高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第一章 宇宙中的地球第三节 地球的圈层结构教学设计及反思

这是一份高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第一章 宇宙中的地球第三节 地球的圈层结构教学设计及反思，共11页。教案主要包含了教材分析，学情分析，课程标准，地理核心素养目标，教学重点，教学难点，教学方法，课时安排等内容，欢迎下载使用。

本节课主要讲述两部分内容，一是地球的内部圈层，主要包括内部圈层的划分及边界，地壳的厚薄和分布，地幔的组成和地核的组成和状态。二是地球的外部圈层，主要包括大气圈、水圈、生物圈等的组成和空间分布及相互间的联系。
【学情分析】
学生已具备地震、地壳、外部圈层等感性知识，具备一定读图、绘图能力和资料分析能力。但由于本节课内容的宏观性，学生接触不多，而且还涉及其他学科的知识，教师宜采用讲授为主的教学方法，提供图文资料，设置必要的问题，把学生自主学习和教师启发讲授相结合，引导学生用图表的形式把复杂关系条理化。
【课程标准】
运用示意图，说明地球的圈层结构。
【地理核心素养目标】
1、区域认知：结合材料，分析不同地区地壳厚度的差异。
2、综合思维：运用图文材料分析地震波的特点及其特征，并能说明科学家如何利用地震波来研究地球的内部圈层结构。
3、人地协调观：能举例说明地球各圈层之间的相互联系、相互影响，并能举例说明如何影响人类的某项活动。
4、地理实践力：小组分工合作，收集相关资料，按照正确的比例，选择恰当的材料，制作地球圈层结构模型。
【教学重点】
1、地球内部圈层划分的依据及其组成与特征。
2、地球外部圈层的特点和相互关系。
【教学难点】
地震波在地球内部传播速度的变化与地球圈层的关系。
地球内部圈层的划分及各层主要特点。
【教学方法】读图分析法、讲授法、问题探究法、多媒体演示法
【课时安排】1课时
【教学过程】：
【板书设计】
1.4地球的圈层结构
一、划分依据---地震波
1.地震波的含义
2.地震波的分类
二、地球的内部圈层结构
1.不连续面
2.内部圈层结构特征
三、地球的外部圈层结构
1.各圈层之间的相互联系
2.各圈层组成及其特征
【课后教学反思】
本节课打破了传统的教学模式，组织学生开展自主、合作、探究的学习活动，体现了以学生为主体的新课程理念，充分发挥了学生的主动性。在合作学习环节，学生能够认真思考，大胆表达自己的观点，同时也能聆听同伴的观点，虚心采纳，独立思考能力和合作探究能力都得到了很大的提升。时间分配
教学
环节
教师活动
预设学生活动
设计意图
2.3min
新课
导入
导入：在正式开始新课之前老师先问同学们一个问题，现今的科学技术不断成熟，人类往上走已经走出大气层了，从月球奔火星去了，那么往下走，人类能探测到地球多深的地方呢？人类能否穿越地球内部？我们通过一个小视频来看看人类是否能穿过我们的地球内部。
播放《地心历险记》小视频，让学生边看边思考地球的内部结构是否如电影展示的一样。
【板书】：1.4 地球的圈层结构
学生自由回答；
观看影片
营造活跃的课堂氛围，激发学生的探究兴趣。
引发学生对地球结构的思考，激发学习兴趣
观看视频后，教师提问：
通过视频我们知道人类对于我们居住的这颗蓝色星球的了解还是非常粗浅的，那么我们真实的地球内部会是什么样子的呢？人类又是如何了解到地球内部的概况呢？带着这些问题我们一起来进入今天的新课学习—地球的圈层结构。
自由回答
阅读课本内容
2.3min
地震波的含义
【问题探究1】
【讲解】：首先我们来了解一下本节课的内容框架：本节课主要分为两大部分的内容，一是地球的内部圈层结构，主要学习地球内部圈层的划分依据以及地球内部各圈层结构特征的相关知识，二是地球的外部圈层结构的相关内容。下面我们进入地球内部圈层划分依据相关内容的学习。
