高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第四节 地球的演化教案设计
展开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。
【提问】谁来说说,为什么会在地表?
【学生回答】……
【讲授】这样,在地表的不同位置,会有不同年代的地层露头,看到湖南省侏罗纪、白垩纪地层分布图。
【讲授】实际上,各个地质年代的地层在湖南省都有出露,根据这个我们绘制出了1:20万的湖南省地质图,放大看,绿色表示的是白垩纪地层,可以看到株洲的绝大多数地区是白垩纪地层。这样说来,当我们走遍湖南,其实就走过了地球的全部历史!
【总结】请同学总结本节课内容。
【学生回答】……
【课后探究】如何找到天元恐龙灭绝的地理依据?
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