层位置的图示，理解软流层在地球内部圈层中的特殊地位和作用。地核：在黑板上画出地核的示意图，解释道：“地核位于古登堡面以下，深度约3400千米。根据地震波的传播特征，地核又分为外核和内核。外核因为横波不能通过，所以推测其为液态；内核则为固态。地核的温度极高，压力和密度都非常大，就像地球的‘心脏’，为地球的内部活动提供了强大的能量支持。”结合教材中关于地核结构的相关描述和配图，帮助学生构建地核内部结构的空间想象。2.地球的外部圈层（15分钟）大气圈（4分钟）打开教室的窗户，让学生感受一下室外的空气，然后提问：“同学们，我们现在呼吸的空气就是大气圈的一部分，那谁能说一说大气圈对我们地球有什么作用呢？”引导学生思考并回答。接着讲解：“大气圈是环绕地球外部的气体圈层，它是地球生命的重要保护层。大气中的臭氧层能够吸收大量的紫外线，保护地球上的生物免受其伤害；大气还能对流星体产生摩擦作用，使大多数流星体在进入地球表面之前就燃烧殆尽，避免了对地球的撞击破坏。同时，大气的运动和变化还影响着地球的气候和天气现象，比如风、雨、雪等的形成都与大气圈的活动密切相关。”结合教材图1-3-4“地球外部圈层”中大气圈的部分，以及相关的气候现象图片或示意图，让学生更直观地了解大气圈的作用和影响。水圈（4分钟）展示一些河流、湖泊、海洋以及冰川的图片（可选取教材中相关的水圈图片），提问：“这些水体都属于地球的哪个圈层呢？”引导学生回答水圈。然后讲解：“水圈是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。地球表面大约71%被水覆盖，水以液态、气态和固态三种形式存在于地球表面和大气中，形成了一个庞大而复杂的水循环系统。水圈不仅为地球生命提供了生存所必需的水资源，而且通过水循环，水在大气圈、岩石圈和生物圈之间不断地循环运动，调节着地球的气候和生态平衡。例如，海水蒸发形成水汽进入大气圈，大气中的水汽又通过降水回到陆地和海洋，一部分降水渗入地下，成为地下水，参与岩石圈的物质循环；而植物通过根系吸收水分，又将水分通过蒸腾作用释放到大气中，这就是水圈与生物圈之间的紧密联系。”引导学生对照教材中关于水圈循环的示意图，理解水圈与其他圈层的相互作用关系。生物圈（4分钟）让学生观察教室里的植物、自己以及周围的其他生物，提问：“我们和这些生物共同生活在哪个圈层呢？”引出生物圈的概念。讲解：“生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，它是地球特有的圈层，也是地球上最活跃的圈层。生物与环境之间相互依存、相互影响，形成了一个复杂的生态系统。例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，调节了大气圈的成分；而动物的呼吸作用则消耗氧气，产生二氧化碳，与植物形成了互补的关系。同时，生物的生长和活动还会对岩石圈和水圈产生影响，比如植物的根系生长会对岩石产生风化作用，促进土壤的形成；生物的遗体在腐烂分解后会为土壤提供养分，影响水圈的水质等。”结合教材中关于生物圈的相关描述和配图，让学生了解生物圈在地球圈层系统中的独特地位和作用。圈层间相互关系总结（3分钟）强调：“地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈（地壳属于岩石圈）相互联系、相互制约、相互渗透，共同构成了地球的生态系统。它们之间不断地进行着物质和能量的交换，任何一个圈层的变化都可能会影响到其他圈层，进而影响到整个地球的环境和生命活动。例如，一次大规模的火山喷发，不仅会将地幔中的物质带到地表，影响岩石圈的结构和成分，还会向大气圈中释放大量的火山灰和气溶胶，影响气候和大气环境，进而对水圈和生物圈产生连锁反应。”引导学生回顾教材中关于地球圈层相互关系的整体示意图或相关描述，加深对圈层间相互作用的理解。