【讲解、提问】把地球看做是一个规则的球体，如图，从地表到地心的距离，或者说是地球的平均半径是多少？（6371km）,而目前的人类的钻探技术只能钻探到12km左右深度处，还达不到地球半径的0.2%，做一个比喻，如果把地球内部结构比作一个鸡蛋，人类钻探这么久，连鸡蛋壳都没有钻破，所以地球的内部结构有人见过吗？（没有）所以这也就是为什么无法预测地震的原因。那么地球内部究竟是怎么样的呢？我们无法深入地球底下，对地球内部结构的了解主要是通过对地震波的研究。
【提问】：那么什么是地震波呢？阅读24-25页相关内容，一起来读一下地震波的概念。请同学们也在课本上划出来。
【问题1】什么叫做地震波？
【问题2】地震波一般有哪两种？各有什么特点？
阅读课本内容
回答老师问题
回答老师问题：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，这种弹性波叫做地震波。
举生活中的实际例子，让学生能够更好理解地理知识，能够将生活与地理知识建立联系
7min
地震波的分类
【讲解】地震波可以分横波和纵波，横波又叫做S波，纵波又叫做P波。
接下来我们来看看如何定义横波和纵波。播放横波和纵波的视频动画，解释这两种波在震动方向上的差异：
横波就是质点震动方向与波传播方向垂直的波；纵波是质点震动方向与波传播方向一致的波。
如何来理解呢？我们来看到横波和纵波传播的模拟动图：首先是横波，从图中可以看到波的传播方向向上，质点向左右晃动，介质质点的震动方向与横波的传播方向垂直（板书示意），所以当横波传播到地面时会造成地面的左右晃动；接下来是纵波，波的传播方向依旧向上，质点上下震动，介质质点的震动方向与纵波的传播方向一致，所以当纵波传播到地面时会造成地面的上下震动。（强调学生做好笔记）
它们的传播介质和传播速度是怎样的呢？请同学们根据课本内容来完成以下表格（随机叫同学回答）
类型
传播介质
传播速度
横波
纵波
【板书】一、划分依据---地震波
地震波的含义
地震波的分类：横波、纵波
【讲解】好，我们一起来看一下，横波的传播介质仅限于固态，传播速度较慢，而纵波在固、液、气三态都可以传播，传播的速度较快，请同学们在课本上划出来。
【练习巩固】思考：当地震发生时，人的震动是何种体验呢？（可给提示：是上下震动还是左右震动，随机叫同学起来回答）
【讲解】好，我们一起来看一下这位同学说的对不对。一起来看到PPT：假设在一个小村庄里刚好发生了一个小地震，震源刚好位于村庄的下方岩层，此时震源处会以S波和P波的方式释放能量，由于纵波的传播速度快，村民们会先感受到纵波带来的震动，纵波的传播方向是向上的，村民作为介质质点，震动方向会与波的传播方向一致，因此会先感受到上下震动；横波的传播速度慢，村民稍后才会感受到横波，横波传播方向向上，村民的震动方向与横波的传播方向垂直，所以村民会左右晃动，因此，地震时人的完整体验是先上下震动，后左右震动。
【提问】但是地震发生在海上，又会是？（强调让学生做好笔记）
认真听讲，回答老师问题并做好笔记
看课本，完成表格内容
根据所讲内容，思考老师提出的问题
回答：不会，因为横波不能在液体中传播
呈现直观动画，引导学生区分横波与纵波并认识这两种波的特点，为后面地球内部圈层的学习打下基础。
通过表格可简洁明了的掌握地震波的知识，也便于记忆，培养学生列表比较的方法
通过地震的例子让学生能够对地震产生的现象有一个科学的认知态度。
7min
地球的内部圈层划分依据
【过渡】在了解了横纵波的属性之后，我们来看看人们是如何利用地震波来探明地球内部结构的。科学家通过研究地震波的传播速度在不同深度的变化，从而得出地球内部为圈层结构。请同学们先看到课本25页图1-18，思考并讨论图右边方框的问题。
分组讨论：
【问题1】什么是不连续面？
【问题2】根据不连续面将地球内部划分为哪三大圈层？
【板书】二、地球的内部圈层结构
不连续面
2.内部圈层结构
【讲解】教师展示地震波传播速度与距离地表深度关系示意图，要求学生根据该图画出地球内部圈层结构示意图：
