“地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”教學(xué)實(shí)錄（湘教版）

鄧小紅

一、教學(xué)內(nèi)容分析

1.教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：了解地震波的傳播規(guī)律與地球內(nèi)部圈層劃分的關(guān)系；認(rèn)識地球內(nèi)部圈層的組成和特點(diǎn)；理解地殼厚薄的分布規(guī)律，理解巖石圈及其與地殼和地幔軟流層的關(guān)系。

過程與方法：通過判讀“地震波傳播速度與距離地表深度的關(guān)系”示意圖，利用地震波的性質(zhì)，分析地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生讀圖分析能力；通過閱讀教材文本材料，讓學(xué)生對地球內(nèi)部各圈層特點(diǎn)進(jìn)行梳理，培養(yǎng)學(xué)生文本解析能力和綜合、比較的思維能力。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過還原地理學(xué)家探尋未知世界的過程，讓學(xué)習(xí)變得有趣，使學(xué)生樂于學(xué)習(xí)地理，并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神。

2.知識邏輯結(jié)構(gòu)

本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容為“地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”。其知識邏輯結(jié)構(gòu)是：了解地震波的性質(zhì)（起點(diǎn)）—分析地震波傳播速度和距離地表深度的關(guān)系（中點(diǎn)）—理解各圈層特點(diǎn)（終點(diǎn)）。站在地理學(xué)科能力培養(yǎng)的視角，這些內(nèi)容可以較好實(shí)現(xiàn)地理圖像解析與表達(dá)、比較分析等能力的培養(yǎng)。

起點(diǎn)：解析“閱讀”材料，了解地震波的性質(zhì)。地震波本身是知識難點(diǎn)，但不是教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)習(xí)本課內(nèi)容只需運(yùn)用縱、橫波在不同介質(zhì)中傳播速度的差異這一結(jié)論即可。因此筆者將地震波的概念、類型、縱橫波特點(diǎn)設(shè)計(jì)為前置學(xué)習(xí)。選擇自主學(xué)習(xí)的方式，學(xué)習(xí)資源主要是課本中的“閱讀”材料——“認(rèn)識地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)”。

中點(diǎn)：解析“地震波傳播速度與距離地表深度的關(guān)系”示意圖，理解地球內(nèi)部三個(gè)圈層的分布。人類如何探索地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？課文給出結(jié)論：兩位科學(xué)家通過對地震波的精確測量透視地球，確認(rèn)莫霍面和古登堡面，并以此將地球劃分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。該內(nèi)容教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)不在于記住“兩個(gè)界面三個(gè)圈層”的簡單知識點(diǎn)，而在于讓學(xué)生通過分析“地震波傳播速度與距離地表深度的關(guān)系”示意圖，從兩個(gè)界面地震波的突變來推測介質(zhì)的差異，從而還原科學(xué)家的認(rèn)識，了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法。該教學(xué)內(nèi)容能較好地承載“讀圖能力”的培養(yǎng)。

終點(diǎn)：解析文本材料，比較分析地球內(nèi)部三個(gè)圈層的范圍、深度、物質(zhì)組成、狀態(tài)等差異，進(jìn)一步認(rèn)識三個(gè)圈層的特點(diǎn)。教材對這部分內(nèi)容主要以文字表述呈現(xiàn)，是學(xué)生學(xué)習(xí)文本解析、理解專業(yè)語言的載體。可選擇自主學(xué)習(xí)，讓每一位學(xué)生都能通過解讀文本，抓住每一圈層的主要特點(diǎn)，并理解巖石圈、硅鎂層、硅鋁層等專業(yè)概念。從能力培養(yǎng)的角度來看，本環(huán)節(jié)提高了一個(gè)層次，即對三個(gè)圈層的特點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)、比較分析，并學(xué)會用不同形式（地理圖像或表格）來表達(dá)地理差異。因此，該教學(xué)內(nèi)容可較好承載“綜合歸納”、“比較分析”等地理思維能力的培養(yǎng)。

基于上述分析，筆者將教學(xué)進(jìn)程按學(xué)習(xí)內(nèi)容板塊推進(jìn)，將教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)為三個(gè)環(huán)節(jié)，下面將各教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的主要過程實(shí)錄如下。

