一、教學背景與目標設(shè)定演講人目錄01.教學背景與目標設(shè)定02.火山的成因：地球內(nèi)部的“能量噴泉”03.地震的成因：大地的“能量震動”04.火山與地震的“孿生關(guān)系”05.科學應對：從“認識”到“防護”06.總結(jié)與升華：探秘地球，敬畏自然2025小學五年級科學下冊火山與地震的成因課件01教學背景與目標設(shè)定教學背景與目標設(shè)定作為一線科學教師，我常觀察到學生對“地球內(nèi)部的秘密”充滿好奇——他們會指著新聞里的火山噴發(fā)畫面問“巖漿從哪兒來”，也會攥著地震報道的報紙追問“大地為什么會晃”?；凇读x務教育科學課程標準（2022年版）》中“地球與宇宙科學領(lǐng)域”的要求，結(jié)合五年級學生抽象思維逐步發(fā)展、具象認知占主導的特點，本節(jié)課將以“現(xiàn)象觀察—原理探究—聯(lián)系實際”為主線，幫助學生理解火山與地震的成因，同時培養(yǎng)科學探究能力與敬畏自然的價值觀。1教學目標知識目標：能描述地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，解釋火山噴發(fā)與地震發(fā)生的基本原理，區(qū)分火山與地震的成因關(guān)聯(lián)；能力目標：通過模擬實驗、案例分析等活動，提升觀察、推理與歸納能力，能用簡單模型解釋地質(zhì)現(xiàn)象；情感目標：感受地球內(nèi)部能量的巨大力量，樹立“自然現(xiàn)象可認知、災害風險可預防”的科學態(tài)度。03020102火山的成因：地球內(nèi)部的“能量噴泉”火山的成因：地球內(nèi)部的“能量噴泉”要理解火山，我們不妨先想象一個“地球剖視蛋糕”——最外層是薄而堅硬的“蛋糕皮”（地殼），中間是黏稠的“奶油層”（地幔），中心是熾熱的“巧克力芯”（地核）。在我參與的地質(zhì)研學中，曾見過地質(zhì)學家用這樣的類比為小學生講解，效果出奇的好——因為孩子們對“蛋糕”的熟悉感，能快速轉(zhuǎn)化為對地球結(jié)構(gòu)的具象認知。1地球內(nèi)部的“巖漿工廠”地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而升高：地殼表層溫度約15℃，到地殼底部（約30-70千米）可達1000℃；地幔頂部（約70-400千米）溫度更高達1300-1600℃。在這樣的高溫下，地幔頂部的巖石會部分熔化，形成一種半液態(tài)、半固態(tài)的物質(zhì)——巖漿。巖漿中溶解著大量氣體（如水蒸氣、二氧化碳、硫化氫等），就像搖晃過的碳酸飲料，一旦壓力降低，氣體就會劇烈釋放。關(guān)鍵證據(jù)：科學家通過火山噴發(fā)物的成分分析（如玄武巖、安山巖），證實了巖漿主要來源于地幔；而火山氣體的同位素研究（如氖-20與氖-22的比例），則直接指向其地幔起源。2火山噴發(fā)的“觸發(fā)開關(guān)”巖漿要突破地殼噴發(fā)，需要兩個條件：一是存在“通道”，即地殼中的斷裂帶或薄弱區(qū)（如板塊交界處、地幔柱上方）；二是巖漿的壓力超過上覆巖石的壓力。這就像給氣球打氣——當氣體壓力超過氣球壁的承受力，氣體會從最薄弱處沖出。以日本富士山為例，它位于太平洋板塊與歐亞板塊的碰撞帶。太平洋板塊俯沖到歐亞板塊下方時，摩擦生熱使地幔物質(zhì)部分熔融，形成巖漿；巖漿沿板塊碰撞產(chǎn)生的斷裂帶上涌，最終在地表堆積成錐形火山。