向下的纵坐标代表地震波传播深度的变化，向右的横坐标代表地震波速度的变化。请同学们看到上图，大致在33km附近的深度处，横、纵波的速度开始怎样变化呢？（都突然增大），我们把波速发生突然变化的面叫做不连续面，书上也有相关概念，请同学们划出来，我们把在33km处波速突然发生变化的不连续界面称为莫霍界面。同时也说明了在33km附近的深度处属于两种不同物质的交界面。
在2900km附近的深度处，可以观察到横波速度降为0，横波消失，而纵波继续传播但速度急剧下降，说明在2900km附近的深度处也属于两种不同物质的交界面。把在2900km处波速发生突然变化的不连续面称为古登堡界面。这两个界面把地球分成了三个物质层，分别为地壳、地幔、地核，同学们再详细观察可以发现，在其他深度处波速也发生了细微变化，依此又可以把地幔分为上地幔和下地幔，地核分为内核和外核。
而2900km处横波消失，依据前面所学得知，横波只能在固态传播，由此推断地幔为固态，2900km深度以下的外核为液态或者是气态，那么经过科学家的研究，地核的外核是液态而内核为固态，受到液态外核的阻隔，横波无法传播到内核处。
【联系生活实际，提前准备好一个熟鸡蛋，从中间切开，让学生对比熟鸡蛋的结构与地球内部圈层结构】：我们可以来这样记忆地球的圈层结构，我们可以将地球的圈层看做是鸡蛋，地壳就好比为鸡蛋壳，地幔为蛋白，地壳则为鸡蛋黄。蛋壳和蛋白的分界面为莫霍界面，蛋白与蛋黄的分界面为古登堡面。
下面我们来对这两个界面来做一个总结：（同学们记得做好笔记）
认真听课
思考并回答问题
做好相关笔记
此环节作为将地震波和地球圈层相联系的部分，较为重要，主要由老师讲解，为下面的学习做铺垫。
培养学生的析图能力和合作探究的能力
通过设定情境，用学生感兴趣的话题讲解内部圈层结构，增强课堂的互动气氛，同时联系生活，进行类比，帮助学生灵活记忆。
8min
地球的内部圈层特征
【过渡】在了解地球内部大致分层后，我们来具体学习地球内部各个圈层的结构特征。
【讲解】我们来看到上图，最底下是地心，最上面是地表，莫霍界面和古登堡界面将地球内部基本上分为三层：地壳、地幔和地核，厚薄的比例就像鸡蛋壳、鸡蛋清、鸡蛋黄的比例。
（请同学们看到课本25-26页上面的图与文字，一边听一边将相关内容划出来）
首先我们来看到地壳，地壳位于莫霍界面之外，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳，厚度不一，大陆部分较厚，约为33km，最厚的在青藏高原；大洋部分较薄，平均厚度约为6km。地壳平均厚度是17km。
地壳中的化学元素非常丰富，有氧硅铝铁钙钠钾镁，依次减少，接下来我们来看地壳剖面示意图，图中给出了地幔那这一条界面是什么？对，莫霍界面，地壳分为上下两层，上为硅铝层，一般只在大陆地壳部分存在，是一个不连续圈层；下为硅镁层，是一个连续圈层。
地幔：介于莫霍界面和古登堡界面之间的圈层。厚度为2800km左右，以900m为界分为上地幔和下地幔。其中在上地幔的上部存在一个软流层，被认为是岩浆的主要发源地。
接下来我们来看到岩石圈，地壳和上地幔顶部（软流层以上，即不包括软流层），由坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。要注意区分上地幔的顶部与上地幔上部的区别，上地幔的顶部位于软流层以上，即不包括软流层，也就是说上地幔的顶部在上地幔的上部的上边，上地幔上部是软流层存在的位置，而上地幔的顶部则是岩石圈的一部分。
还要特别注意岩石圈和地壳的区别，岩石圈除了包括地壳这一部分还包括了上地幔的顶部，所以说，岩石圈的范围要比地壳的大。
接下来我们学习地球的核心——地核。地核厚度为3400多千米。同样根据地震波波速的变化将地核分为外核与内核。外核呈液态或者熔融状态，内核为固态，地核的温度很高，压力和密度很大。
【对点练习1】