二、教學(xué)過程實(shí)錄

情景設(shè)計(jì) 導(dǎo)入新課

師：科技日新月異，為人類探索未知世界帶來無限可能。想看看外太空，可乘坐載人航天飛船上宇宙；想看看海底風(fēng)光，就坐潛水艇到水下世界去遨游。可要探知地球內(nèi)部構(gòu)造，卻難以躬身親歷。而偉大的地理學(xué)家找到了探測地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最好工具——地震波。

環(huán)節(jié)一：地震波及其性質(zhì)

師：請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)閱讀材料“認(rèn)識地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)”，回答兩個(gè)問題：①地震波分為哪兩種？②各自的傳播特點(diǎn)有何不同？

生：基本都能正確比較縱、橫波的傳播特點(diǎn)。（展示表1）

設(shè)計(jì)意圖：該環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容在課本閱讀材料中有較詳細(xì)的陳述。高一學(xué)生能通過自學(xué)了解地震波的種類和傳播特點(diǎn)，準(zhǔn)確找到縱、橫波在不同介質(zhì)中傳播速度的差異。地理學(xué)科中地震波的性質(zhì)是分析地球內(nèi)部圈層的工具，所以高一地理教學(xué)中重在運(yùn)用而非深度解析地震波。

環(huán)節(jié)二：地球內(nèi)部圈層的劃分

課件示圖：“地震波傳播速度與距離地表深度的關(guān)系”示意圖（圖略）。

問題解析：①在地表以下哪兩個(gè)深度，地震波的傳播速度發(fā)生突變？②地震波傳播速度的變化趨勢發(fā)生怎樣的改變？

師：請同學(xué)們讀圖1-21“地震波傳播速度與距離地表深度的關(guān)系”。首先觀察左圖中縱波和橫波隨深度增加傳播速度的變化，找到兩個(gè)速度突變的節(jié)點(diǎn)，說明其深度與速度的變化情況。

生1：地下2 900km處，縱波和橫波的傳播速度都突然變小?？v波傳播速度從約13.5km/s迅速下降到約8km/s，橫波傳播速度從約7.5km/s迅速下降為0。

師：這說明什么？

生1：說明在距地表大約2 900km深處，地震波傳播速度的變化趨勢不連續(xù)。

師：對。地球內(nèi)部距離地表2 900km深度處是一個(gè)明顯的不連續(xù)面。1914年，德國地震學(xué)家古登堡最早研究這一界面，故將此命名為古登堡面。

師：還有一個(gè)界面。它在哪兒？

生：地下33km處。在該深度以上，縱波和橫波的傳播速度都略有增加，但變化不大；而在該深度以下，縱波和橫波的傳播速度明顯加快。說明地震波在該深度處傳播速度的變化趨勢不連續(xù)。

師：對。這個(gè)界面就是莫霍面。奧地利地震學(xué)家莫霍洛維奇在1909年首先發(fā)現(xiàn)它，故以其名命名。

師：這兩個(gè)界面的發(fā)現(xiàn)，讓地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)變得可以感知，似乎可以看到地球內(nèi)部的三大圈層。莫霍面以上薄薄的一層是地殼，莫霍面與古登堡面之間是厚厚的地幔，古登堡面以下為地核。請同學(xué)們再回到圖1-21的右圖中，認(rèn)真感知地球內(nèi)部兩大界面與三大圈層，細(xì)細(xì)品味科學(xué)家通過研究地震波透視地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的神奇之旅。

設(shè)計(jì)意圖：該環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)突出讀圖過程和分析方法。可不急于告知學(xué)生地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而讓學(xué)生讀“地震波傳播速度和距離地表深度的關(guān)系”示意圖左半圖，指導(dǎo)學(xué)生分析地震波傳播速度的變化，找出不連續(xù)界面。再讀右半圖感知圈層與界面的關(guān)系。該教學(xué)過程既還原了科學(xué)家對地球內(nèi)部的認(rèn)識過程，了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法，又有效鍛煉學(xué)生探究思維，培養(yǎng)讀圖識圖能力。

環(huán)節(jié)三：地球內(nèi)部圈層的特點(diǎn)

師：地震波在三個(gè)圈層的傳播速度差異明顯，這說明不同圈層的物質(zhì)組成、物質(zhì)狀態(tài)是不同的。請同學(xué)們根據(jù)地震波的性質(zhì)，推測每一圈層的物質(zhì)狀態(tài)。