2023年富士山周邊的地震活動增多，正是巖漿上涌導致地殼變形的表現(xiàn)——這也提醒我們，火山并非“死物”，而是動態(tài)變化的地質(zhì)系統(tǒng)。3火山的“性格分類”根據(jù)活動狀態(tài)，火山可分為三類：（1）活火山：過去1萬年有噴發(fā)記錄（如意大利維蘇威火山、美國夏威夷基拉韋厄火山）；（2）休眠火山：長期未噴發(fā)但仍可能活動（如我國長白山天池火山，最近一次噴發(fā)在1702年）；（3）死火山：歷史上從未噴發(fā)且無活動跡象（如非洲乞力馬扎羅山，已“沉睡”百萬年）。通過觀察火山的形態(tài)（如盾狀火山、錐狀火山）和噴發(fā)類型（如夏威夷式溫和噴發(fā)、培雷式劇烈爆炸），科學家能推測其“性格”——這對火山監(jiān)測和災害預警至關(guān)重要。03地震的成因：大地的“能量震動”地震的成因：大地的“能量震動”如果說火山是地球的“能量噴泉”，地震則是地球的“能量震動”。我曾在地震科普館體驗過“模擬地震平臺”，當工作人員啟動6級地震模擬時，站立不穩(wěn)的感覺讓我深刻意識到：看似堅固的大地，其實時刻處于應力積累與釋放的動態(tài)平衡中。1地震的“動力來源”現(xiàn)代科學認為，地震的主因是地殼應力的突然釋放。地球板塊始終處于緩慢運動中（如太平洋板塊每年向西北移動約8厘米），當板塊運動受到阻礙（如相互擠壓、錯動），地殼會發(fā)生彈性變形并積累應力；當應力超過巖石的強度極限，巖石會突然斷裂或錯動，釋放出巨大能量，以地震波的形式向四周傳播，引起地面震動。類比理解：可以想象一根被逐漸彎曲的鋼尺——當彎曲到極限時，鋼尺會突然斷裂并彈動，同時發(fā)出響聲。這里的“彎曲”對應地殼的彈性變形，“斷裂”對應地震的發(fā)生，“響聲”對應地震波的傳播。2地震的“核心要素”要完整描述一次地震，需明確以下概念：震源：地震能量釋放的起始點（通常位于地下幾千米到幾百千米）；震中：震源正上方的地面點；震源深度：震源到地面的垂直距離（淺源地震＜70千米，中源70-300千米，深源＞300千米）；震級：衡量地震釋放能量大小的指標（里氏震級每增加1級，能量約增大32倍）；烈度：地面受到的影響和破壞程度（與震級、震源深度、地表地質(zhì)條件等有關(guān)）。以2008年汶川地震為例，其震源深度約14千米（淺源），震級8.0級，震中位于映秀鎮(zhèn)。由于震源淺、能量集中，加上龍門山斷裂帶長期積累的應力突然釋放，導致地表出現(xiàn)長達300余千米的破裂帶，造成巨大破壞。3地震的“家族成員”01020304地震按成因可分為三類：（1）構(gòu)造地震：由地殼構(gòu)造運動引發(fā)（占全球地震的90%以上，如唐山地震、日本311地震）；（2）火山地震：因火山活動引起（多發(fā)生在活火山周邊，震級一般較?。?；（3）誘發(fā)地震：因人類活動（如水庫蓄水、地下采礦）觸發(fā)（如1967年印度柯依納水庫地震）。4地震波的“探測密碼”地震波是我們了解地球內(nèi)部的“天然探針”。它分為兩類：體波（在地球內(nèi)部傳播）：縱波（P波）：質(zhì)點振動方向與傳播方向一致，速度快（約5-8千米/秒），能通過固體、液體和氣體；橫波（S波）：質(zhì)點振動方向與傳播方向垂直，速度較慢（約3-5千米/秒），只能通過固體。面波（沿地面?zhèn)鞑ィ河审w波到達地表后激發(fā)，速度最慢但破壞性最大（如導致建筑物左右搖晃的洛夫波）。