认真听讲解
思考并回答问题
认真做好笔记
通过图片总结地球内部圈层的结构特征，便于学生掌握，总结知识点事特别落实岩石圈和软流层的范围。
12min
地球的外部圈层
【过渡】刚刚我们学习了地球的内部圈层，接下来我们就来看看地球的外部世界。请同学们快速阅读课本22页关于地球外部圈层的相关内容。
【板书】三、地球的外部圈层
1.各圈层之间的相互联系
2.各圈层组成及其特征
【讲解、提问】地球的外部圈层包括哪些圈层？（学生回答）对，大家一定不要习惯性地加上岩石圈，刚刚我们说了，岩石圈是属于地球的内部圈层结构。那么这些圈层之间是什么关系？ （学生回答：相互联系，相互制约）
对，下面我们通过水循环示意图简单的来说一下：海洋代表水圈，上边是大气圈，有树木的地方代表生物圈。首先是海洋的水受热蒸发形成水汽，水汽上升到空中被输送到陆地上空，在一定条件下形成降水落到地面或渗入地下，地面或地下的水又通过河流汇集到海洋，这样就把我们的水圈、大气圈、生物圈、岩石圈四大圈层联系起来了。
【讲解】接下来我们具体来了解一下地球外部各个圈层。
大气圈：大气圈包围着地球，没有明显的上界，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，主要成分是氮和氧，是地球自然环境的重要组成部分；在这里给大家简单的提一下我们的大气圈主要分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层，我们人类主要生活在对流层底下飞机主要在平流层中飞行。大家可以看到上图的温度曲线，在对流层中，可以看到随着高度的升高，温度是下降的，高度每升高100m，温度下降0.6℃；而在平流层，温度是随高度的升高而升高，在其它层也呈现不同的情况。
水圈：水圈是由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层，“连续”是因为地球上的水是相互联系、相互补给的；“不规则”则是地球上不同的水体以不同的数量分布在不同地方。水圈包括有地表水、地下水、大气水、生物水等，且水圈的水一直处于不间断的循环运动之中。
生物圈：生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，占有大气圈的底部，水圈的全部和岩石圈的上部，是大气圈、水圈、岩石圈相互渗透、相互影响的结果。
人是生物圈的重要角色，让学生举例说明：人类活动会对地球的哪些圈层产生影响？如汽车尾气排放会污染大气圈，工厂废水排放会影响水圈等。
关于这些圈层的知识，本节的这部分内容是让同学们有一个初步的了解，在后面的章节中我们会更加详细的去学习。
回答：大气圈、水圈、生物圈
回答：相互联系，相互制约。
认真听讲
做好相关笔记
根据图片，让学生了解地球的外部圈层结构，提高学生的自学能力，进一步培养学生的分析归纳能力
帮助学生树立尊重自然、保护自然的意识，培养学生的人地协调观
0.5min
课堂
小结
本节课我们学习了有关地球圈层结构的内容，知道地球圈层结构可以分为内部圈层以及外部圈层，内部圈层的划分主要靠地震波，所以我们首先了解地震波的含义、分类：可分为横波与纵波，横波与纵波波在地球内传播速度的变化，得到两个不连续面，分别为莫霍界面和古登堡界面，这两个面把地球内部由分为地壳、地幔以及地核，还深入学习了有它们的相关内容，此外还学习了地球的外部圈层，主要由大气圈、水圈、生物圈，它们互相作用、影响，形成了今天我们所处的地球外部环境。这节内容要重点把握地球的内部圈层知识，牢记地震波的类型及其特点，辨别岩石圈与地壳的关系，记忆软流层的位置与意义等。而对于地球的外部圈层，后面的章节学习都将围绕这几大圈层展开。
0.5min
课后作业布置
这节课我们学习了地球的圈层结构，大家对地球的圈层结构也有了一定的了解，所以我们课后的作业就是大家利用手上有的材料，制作地球的圈层结构模型，我们下一节课一起来展示一下大家的成果。