運(yùn)用數(shù)據(jù)—繪圖方法，解析地球的圈層結(jié)構(gòu)

高占軍，楊青春

（1.臨沂第二十四中學(xué)，山東 臨沂 276034；2.齊河縣第一中學(xué)，山東 德州 251100）

一、背景解讀

1.學(xué)情背景

初中地理主要是對地理事物定性，學(xué)生記憶地理事物的名稱、位置等基礎(chǔ)知識即可在考試中獲得理想成績；高中地理主要在定性的基礎(chǔ)上對地理事物進(jìn)行定量描述和分析，因此，更需要學(xué)生關(guān)注地理事物的數(shù)據(jù)。地球的圈層結(jié)構(gòu)是高一學(xué)生面臨的地理學(xué)習(xí)重難點，若學(xué)生對該部分知識掌握不透，把握不住細(xì)節(jié)，則可能對今后的學(xué)習(xí)造成一定障礙。

2.考情背景

山東等地在實行組合分科后，地理學(xué)科尤其注重學(xué)生將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成可視化圖片、表格的能力，即側(cè)重繪圖知識和細(xì)節(jié)的考查［1］。例如，2020年北京地理高考即考查了學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并轉(zhuǎn)化成圖片、表格的能力；此外，山東省從自主命題以來，繪圖題每年都有考查（表1）。

表1 全國部分新高考地理繪圖題

3.教學(xué)背景

從2019年開始，全國各地陸續(xù)開展新版高中地理教材的教學(xué)活動。人教版、魯教版、中圖版、湘教版四版新教材（以下統(tǒng)稱四版本教材），對地球圈層結(jié)構(gòu)的講解都有不同程度的刪減或存在對不同圈層的范圍說明比較模糊、界定數(shù)據(jù)不夠精確等問題（表2）等。然而在大型考試甚至課后練習(xí)中對該部分的考查卻主要通過數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。在此前提下，部分教師按照之前的知識進(jìn)行講解，部分教師按照現(xiàn)行教材進(jìn)行講解，這極易使學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時產(chǎn)生認(rèn)知上的錯誤和思維上的混亂。因此，全面深入研究高中四版本地理教材對該部分的描述，分析數(shù)據(jù)并繪制出精準(zhǔn)的圖示，是解決這一問題的關(guān)鍵。

表2 地球內(nèi)部圈層幾組?？紨?shù)據(jù)在四版本教材中的描述

二、教材內(nèi)容剖析

1.四版本教材內(nèi)容特征

2017年教育部推出新版本的教學(xué)綱要，四版本地理教材則在2019年進(jìn)行試用。受限于篇幅，四版本教材皆從宏觀上把握內(nèi)容，在教材的編排中都有所側(cè)重和取舍。而考題考查內(nèi)容往往較教材更細(xì)致和深入。因此，四版本皆存在教材和考試之間難易度不一致的矛盾。尤其是四版本教材的編寫較為倉促，部分?jǐn)?shù)據(jù)沒有做到統(tǒng)一，有些重要數(shù)據(jù)甚至未提及。

2.四版本教材內(nèi)容對比

通過表2可知，四版本教材對以上?？紨?shù)據(jù)的陳述不盡相同，甚至有的版本對部分?jǐn)?shù)據(jù)未作說明（如人教版未對海陸平均地殼厚度作明確陳述），這就導(dǎo)致了部分學(xué)生認(rèn)知上的模糊，因此，極有必要在數(shù)據(jù)上進(jìn)行嚴(yán)格界定，使學(xué)生記憶明確的范圍界定數(shù)據(jù)進(jìn)而形成清晰的解題思路。

三、繪圖方法

結(jié)合表2各版本提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格界定?？梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論：全球各地的地殼厚度不均，全球海陸平均厚度為17千米；大陸部分略厚，平均為33千米，高山高原地區(qū)要大于此厚度，低矮平原、河口三角洲等的厚度小于33千米但較海陸平均厚度（17千米）大，如青藏高原地區(qū)甚至厚達(dá)70千米；海洋地區(qū)地殼厚度小于17千米，世界上最深的馬里亞納海溝處的地殼厚度約為6千米。通過以上結(jié)論可以繪制全球海洋平均、陸地平均和海陸平均地殼厚度示意圖（圖1），學(xué)生通過深入記憶和理解此圖，在遇到該類問題時則可迅速得出正確結(jié)論。