（三）课堂活动（5分钟）小组案例分析将学生分成小组，每个小组发放一份资料卡片，卡片上包含以下案例：案例一：某地区发生了一次浅源地震，震后当地居民发现一些井水的水位发生了明显变化，并且井水的味道也变得有些奇怪。同时，附近山上的一些温泉水温也有所升高，而且从温泉中涌出了一些以前从未见过的矿物质。（可结合教材中关于地震对地下水和地热影响的相关案例或知识拓展部分）案例二：在某沿海地区，由于长期的过度开采地下水，导致地面出现了明显的下沉现象。同时，该地区的海水倒灌现象加剧，一些原本靠海的湿地生态系统受到了严重破坏，许多鸟类和水生生物的栖息地减少。（可参考教材中关于人类活动对水圈和生物圈影响的相关内容）案例三：在热带雨林地区，大量的树木被砍伐，导致该地区的降水模式发生了改变，降水减少，水土流失加剧。同时，大气中的二氧化碳浓度增加，局部气候变得更加炎热干燥，许多珍稀动植物的生存面临威胁。（可结合教材中关于森林生态系统与大气圈、水圈相互作用的相关知识）小组讨论任务每个小组针对自己拿到的案例，讨论以下问题：案例中涉及到了地球的哪些圈层？这些圈层之间是如何相互作用和影响的？从这个案例中，我们可以得到什么启示，来保护地球的圈层结构和生态环境？小组展示与交流每个小组派一名代表上台，向全班展示小组讨论的结果，其他小组的同学可以进行提问和补充。教师在各小组展示过程中，适时进行引导和点评，帮助学生加深对地球圈层间相互关系的理解，并引导学生结合教材中的相关知识点和原理，对案例进行更深入的分析和解释。（四）课堂小结（3分钟）利用思维导图软件，在大屏幕上展示本节课的思维导图，带领学生一起回顾地球内部圈层和外部圈层的组成、主要特征、划分依据以及圈层之间的相互关系。从地球内部圈层开始，依次回顾地壳、地幔（重点强调软流层）、地核的特点和划分界面；然后过渡到地球外部圈层，回顾大气圈、水圈、生物圈的作用和相互联系。在回顾过程中，引导学生对照教材中的相关图表和文字描述，强化对重点知识的记忆和理解。在回顾过程中，随机提问学生一些关键知识点，如“软流层的位置和作用是什么？”“大气圈中的臭氧层有什么重要意义？”“根据地震波的传播特性，如何划分地球内部圈层？”等，强化学生对重点知识的记忆和理解，并检查学生对教材内容的掌握程度。最后，再次强调地球圈层结构的稳定性和平衡性对地球生命存在和发展的至关重要性，鼓励学生在日常生活中树立保护地球环境的意识，并引导学生思考如何将所学的地球圈层结构知识应用到实际生活中，为保护地球家园贡献自己的力量。（五）课后作业让学生制作一份手抄报，主题为“地球的圈层结构与我们的生活”。手抄报内容要求包括地球内部圈层和外部圈层的详细介绍、各圈层与人类生活的密切联系以及如何保护地球圈层环境等方面。通过绘制手抄报，培养学生的归纳总结能力和创新思维，同时加深对知识的理解和记忆。要求学生在手抄报制作过程中，充分参考教材中的图表、文字资料以及课堂笔记，确保内容的准确性和完整性。布置一道探究性作业：让学生选择自己感兴趣的一种地球圈层现象（如地震、火山喷发、台风、潮汐等），通过查阅书籍、网络资料或请教专家等方式，深入了解该现象的形成原因、与地球圈层结构的关系以及对人类生活的影响，并撰写一篇500字左右的探究报告。在探究报告中，要求学生注明所参考的资料来源，包括教材中的相关章节、页码以及其他课外书籍、网站等信息，培养学生严谨的科学研究态度和信息收集整理能力。通过这一作业，培养学生自主探究学习的能力和科学研究的素养，同时引导学生进一步拓展对地球圈层结构知识的应用和理解。五、教学反思在教学过程中，通过视频导入、实物演示、图表讲解、案例分析和小组讨论等多种教学方法的综合运用，紧密结合教材中的图片、图表和文字内容，能够充分调动学生的学习积极性和主动性，使抽象的地球圈层结构知识变得更加生动形象、易于理解。课堂活动环节的案例选择紧密联系教材知识和实际生活，能够让学生深刻体会到