郭全其
一、課標(biāo)解讀
本節(jié)內(nèi)容選自人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)地理(必修一)第一章“行星地球”第四節(jié)“地球的圈層結(jié)構(gòu)”,主要落實(shí)“說(shuō)出地球的圈層結(jié)構(gòu),概括各圈層主要特點(diǎn)”的課程標(biāo)準(zhǔn)要求。
本條“標(biāo)準(zhǔn)”有顯性和隱性兩方面要求。顯性要求是從宏觀上了解地球的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。地球呈現(xiàn)的圈層結(jié)構(gòu),可以劃分出內(nèi)部圈層和外部圈層。內(nèi)部圈層包括地殼、地幔和地核,外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈。巖石圈是介于內(nèi)部圈層和外部圈層之間的一個(gè)圈層,包括地殼和上地幔頂部,即軟流層之上的固體巖石部分。隱性要求是了解自然環(huán)境的組成,這也是根本要求?!皹?biāo)準(zhǔn)”以“宇宙環(huán)境—地球—自然環(huán)境”認(rèn)識(shí)思路,設(shè)計(jì)在宏觀了解地球圈層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)自然環(huán)境的組成,即在空間范圍上把自然環(huán)境放在地球圈層結(jié)構(gòu)中認(rèn)識(shí)。自然環(huán)境從微觀層面講,落實(shí)到某一地域,是由巖石、地貌、土壤、氣候、水文、生物等要素組成。在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上,人類通過(guò)長(zhǎng)期活動(dòng)創(chuàng)造了人文環(huán)境,自然環(huán)境和人文環(huán)境共同組成地理環(huán)境??梢?jiàn),地理環(huán)境的空間范圍與自然環(huán)境是一致的。
從人地關(guān)系角度出發(fā),本條“標(biāo)準(zhǔn)”要求抓住地球各圈層主要特點(diǎn)及與人類活動(dòng)關(guān)系最密切的內(nèi)容。
二、教材分析
本節(jié)內(nèi)容是繼前面三節(jié)學(xué)習(xí)地球的宇宙環(huán)境、地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的地理意義后,繼續(xù)學(xué)習(xí)地球自身的特點(diǎn),為后面地理環(huán)境發(fā)生、發(fā)展、變化的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教材結(jié)構(gòu)明確,主要講述兩部分內(nèi)容:一是地球的內(nèi)部圈層,主要包括內(nèi)部圈層的劃分及邊界、地殼的厚薄和分布、地幔的組成和地核的組成及狀態(tài);二是地球的外部圈層,主要包括各圈層的組成和空間分布及相互間的聯(lián)系。同時(shí),本節(jié)內(nèi)容也是后面幾章的引言,起著承上啟下的作用。
教材第一部分“地球的內(nèi)部圈層”由四段正文和兩幅圖像組成,介紹了研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法、地球內(nèi)部圈層的劃分及各圈層特點(diǎn),是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
由于人類對(duì)地球內(nèi)部圈層的了解主要來(lái)自對(duì)地震波的研究,通過(guò)研究地震的縱波和橫波在地球內(nèi)部傳播速度的變化,來(lái)推測(cè)地球內(nèi)部的組成及其它特征。而縱波、橫波知識(shí)學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò),因此教材首先利用第一段正文給出縱波、橫渡的基本特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,以“地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分”示意圖(圖1.25)為依托,利用第二段正文介紹地球內(nèi)部地震波速度突然變化而形成的兩個(gè)不連續(xù)面:莫霍界面和古登堡界面。接著通過(guò)第三段正文,歸納總結(jié)地球內(nèi)部圈層的劃分。教材隨后安排“地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造”圖(圖1.26)讓學(xué)生了解地球內(nèi)部圈層構(gòu)造,通過(guò)第五段正文明確地殼與巖石圈的區(qū)別。
