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共1课时
第四节 地球的圈层结构 … 高中地理 人教2003课标版 1教学目标1、说出地球内部圈层的结构及其划分依据，并概括各圈层的主要特点。 2、说出地球外部圈层的组成及其特点。 在教材第一章前三节中学生已经了解了地球所处的宇宙环境，已掌握了太阳辐射的有关知识，理解了地球运动所带来的地理意义；除此，同学们对地球圈层有一定的生活体验，而且具备一定的读图与分析能力，为学生理解本节知识打下了很重要的基础。 高一学生由于刚进入高中校园思维比较活跃、已具备一定的形象思维能力。在初中地理中已经对“地球的圈层”有了比较初步的认识，但是很多学生对基本的地理原理、基本的空间概念、读图认图能力依然很薄弱，这给教学带来了一定的困难。 本课的课程标准是“说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点”，属于理解的层次，因此，对于学生来说，内容是比较抽象的，虽然学生对此有一定的感性认识，但仍然无法自主的实现地理规律和个人经验的结合，对概念、特点的理解归纳能力较弱。因此，教师必须采用有效的方法给予辅助，启发学生完成新知识的建构。 3重点难点重点：地球内部和外部圈层结构及各圈层的主要特点。 难点：地震波在地球内部传播速度的变化与地球内部物质组成的关系；软流层位置及岩石圈的范围。 4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】地球圈层结构资料l：中国大陆科学钻探工程是国家级的高科技工程，它利用现代深部钻探高新技术，在具有全球地学意义的大别--苏普超高压变质带上实施，被称为是“深入地球内部的望远镜”，钻探工程设计深度5000米，总投资1.5亿元人民币，整个工程历时5年完成。利用从钻孔中获取的岩心及液、气态样品及原位测量数据，进行多学科综合研究。该工程于2001年8月4日正式开钻。 活动2【讲授】气球圈层结构(一)地球的内部圈层(详录) 实例感悟：同学们，将左手放在桌子上，用右手敲击桌子,你会有哪些感受? 自学探究：(出示表格)大家以学习小组为单位,结合刚才的感悟，自主学习教材第一自然段,完成表格中的内容。请提出本小组在自学中的见解或者遇到的疑难问题，希望其他小组帮助解决。 地震波的类型 传播速度 通过的物质 纵波（P波） 快 固态、液态、气态三态物质 横波（S波） 慢 只能通过固态物质 互动探究： 生l：用手敲击桌子,桌子会产生弹性振动。地震波就是一种弹性波，它有纵波与横波之分。 生2：纵波的传播速度较快，能通过固态、液态和气态；横波的传播速度慢，只能通过固态；纵波与横波的传播速度都随着所通过物质的性质而变化。 教师介入：刚才的同学较好的说出了纵波、横波的特点，哪位同学还有新的见解或者异议？ 生3：什么是纵波？什么是横波? (教室寂静) 教师介入：同学提出的问题有新意。纵波与横波的概念、特点是今后物理课程要解决的问题。简单说来，横波是质点的振动方向与波的传播方向垂直的波；纵波是质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波。还有什么问题需要解决的吗? 生4：地震发生时人们应该先感觉到的是纵波，因为它的传播速度快。若坐在船上，人们只会感觉到颠簸，因为横波不可以在液体中传播。 生5：纵波与横波的传播速度都随着所通过物质的性质变化而变化。应该说地震波在传播过程中，若通过的物质密度加大，波速必然会加大。 生6：你所说的结论，根据在哪里? 生5：…… 总结承转：纵波与横波最突出的差异是在不同介质中能否传播以及传播速度的差异。刚才的讨论是不是正确，还有待于大家下面进一步讨论、学习。我认为波的传播速度还与物质的形态有关，这里有这样一组数据提供给大家，希望对大家能有所帮助。 深度范围（Km） 密度变化（克／立方厘米） 0~15 2.83 15~2878 3.31~5.62 2878~5161 9.89~12.70 5161~6371 12.70~13.00 媒体演示：地震波在地球内部的传播速度变化。 教师介入：地震波在地球内部的传播速度与其通过的介质性质密切相关：若介质为均质体，地震波则匀速直线传播；介质性质发生变化，地震波波速随之变化。尤其是地震波在通过性质完全不同的两种物质的分解面时，波速会发生突然变化，出现了地震波的不连续面。同学们，看完地震波在地球内部的传播速度变化图，会有什么样的感想呢？希望大家做出讨论、辩解。 生1：从圈中发现地震波在地面以下很近的距离之处、900km、2900km和5000km附近出现了不连续面。 生2：在地面以下2900km之处横波突然消失，说明其内部物质形态是液体。 生3：从横波突然消失的角度讲，其内部物质是液体，但觉得很难理解。 