科學家通過分析地震波的傳播速度和路徑變化，發(fā)現(xiàn)了地幔與地核的分界面（莫霍面、古登堡面），這就像用“聲波CT”給地球做“體檢”。04火山與地震的“孿生關(guān)系”火山與地震的“孿生關(guān)系”火山與地震并非孤立現(xiàn)象，它們的成因都與地球內(nèi)部能量釋放密切相關(guān)，且常相伴發(fā)生——這種“孿生關(guān)系”在板塊邊界尤為明顯。1共同的“舞臺”：板塊構(gòu)造帶全球90%的火山和80%的地震集中在環(huán)太平洋火山地震帶（如日本、印尼、智利）和地中海-喜馬拉雅火山地震帶（如意大利、土耳其、尼泊爾）。這兩個地帶正是板塊相互碰撞、俯沖或張裂的區(qū)域：01板塊碰撞（如歐亞板塊與印度板塊碰撞）：地殼擠壓增厚，易引發(fā)構(gòu)造地震；同時，俯沖板塊的脫水作用會降低地幔熔點，形成巖漿，導致火山噴發(fā)；02板塊張裂（如東非大裂谷）：地殼拉張變薄，地幔物質(zhì)上涌，既可能引發(fā)地震（因斷層活動），也可能形成火山（如埃塞俄比亞爾塔阿雷火山）。032相互的“信號”：火山活動與地震的關(guān)聯(lián)火山噴發(fā)前，常伴隨頻繁的“火山地震”（因巖漿上涌擠壓地殼引發(fā)）；而強震后，地殼應力調(diào)整可能激活休眠火山（如2011年日本311地震后，富士山的巖漿活動監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常）。這種關(guān)聯(lián)提醒我們，對火山和地震的監(jiān)測需“雙管齊下”。05科學應對：從“認識”到“防護”科學應對：從“認識”到“防護”了解火山與地震的成因，最終是為了更好地應對災害。在2023年土耳其強震中，一些建筑因采用“隔震技術(shù)”（如在地基安裝橡膠墊，吸收地震波能量）而完好無損，這正是科學知識轉(zhuǎn)化為防護能力的典型案例。1火山的監(jiān)測與應對科學家通過以下手段監(jiān)測火山：形變監(jiān)測：用GPS和衛(wèi)星雷達（InSAR）觀測火山地表的隆起或沉降（如巖漿上涌會導致火山口膨脹）；氣體監(jiān)測：測量火山氣體中二氧化硫（SO?）的濃度（噴發(fā)前濃度會急劇升高）；地震監(jiān)測：記錄火山地震的頻率和震源深度（巖漿移動會引發(fā)小震群）。對居民而言，火山噴發(fā)前的預警（如政府發(fā)布的撤離通知）是最重要的防護信號；撤離時需遠離火山灰沉降區(qū)（火山灰可能堵塞呼吸道、壓塌屋頂），并佩戴護目鏡和口罩。2地震的預警與防護我國已建成全球最大的地震預警網(wǎng)（如“四川地震預警平臺”）。當?shù)卣鸢l(fā)生時，縱波（P波）會比破壞性更強的橫波（S波）和/or面波早到達地面數(shù)秒至數(shù)十秒。利用這一時間差，預警系統(tǒng)可通過手機、電視等終端發(fā)出警報，為人們爭取“黃金避險時間”。應急防護口訣：室內(nèi)：“伏地、遮擋、手抓牢”（迅速躲在結(jié)實的桌下/床邊，用手臂保護頭頸）；室外：“遠離建筑物、大樹、電線桿，跑到開闊地”；公共場所：“聽從指揮，不慌亂擁擠”。06總結(jié)與升華：探秘地球，敬畏自然總結(jié)與升華：探秘地球，敬畏自然本節(jié)課我們像“地球偵探”一樣，揭開了火山與地震的成因之謎：它們是地球內(nèi)部能量釋放的兩種表現(xiàn)形式，與板塊運動、地殼應力密切相關(guān)。從“蛋糕模型”到“鋼尺斷裂”，從火山氣體監(jiān)測到