人教版地理必修一第一章第四節(jié)《地球的圈層結(jié)構(gòu)》公開課一等獎創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計

人教版地理必修一第一章第四節(jié)《地球的圈層結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知識技能目標(biāo)

⑴掌握地球內(nèi)部圈層和外部圈層的劃分依據(jù)及具體特征，能準(zhǔn)確描述地殼、地幔、地核的物質(zhì)組成與物理性質(zhì)。

⑵理解地震波的傳播特點及其在研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，能結(jié)合“地震波速度與深度變化示意圖"劃分地球內(nèi)部圈層。

⑶分析大氣圈、水圈、生物圈的范圍、組成及相互關(guān)系，舉例說明地球外部圈層與人類活動的聯(lián)系。

2.思想方法目標(biāo)

⑴通過模擬實驗和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和邏輯推理能力，體會“由表及里、由現(xiàn)象到本質(zhì)”的研究方法。

⑵運用綜合思維，從圈層相互作用的角度分析地理現(xiàn)象，如火山噴發(fā)對大氣圈、水圈的影響。

3.素養(yǎng)成長目標(biāo)（地理核心素養(yǎng)）

⑴區(qū)域認(rèn)知：結(jié)合全球地震帶分布和中國深地探測工程，認(rèn)識地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的空間差異。

⑵綜合思維：通過分析圈層間的物質(zhì)循環(huán)與能量交換，理解地球系統(tǒng)的整體性。

⑶地理實踐力：通過模擬地震波傳播實驗和案例分析，提升觀察、分析和解決實際問題的能力。

⑷人地協(xié)調(diào)觀：了解地球圈層對人類活動的影響，樹立科學(xué)利用資源、防災(zāi)減災(zāi)的意識。

二、課標(biāo)教材

1.課標(biāo)分析

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求“運用示意圖，說明地球的圈層結(jié)構(gòu)"。本節(jié)課需達(dá)成以下目標(biāo)：

⑴能繪制地球圈層結(jié)構(gòu)示意圖，說明各圈層的主要特點。

⑵結(jié)合實例，分析地球外部圈層之間的相互作用。

2.教材分析

本節(jié)課為人教版2019年版高一地理必修第一冊第一章第四節(jié)，包含地球內(nèi)部圈層和外部圈層兩部分內(nèi)容。教材通過地震波傳播速度的變化引入內(nèi)部圈層劃分，結(jié)合示意圖和數(shù)據(jù)說明各圈層特征；外部圈層則從物質(zhì)形態(tài)、空間分布等角度介紹大氣圈、水圈、生物圈的特點及相互關(guān)系。

3.教學(xué)重點

⑴地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)及各圈層特征。

⑵地震波的傳播特點及其在圈層研究中的應(yīng)用。

⑶地球外部圈層的組成及相互聯(lián)系。

4.教學(xué)難點

⑴地震波在不同介質(zhì)中的傳播差異及對圈層劃分的意義。

⑵巖石圈、軟流層與地殼的關(guān)系。

⑶圈層間相互作用的具體表現(xiàn)。

三、學(xué)情分析

高一學(xué)生已具備一定的空間想象能力和邏輯思維能力，但對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抽象概念理解仍有困難。通過初中地理學(xué)習(xí)，學(xué)生對地球的基本圈層有初步認(rèn)識，但缺乏深入的科學(xué)探究方法。教學(xué)中需結(jié)合實驗、案例和多媒體資源，化抽象為具體，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)科學(xué)思維。

四、教學(xué)過程設(shè)計

1.情景引入（5分鐘）

活動內(nèi)容：播放2024年印尼魯昂火山噴發(fā)視頻，展示火山灰彌漫、巖漿流淌的場景。

提問：

⑴火山噴發(fā)的巖漿來自地球內(nèi)部的哪個圈層？

⑵火山活動對地球外部圈層會產(chǎn)生哪些影響？

設(shè)計意圖：以最新火山事件切入，引發(fā)學(xué)生對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的好奇心，同時聯(lián)系外部圈層，滲透圈層相互作用的思想。

2.問題導(dǎo)學(xué)（5分鐘）

活動內(nèi)容：展示“地球內(nèi)部探秘”問題鏈：

⑴人類無法直接觀察地球內(nèi)部，如何研究其結(jié)構(gòu)？

⑵地震波有哪些類型？它們的傳播特點是什么？

⑶地震波在地球內(nèi)部傳播速度發(fā)生變化說明了什么？

學(xué)生分組討論，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P21-22內(nèi)容，結(jié)合圖1.26“地震波的傳播速度與地球內(nèi)部圈層的劃分”，初步了解地震波與圈層劃分的關(guān)系。

設(shè)計意圖：通過問題鏈引導(dǎo)學(xué)生自主探究，培養(yǎng)信息提取和分析能力，為新知探究奠定基礎(chǔ)。

（三）新知探究——地球內(nèi)部圈層（15分鐘）

1.地震波的特點

活動內(nèi)容：

實驗?zāi)M：學(xué)生用彈簧和繩子分別模擬縱波（P波）和橫波（S波）的傳播，觀察振動方向與傳播方向的關(guān)系。

數(shù)據(jù)分析：展示“地震波速度隨深度變化曲線”，學(xué)生分組討論：

縱波和橫波在地下33km和2900km處速度如何變化？

這些變化反映了地球內(nèi)部物質(zhì)的哪些差異？

設(shè)計意圖：通過實驗和數(shù)據(jù)分析，直觀理解地震波的傳播特點，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