教材第二部分“地球的外部圈層”由四段正文和一個(gè)“活動(dòng)”組成,簡(jiǎn)單介紹大氣圈、水圈和生物圈的范圍、組成和總體特點(diǎn),從物質(zhì)形態(tài)、空間分布、相互關(guān)系等方面認(rèn)識(shí)地球的外部圈層,是本節(jié)教學(xué)的另一個(gè)重點(diǎn)。
教材第一段正文結(jié)合“地球外部圈層示意”圖(圖1.27)點(diǎn)明地球外部圈層的組成及與人類關(guān)系密切。第二段正文簡(jiǎn)介大氣圈,第三段正文簡(jiǎn)介水圈,第四段正文簡(jiǎn)介了生物圈,強(qiáng)調(diào)它們是相互聯(lián)系、相互制約的整體,是人類賴以生存的環(huán)境基礎(chǔ)。由于各圈層在后面的教材中還有詳細(xì)介紹,所以在這里介紹得較簡(jiǎn)略。最后“活動(dòng)”部分再次強(qiáng)調(diào)地球巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈間相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系,是對(duì)正文內(nèi)容的拓展,具有承上啟下的作用,為后面的學(xué)習(xí)埋下伏筆。本節(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如圖1。
三、學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能:了解地震波的傳播特征及其在劃分地球內(nèi)部圈層方面的作用;掌握地球內(nèi)部圈層的劃分和內(nèi)部圈層的界限、厚度、物理性狀等;掌握地球外部圈層的組成和特征;通過(guò)歸納、總結(jié)、對(duì)比地球內(nèi)部各層的特點(diǎn),使學(xué)生形成綜合歸納等思維能力。
過(guò)程與方法:通過(guò)讀圖訓(xùn)練,提高讀圖、析圖能力,明確地震波和地球內(nèi)部圈層的關(guān)系,地殼與巖石圈、軟流層的位置關(guān)系等;聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合圖示,了解各圈層特征。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)自然、熱愛(ài)科學(xué)的教育,鼓勵(lì)學(xué)生獻(xiàn)身于科學(xué)教育事業(yè);使學(xué)生了解地球的圈層構(gòu)造,從宏觀上認(rèn)識(shí)全球的整體面貌,形成地球系統(tǒng)觀和責(zé)任感,增強(qiáng)環(huán)境及保護(hù)意識(shí)。
四、圖表利用
1.地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分示意圖(圖1.25)
本圖意在指導(dǎo)學(xué)生分析地震波傳播速度的變化,推測(cè)原因,劃分出內(nèi)部圈層??v波與橫波最突出的差異是在不同介質(zhì)中能否傳播以及傳播速度的差異。地震波傳播速度與其通過(guò)的介質(zhì)性質(zhì)密切相關(guān):若介質(zhì)為均質(zhì)體,地震波則勻速直線傳播;介質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化,地震波波速隨之變化。尤其是地震波通過(guò)性質(zhì)完全不同的兩種物質(zhì)分解面時(shí),波速會(huì)發(fā)生突然變化,出現(xiàn)地震波的不連續(xù)面。這樣,地震波就可以帶回地球內(nèi)部的信息,從而可以推測(cè)地球的內(nèi)部構(gòu)造和物質(zhì)狀態(tài)。
引導(dǎo)學(xué)生讀圖,提取歸納:①在地下(大陸部分)約33千米處,縱波和橫波的波速突然加大,出現(xiàn)波速的不連續(xù)面(莫霍界面),說(shuō)明該深度處上下物質(zhì)在成分或狀態(tài)上有改變;②在地下2 900千米處,橫波突然消失,縱波的速度明顯下降,也出現(xiàn)波速的不連續(xù)面(古登堡界面),說(shuō)明此深度處地球的內(nèi)部物質(zhì)組成、狀態(tài)差異明顯;③莫霍界面、古登堡界面將地球內(nèi)部劃分為三個(gè)圈層:地殼、地幔、地核;④縱波波速在地下5 100千米處也有變化,稱為次級(jí)不連續(xù)面,該面將地核分為外核和內(nèi)核。