生1：對于地核，橫波不能傳播，肯定不是固體，可能是液體。

生2：對于地幔和地殼，橫波能傳播，應(yīng)該是固體。

師：請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)教材第26～27頁提供的學(xué)習(xí)資料，列表比較地殼、地幔、地核三大圈層的特點(diǎn)。并學(xué)會用表格來表達(dá)各圈層的差異。

師：個(gè)別指導(dǎo)和檢視學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。最接近標(biāo)準(zhǔn)答案的學(xué)生填表并展示表2。

師：地球表層有一特殊圈層——巖石圈，它在哪兒？與地殼、軟流層有何關(guān)系？

生1：地殼和上地幔頂部（軟流層以上）合在一起稱為巖石圈，平均厚度為100～110km。

生2：軟流層以上的地幔部分和地殼層組合構(gòu)成巖石圈。

師：巖石圈是堅(jiān)硬的固體外殼，由地殼和地幔頂層組成，平均厚度100～110km。在巖石圈以下是上地幔軟流層，這里是巖漿的發(fā)源地。也就是說，堅(jiān)硬的巖石圈漂浮在上地幔柔軟的軟流層之上。為更好地理解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)，請同學(xué)們用手繪簡圖來直觀表示三個(gè)圈層（地核、地幔、地殼）以及巖石圈、軟流層。

生：絕大多數(shù)學(xué)生都能畫出簡繪圖，形象表達(dá)出地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)重在利用教材提供的學(xué)習(xí)資源，分析歸納各圈層特點(diǎn)。教學(xué)中先利用地震波在三個(gè)圈層的傳播速度差異，引導(dǎo)學(xué)生推測每個(gè)圈層物質(zhì)狀態(tài)、組成存在差異，再讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本文本材料，填表歸納比較地球內(nèi)部三大圈層的特點(diǎn)。最后要求學(xué)生繪簡圖表示地球內(nèi)部三個(gè)圈層，讓看不見的地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)形象化。

專家點(diǎn)評：“地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”在自然地理中屬于知識難度偏小的內(nèi)容，但這堂課因?yàn)槌錆M細(xì)節(jié)的過程讓原本平淡的課變得精彩，也因?yàn)轷r明的能力培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)，讓原本簡單的知識教學(xué)富有深意。一是置能力培養(yǎng)于知識教學(xué)中。地球內(nèi)部三個(gè)圈層以及各圈層的特點(diǎn)是本課核心知識，但也是常識。本節(jié)課以能力培養(yǎng)為指向設(shè)計(jì)教學(xué)，從表面看是一環(huán)一環(huán)知識的剝離，但落腳點(diǎn)在地理圖像的解讀能力訓(xùn)練，對比分析、綜合歸納能力的培養(yǎng)。這是對知識指向型教學(xué)的一種超越。二是融能力培養(yǎng)于學(xué)習(xí)過程中。以本節(jié)課地理圖像解析能力的教學(xué)為例，教師給予學(xué)生充分的時(shí)間和自主權(quán)，不急不燥地引導(dǎo)學(xué)生有層次地讀圖。教師在教學(xué)環(huán)節(jié)二中，將讀圖能力培養(yǎng)通過三個(gè)層次的過程來實(shí)現(xiàn)。先讓學(xué)生解析教材插圖的左半部，在兩條地震波傳播速度變化曲線的走向中發(fā)現(xiàn)兩處突變的節(jié)點(diǎn)，讀出兩突變節(jié)點(diǎn)的深度；繼而明確地震波傳播速度的變化趨勢不連續(xù)的兩個(gè)界面；再讀懂右圖以兩個(gè)界面劃分三個(gè)圈層。教師并未要求學(xué)生為印證某個(gè)結(jié)論，指定讀33km、2 900km的地震波變化情況，而是尊重圖中所傳達(dá)的所有信息，信任學(xué)生對多種信息的感知能力，放任學(xué)生漫讀，讓學(xué)生在全部信息中發(fā)現(xiàn)、篩選有價(jià)值的信息。正是高一的這個(gè)漫讀過程才能真正成就學(xué)生三年夠用、一生需要的解讀地理信息的能力。（重慶市萬州區(qū)教育科學(xué)研究所地理教研員、中學(xué)正高級教師、特級教師 李淑春）