总结承转：根据横波不能通过这一事实，有人认为2900km以下的物质近似“液体”，是在高温高压条件下形成的一种特殊的“物质状态”，成分以重金属铁、镍为主。但也有人有不同看法，以下的成分和物质状态是一个尚待进一步研究的问题。 媒体演示：地震波的传播速度与地球内部圈层的划分(在原媒体播放的基础上对应出现地球内部的圈层划分)。 激励探究：根据我们的学习，大家快速阅读教材第二自然段内容和圈1.27“地球的内部圈层结构”有关信息，小组内合作完成表格要求。有什么新的发现与疑点还请提出，以便我们共同研究探讨。 媒体展示：地球各圈层的划分及特点表(楷体内容在表中为空白)。 (学生完成后，第一学习小姐和第四学习小组填表，补充完成) 地壳圈层结构 不连续面 深度 地震波速变化 各圈层的主要特点 地壳 莫霍界面 古登堡界面 17 900 2900 5150 纵波和横波速度加快 纵波速度突然减慢， 横波消失 由岩石组成，厚度不均 地幔 上地幔 上部由岩石组成，密度较大，有软流层 下地幔 地核 外核 外核可能为液态，内核可能是固态 内核 【互动探究】 生1：在地面以下900km和5150km附近，地震波的传播速度有明显变化，它不属于地震波的不连续面吗？ 生2：是。地面以下900km处的不连续面，把地幔划分成上地幔和下地幔；地面以下5150km 处的不连续面，把地核划分为内核和外核。 教师介入：这两个不连续面，我们认定为次级不连续面。 生3，软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地。但横波能通过，物质状态应该是固体呀。 教师介入：软流层的物质从总体上看仍是固态的。但波速在此有所降低，说明该层的物质较岩石要软要热些，这里硬软的差异是冷热的必然结果。所谓“热些”是说物质温度比较接近其熔点，虽未熔化，但其可塑性和活动性却大大增强了，所以也有人把软流层的物质状态说成是具有可塑性的固体。 生4：从图1.27看出岩石圈与地壳的范围和界限是不同的，岩石圈不但包括地壳，还包括软流层之上的上地幔部分。 承转引导：同学们讨论的气氛很热烈，能比较完整的综合了我们所要掌握的知识。但是现在我还有两个问题亟待大家解决： 1、能用鸡蛋的结构说啊地球内部的圈层结构吗? 2、获取地球内部的信息，除了我们对地震波的研究外，你认为还有没有别的进径? (二)地球的外部圈层（略） 四、教学案例评析 执教者知识功底深厚，材料掌握到位(如地球内部物质密度变化表)，虽然学生思维多维展现，但教师仍能得心应手地驾驭课堂。教学方法灵活多样：巧用实例，感悟地震波；巧设比喻，引发学习兴趣；借助直观手段，突破难点；教师适时介人，化解疑点；通过特征比较，把握重点；通过读图，培养学生处理地理信息的能力，通过自主学习、探究学习、合作学习以及师生、生生互动质疑探究，使学生的思维得到了充分展现。这样，在情境创新、环节设计、方法和理论提升等方面，较好地体现了新课改新课程的精神和要求，从而使课堂气氛热烈、融洽、民主，尊重了学生人格，注重了学生的个性培养
第四节 地球的圈层结构 课时设计 课堂实录第四节 地球的圈层结构 1第一学时 教学活动 活动1【导入】地球圈层结构资料l：中国大陆科学钻探工程是国家级的高科技工程，它利用现代深部钻探高新技术，在具有全球地学意义的大别--苏普超高压变质带上实施，被称为是“深入地球内部的望远镜”，钻探工程设计深度5000米，总投资1.5亿元人民币，整个工程历时5年完成。利用从钻孔中获取的岩心及液、气态样品及原位测量数据，进行多学科综合研究。该工程于2001年8月4日正式开钻。 活动2【讲授】气球圈层结构(一)地球的内部圈层(详录) 实例感悟：同学们，将左手放在桌子上，用右手敲击桌子,你会有哪些感受? 自学探究：(出示表格)大家以学习小组为单位,结合刚才的感悟，自主学习教材第一自然段,完成表格中的内容。请提出本小组在自学中的见解或者遇到的疑难问题，希望其他小组帮助解决。 地震波的类型 传播速度 通过的物质 纵波（P波） 快 固态、液态、气态三态物质 横波（S波） 慢 只能通过固态物质 互动探究： 生l：用手敲击桌子,桌子会产生弹性振动。地震波就是一种弹性波，它有纵波与横波之分。 生2：纵波的传播速度较快，能通过固态、液态和气态；横波的传播速度慢，只能通过固态；纵波与横波的传播速度都随着所通过物质的性质而变化。 教师介入：刚才的同学较好的说出了纵波、横波的特点，哪位同学还有新的见解或者异议？ 生3：什么是纵波？什么是横波? (教室寂静) 教师介入：同学提出的问题有新意。纵波与横波的概念、特点是今后物理课程要解决的问题。简单说来，横波是质点的振动方向与波的传播方向垂直的波；纵波是质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波。