2.地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造示意圖(圖1.26)
本圖是對(duì)圖1.25右圖的細(xì)化,利用圖像旁邊的文字,引導(dǎo)學(xué)生從厚度、溫度、物質(zhì)組成和狀態(tài)的變化等不同角度了解地球內(nèi)部圈層構(gòu)造,也為學(xué)生理解地殼與巖石圈的區(qū)別奠定基礎(chǔ)。
引導(dǎo)學(xué)生讀圖,歸納總結(jié):①地殼位于莫霍面以上,由地表一層薄薄的、由巖石組成的堅(jiān)硬外殼,大陸部分較厚,大洋部分較薄,平均厚度為17千米;②地幔介于莫霍界面和古登堡界面之間,厚度為2 800多千米,又分為上地幔和下地幔兩層。從莫霍界面到地下900千米處為上地幔,上地幔的上層存在一個(gè)軟流層,可能是巖漿的主要發(fā)源地;從900千米處到古登堡界面屬于下地幔;③從古登堡界面到地心是地核,又分為外核和內(nèi)核兩層。從古登堡界面到5 150千米處屬于外核,從5 150千米處到地心屬于內(nèi)核。地核溫度很高,壓力和密度很大;④巖石圈由地殼和上地幔的頂部(軟流層以上)的堅(jiān)硬巖石組成。
3.地球外部圈層示意圖(圖1.27)
本圖直觀顯示外部圈層的位置和名稱,同時(shí)形象地說(shuō)明外部圈層的相互關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生理解地球巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈間相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系,這些圈層構(gòu)成了人類生存的自然環(huán)境。
引導(dǎo)學(xué)生讀圖并結(jié)合正文,歸納總結(jié):①巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈的相互位置;②簡(jiǎn)述巖石圈、大氣圈、水圈與生物圈的關(guān)系。
五、活動(dòng)建議
1.教材活動(dòng)
活動(dòng)目的是引導(dǎo)學(xué)生討論思考地球巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈間的關(guān)系,是正文內(nèi)容的拓展,具有承上啟下的作用,為后面的學(xué)習(xí)埋下伏筆。
進(jìn)行活動(dòng)時(shí),可以學(xué)習(xí)小組為單位讓學(xué)生列出自己需要了解的知識(shí),進(jìn)行展示交流。鑒于學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備,能列出多少算多少,不要求全,主要是為后面的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。
2.補(bǔ)充活動(dòng)
(1)認(rèn)清地震波。第一步,學(xué)生左手放在桌子上,用右手敲擊桌子,桌子受到?jīng)_擊產(chǎn)生彈性振動(dòng),耳朵聽(tīng)到敲擊聲,左手感覺(jué)到振動(dòng)。第二步,閱讀感悟教材,探究地震波相關(guān)特點(diǎn),獲取地震波知識(shí):地震波為彈性波??v波傳播速度快,能通過(guò)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三態(tài)物質(zhì);橫波傳播速度慢,只能通過(guò)固態(tài)物質(zhì)。
(2)探究地球內(nèi)部圈層。第一步,切熟雞蛋,師生共同觀察熟雞蛋剖面,學(xué)生描述:由外向里共分三層,即蛋殼、蛋白和蛋黃;厚度有差異,蛋殼最薄,蛋白次之,蛋黃最厚等;第二步,觀察“地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分”示意圖(圖1.25),與熟雞蛋剖面比較,說(shuō)出自己的結(jié)論。
(3)繪制地球圈層結(jié)構(gòu)。第一步,分別繪制地球內(nèi)部圈層圖和外部圈層圖,組內(nèi)展示交流;第二步,以組為單位,進(jìn)行繪制整個(gè)地球圈層圖競(jìng)賽,對(duì)優(yōu)勝者給予表彰。