2.圈層劃分與特征

活動內(nèi)容：

繪圖實踐：學(xué)生根據(jù)教材圖1.27“地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造”，繪制圈層結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注莫霍界面、古登堡界面、地殼、地幔、地核。

角色扮演：學(xué)生分別扮演“地殼”“地幔"地核”，用第一人稱介紹各自的物質(zhì)組成、厚度和物理性質(zhì)。

設(shè)計意圖：通過繪圖和角色扮演，加深對圈層特征的記憶，提升空間認(rèn)知能力。

4.深度學(xué)習(xí)——圈層相互作用（10分鐘）

⑴內(nèi)部圈層與地質(zhì)災(zāi)害

活動內(nèi)容：結(jié)合2024年日本能登地震研究成果：地震破裂始于一個富含流體的區(qū)域，在該區(qū)域以小于0.5千米每秒的速率緩慢傳播，持續(xù)了15至20秒，并伴隨高頻地震能量輻射。隨后，破裂以小于2.8千米每秒的較快速度雙向傳播。

分析：

①地震破裂過程中流體的作用是什么？

②地震預(yù)警面臨哪些新挑戰(zhàn)？

學(xué)生分組討論，教師補充地震波在不同介質(zhì)中的傳播差異對預(yù)警的影響。

設(shè)計意圖：引入最新研究成果，培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)知識解釋實際問題的能力。

⑵外部圈層與人類活動

活動內(nèi)容：展示“大氣圈—水圈—生物圈相互作用"示意圖。

學(xué)生舉例說明：

①水循環(huán)如何體現(xiàn)圈層間的物質(zhì)遷移？

②人類活動對生物圈的破壞會引發(fā)哪些連鎖反應(yīng)？

教師結(jié)合二氧化碳地質(zhì)封存案例，說明圈層相互作用對環(huán)境治理的意義。

設(shè)計意圖：通過案例分析，理解圈層間的動態(tài)聯(lián)系，樹立人地協(xié)調(diào)觀。

5.當(dāng)堂訓(xùn)練（5分鐘）

⑴地震發(fā)生時，在海洋中航行的船只上的人會感覺到（）

A.上下顛簸B.左右搖晃C.先上下顛簸后左右搖晃D.無明顯感覺

⑵地球內(nèi)部圈層中，液態(tài)的是______，軟流層位于______。

⑶簡述巖石圈與地殼的區(qū)別。

⑷結(jié)合印尼魯昂火山噴發(fā)案例，分析火山活動對地球外部圈層的影響。

⑸查閱資料，說明中國深地探測工程（如松科二井）的科學(xué)意義。

設(shè)計意圖：通過分層習(xí)題，檢驗學(xué)生對重點知識的掌握情況，培養(yǎng)應(yīng)用能力。

6.歸納小結(jié)（3分鐘）

活動內(nèi)容：

學(xué)生用思維導(dǎo)圖梳理本節(jié)課知識框架，教師補充強調(diào)圈層劃分依據(jù)、特征及相互作用。

播放“地球圈層動態(tài)演化”動畫，總結(jié)地球系統(tǒng)的整體性。

設(shè)計意圖：構(gòu)建知識體系，強化綜合思維。

7.拓展提升（2分鐘）

活動內(nèi)容：介紹“EarthCT"國際大科學(xué)計劃，鼓勵學(xué)生關(guān)注地球深部探測技術(shù)進(jìn)展，思考：

深地探測對資源開發(fā)和災(zāi)害防治有何意義？

作為高中生，如何參與地球科學(xué)研究？

設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索興趣，培養(yǎng)社會責(zé)任感。

五、教學(xué)板書設(shè)計

地球的圈層結(jié)構(gòu)

一、內(nèi)部圈層

1.劃分依據(jù)：地震波（縱波、橫波）

2.圈層：地殼、地幔、地核

二、外部圈層

1.大氣圈、水圈、生物圈

2.相互聯(lián)系、相互制約

六、分層作業(yè)設(shè)計

1.基礎(chǔ)題

⑴繪制地球圈層結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注各圈層名稱及主要特征。

⑵查閱資料，整理大氣圈垂直分層的溫度變化規(guī)律。

2.提高題

⑴分析2024年日本能登地震中流體對地震破裂的影響，撰寫200字短文。

⑵設(shè)計實驗方案，模擬地震波在不同介質(zhì)中的傳播差異。

3.拓展題

⑴結(jié)合中國深地探測工程成果，分析深地資源開發(fā)的潛力與挑戰(zhàn)。

⑵以“地球圈層與人類未來”為題，制作PPT進(jìn)行班級展示。

七、教學(xué)反思

1.亮點

⑴以最新火山、地震案例為切入點，激發(fā)學(xué)生興趣，體現(xiàn)地理學(xué)科的時代性。

⑵實驗?zāi)M和角色扮演等活動，將抽象知識具象化，有效突破教學(xué)難點。