还有什么问题需要解决的吗? 生4：地震发生时人们应该先感觉到的是纵波，因为它的传播速度快。若坐在船上，人们只会感觉到颠簸，因为横波不可以在液体中传播。 生5：纵波与横波的传播速度都随着所通过物质的性质变化而变化。应该说地震波在传播过程中，若通过的物质密度加大，波速必然会加大。 生6：你所说的结论，根据在哪里? 生5：…… 总结承转：纵波与横波最突出的差异是在不同介质中能否传播以及传播速度的差异。刚才的讨论是不是正确，还有待于大家下面进一步讨论、学习。我认为波的传播速度还与物质的形态有关，这里有这样一组数据提供给大家，希望对大家能有所帮助。 深度范围（Km） 密度变化（克／立方厘米） 0~15 2.83 15~2878 3.31~5.62 2878~5161 9.89~12.70 5161~6371 12.70~13.00 媒体演示：地震波在地球内部的传播速度变化。 教师介入：地震波在地球内部的传播速度与其通过的介质性质密切相关：若介质为均质体，地震波则匀速直线传播；介质性质发生变化，地震波波速随之变化。尤其是地震波在通过性质完全不同的两种物质的分解面时，波速会发生突然变化，出现了地震波的不连续面。同学们，看完地震波在地球内部的传播速度变化图，会有什么样的感想呢？希望大家做出讨论、辩解。 生1：从圈中发现地震波在地面以下很近的距离之处、900km、2900km和5000km附近出现了不连续面。 生2：在地面以下2900km之处横波突然消失，说明其内部物质形态是液体。 生3：从横波突然消失的角度讲，其内部物质是液体，但觉得很难理解。 总结承转：根据横波不能通过这一事实，有人认为2900km以下的物质近似“液体”，是在高温高压条件下形成的一种特殊的“物质状态”，成分以重金属铁、镍为主。但也有人有不同看法，以下的成分和物质状态是一个尚待进一步研究的问题。 媒体演示：地震波的传播速度与地球内部圈层的划分(在原媒体播放的基础上对应出现地球内部的圈层划分)。 激励探究：根据我们的学习，大家快速阅读教材第二自然段内容和圈1.27“地球的内部圈层结构”有关信息，小组内合作完成表格要求。有什么新的发现与疑点还请提出，以便我们共同研究探讨。 媒体展示：地球各圈层的划分及特点表(楷体内容在表中为空白)。 (学生完成后，第一学习小姐和第四学习小组填表，补充完成) 地壳圈层结构 不连续面 深度 地震波速变化 各圈层的主要特点 地壳 莫霍界面 古登堡界面 17 900 2900 5150 纵波和横波速度加快 纵波速度突然减慢， 横波消失 由岩石组成，厚度不均 地幔 上地幔 上部由岩石组成，密度较大，有软流层 下地幔 地核 外核 外核可能为液态，内核可能是固态 内核 【互动探究】 生1：在地面以下900km和5150km附近，地震波的传播速度有明显变化，它不属于地震波的不连续面吗？ 生2：是。地面以下900km处的不连续面，把地幔划分成上地幔和下地幔；地面以下5150km 处的不连续面，把地核划分为内核和外核。 教师介入：这两个不连续面，我们认定为次级不连续面。 生3，软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地。但横波能通过，物质状态应该是固体呀。 教师介入：软流层的物质从总体上看仍是固态的。但波速在此有所降低，说明该层的物质较岩石要软要热些，这里硬软的差异是冷热的必然结果。所谓“热些”是说物质温度比较接近其熔点，虽未熔化，但其可塑性和活动性却大大增强了，所以也有人把软流层的物质状态说成是具有可塑性的固体。 生4：从图1.27看出岩石圈与地壳的范围和界限是不同的，岩石圈不但包括地壳，还包括软流层之上的上地幔部分。 承转引导：同学们讨论的气氛很热烈，能比较完整的综合了我们所要掌握的知识。但是现在我还有两个问题亟待大家解决： 1、能用鸡蛋的结构说啊地球内部的圈层结构吗? 2、获取地球内部的信息，除了我们对地震波的研究外，你认为还有没有别的进径? (二)地球的外部圈层（略） 四、教学案例评析 执教者知识功底深厚，材料掌握到位(如地球内部物质密度变化表)，虽然学生思维多维展现，但教师仍能得心应手地驾驭课堂。教学方法灵活多样：巧用实例，感悟地震波；巧设比喻，引发学习兴趣；借助直观手段，突破难点；教师适时介人，化解疑点；通过特征比较，把握重点；通过读图，培养学生处理地理信息的能力，通过自主学习、探究学习、合作学习以及师生、生生互动质疑探究，使学生的思维得到了充分展现。这样，在情境创新、环节设计、方法和理论提升等方面，较好地体现了新课改新课程的精神和要求，从而使课堂气氛热烈、融洽、民主，尊重了学生人格，注重了学生的个性培养
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