圖1 海洋平均、陸地平均、海陸平均地殼厚度示意圖

四、案例分析

1.試題案例分析

例1.（2019年海南高考地理第14題）2019年2月19日，我國在塔里木盆地順北油氣田完成某鉆井鉆探，鉆井深8 588米，創(chuàng)亞洲陸上鉆井最深紀(jì)錄。據(jù)此完成下題。

該鉆井

A.未穿透地殼B.深達(dá)莫霍面

C.已穿透巖石圈D.即將穿透地幔

參考答案：A

試題解析：該題主要考查學(xué)生對地球內(nèi)部各圈層厚度的理解和記憶。塔里木盆地為陸地，該部分的地殼厚度應(yīng)大于33千米，因此8.5千米沒有穿透地殼部分。

例2.（2022年湖南長郡中學(xué)高一學(xué)業(yè)考試第5題）2021年5月22日，青海省瑪多縣發(fā)生7.4級地震，震源深度17千米，下圖（圖略）為地震部分地區(qū)烈度分布圖。據(jù)此完成下題。

此次地震的震源位于

A.地殼B.上地幔 C.下地幔 D.軟流層

參考答案：A

試題解析：該題同樣考查學(xué)生對地球內(nèi)部各圈層厚度的理解和記憶。據(jù)材料可知，此次地震的震源深度為17千米，該地為青藏高原，地殼厚度超過33千米，因此震源處于地殼部分。

2.教學(xué)案例分析

（1）地球外部圈層四版本教材數(shù)據(jù)對比

地球的外部圈層在四版本教材中也有不同的描述。尤其是對于?？嫉某粞鯇雍碗婋x層分布范圍的描述，各版本之間存在較大差異（表3）。

表3 地球外部圈層幾組常考數(shù)據(jù)在四版本教材中的描述

（2）地球內(nèi)外圈層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)化繪圖

在總結(jié)以上數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選取中緯度地區(qū)某一海平面，將地球內(nèi)外圈層的深度和高度范圍繪制在一個近似數(shù)軸的圖上（圖2）。

圖2為以中緯度海平面（0km）為基準(zhǔn)繪制的地球內(nèi)外圈層結(jié)構(gòu)示意圖，地上部分為高度（正值），地下部分為深度（負(fù)值）。需要重點注意的是圖2縱坐標(biāo)軸線左側(cè)部分（如巖石圈、軟流層、O3層、電離層等）。通過對圖像的記憶和理解，學(xué)生在遇到地球圈層結(jié)構(gòu)組成的相關(guān)問題時，就能游刃有余。

圖2 地球圈層結(jié)構(gòu)的記憶簡圖（以中緯度地區(qū)海平面為例）

（3）教學(xué)過程中可數(shù)據(jù)化繪圖的知識點舉例

在高中地理的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生通常對數(shù)據(jù)記憶不夠敏感，進(jìn)而無法找到事物之間的規(guī)律，以至于做了大量習(xí)題仍然無法提高地理成績。提升高中地理學(xué)習(xí)成績應(yīng)重視數(shù)據(jù)繪圖并總結(jié)規(guī)律。

對于天體系統(tǒng)的范圍大小，?？疾樘栂岛豌y河系的范圍這個知識點。例如，天狼星距離地球約8.6光年，則天狼星位于哪一個天體系統(tǒng)？只要總結(jié)出太陽系遠(yuǎn)小于1光年，銀河系直徑約為10萬光年，簡單記憶“1光年

總結(jié)數(shù)據(jù)、用數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖不僅是地理教學(xué)的重點，也是提高學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)和地理實踐力的必要途徑，在地理學(xué)習(xí)和教學(xué)過程中有眾多數(shù)據(jù)記憶和規(guī)律總結(jié)需要通過作圖強(qiáng)化記憶，要求教師熟練掌握四版本地理教材，且能對四版本高中地理教材某一知識點（特別是數(shù)據(jù)的描述）的不同之處結(jié)合高考試題做深入分析。