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人教版地理必修一第一章第四节《地球的圈层结构》教学设计
一、学习目标
1.知识技能目标
⑴掌握地球内部圈层和外部圈层的划分依据及具体特征，能准确描述地壳、地幔、地核的物质组成与物理性质。
⑵理解地震波的传播特点及其在研究地球内部结构中的应用，能结合 “地震波速度与深度变化示意图” 划分地球内部圈层。
⑶分析大气圈、水圈、生物圈的范围、组成及相互关系，举例说明地球外部圈层与人类活动的联系。
2.思想方法目标
⑴通过模拟实验和数据分析，培养科学探究能力和逻辑推理能力，体会 “由表及里、由现象到本质” 的研究方法。
⑵运用综合思维，从圈层相互作用的角度分析地理现象，如火山喷发对大气圈、水圈的影响。
3.素养成长目标（地理核心素养）
⑴区域认知：结合全球地震带分布和中国深地探测工程，认识地球内部圈层结构的空间差异。
⑵综合思维：通过分析圈层间的物质循环与能量交换，理解地球系统的整体性。
⑶地理实践力：通过模拟地震波传播实验和案例分析，提升观察、分析和解决实际问题的能力。
⑷人地协调观：了解地球圈层对人类活动的影响，树立科学利用资源、防灾减灾的意识。
二、课标教材
1.课标分析
《普通高中地理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》要求 “运用示意图，说明地球的圈层结构”。本节课需达成以下目标：
⑴能绘制地球圈层结构示意图，说明各圈层的主要特点。
⑵结合实例，分析地球外部圈层之间的相互作用。
2.教材分析
本节课为人教版 2019 年版高一地理必修第一册第一章第四节，包含地球内部圈层和外部圈层两部分内容。教材通过地震波传播速度的变化引入内部圈层划分，结合示意图和数据说明各圈层特征；外部圈层则从物质形态、空间分布等角度介绍大气圈、水圈、生物圈的特点及相互关系。
3.教学重点
⑴地球内部圈层的划分依据及各圈层特征。
⑵地震波的传播特点及其在圈层研究中的应用。
⑶地球外部圈层的组成及相互联系。
4.教学难点
⑴地震波在不同介质中的传播差异及对圈层划分的意义。
⑵岩石圈、软流层与地壳的关系。
⑶圈层间相互作用的具体表现。
三、学情分析
高一学生已具备一定的空间想象能力和逻辑思维能力，但对地球内部结构的抽象概念理解仍有困难。通过初中地理学习，学生对地球的基本圈层有初步认识，但缺乏深入的科学探究方法。教学中需结合实验、案例和多媒体资源，化抽象为具体，激发学生兴趣，培养科学思维。
四、教学过程设计
1.情景引入（5 分钟）
活动内容：播放 2024 年印尼鲁昂火山喷发视频，展示火山灰弥漫、岩浆流淌的场景。
提问：
⑴火山喷发的岩浆来自地球内部的哪个圈层？
⑵火山活动对地球外部圈层会产生哪些影响？
设计意图：以最新火山事件切入，引发学生对地球内部结构的好奇心，同时联系外部圈层，渗透圈层相互作用的思想。
2.问题导学（5 分钟）
活动内容：展示 “地球内部探秘” 问题链：
⑴人类无法直接观察地球内部，如何研究其结构？
⑵地震波有哪些类型？它们的传播特点是什么？
⑶地震波在地球内部传播速度发生变化说明了什么？
学生分组讨论，教师引导学生阅读教材 P21-22 内容，结合图 1.26 “地震波的传播速度与地球内部圈层的划分”，初步了解地震波与圈层划分的关系。
设计意图：通过问题链引导学生自主探究，培养信息提取和分析能力，为新知探究奠定基础。
（三）新知探究 —— 地球内部圈层（15 分钟）
1. 地震波的特点
活动内容：
实验模拟：学生用弹簧和绳子分别模拟纵波（P 波）和横波（S 波）的传播，观察振动方向与传播方向的关系。
数据分析：展示 “地震波速度随深度变化曲线”，学生分组讨论：
纵波和横波在地下 33km 和 2900km 处速度如何变化？
这些变化反映了地球内部物质的哪些差异？
设计意图：通过实验和数据分析，直观理解地震波的传播特点，培养科学探究能力。
2. 圈层划分与特征
活动内容：
绘图实践：学生根据教材图 1.27 “地球的内部圈层构造”，绘制圈层结构示意图，标注莫霍界面、古登堡界面、地壳、地幔、地核。
角色扮演：学生分别扮演 “地壳”“地幔”“地核”，用第一人称介绍各自的物质组成、厚度和物理性质。
设计意图：通过绘图和角色扮演，加深对圈层特征的记忆，提升空间认知能力。
4.深度学习 —— 圈层相互作用（10 分钟）
⑴内部圈层与地质灾害
活动内容：结合 2024 年日本能登地震研究成果：地震破裂始于一个富含流体的区域，在该区域以小于0.5千米每秒的速率缓慢传播，持续了15至20秒，并伴随高频地震能量辐射。 随后，破裂以小于2.8千米每秒的较快速度双向传播。
分析：
①地震破裂过程中流体的作用是什么？
②地震预警面临哪些新挑战？
学生分组讨论，教师补充地震波在不同介质中的传播差异对预警的影响。
设计意图：引入最新研究成果，培养学生用科学知识解释实际问题的能力。
⑵外部圈层与人类活动
活动内容：展示 “大气圈—水圈—生物圈相互作用” 示意图。
学生举例说明：
①水循环如何体现圈层间的物质迁移？
②人类活动对生物圈的破坏会引发哪些连锁反应？
教师结合二氧化碳地质封存案例，说明圈层相互作用对环境治理的意义。
设计意图：通过案例分析，理解圈层间的动态联系，树立人地协调观。
5.当堂训练（5 分钟）
⑴地震发生时，在海洋中航行的船只上的人会感觉到（ ）
A.上下颠簸 B.左右摇晃 C.先上下颠簸后左右摇晃 D.无明显感觉
⑵地球内部圈层中，液态的是______，软流层位于______。
⑶简述岩石圈与地壳的区别。
⑷结合印尼鲁昂火山喷发案例，分析火山活动对地球外部圈层的影响。
⑸查阅资料，说明中国深地探测工程（如松科二井）的科学意义。
设计意图：通过分层习题，检验学生对重点知识的掌握情况，培养应用能力。
6.归纳小结（3 分钟）
活动内容：
学生用思维导图梳理本节课知识框架，教师补充强调圈层划分依据、特征及相互作用。
播放 “地球圈层动态演化” 动画，总结地球系统的整体性。
设计意图：构建知识体系，强化综合思维。
7.拓展提升（2 分钟）
活动内容：介绍 “Earth CT” 国际大科学计划，鼓励学生关注地球深部探测技术进展，思考：
深地探测对资源开发和灾害防治有何意义？
作为高中生，如何参与地球科学研究？
设计意图：激发学生科学探索兴趣，培养社会责任感。
五、教学板书设计
地球的圈层结构
一、内部圈层
1.划分依据：地震波（纵波、横波）
2.圈层：地壳、地幔、地核
二、外部圈层
1.大气圈、水圈、生物圈
2.相互联系、相互制约
六、分层作业设计
1.基础题
⑴绘制地球圈层结构示意图，标注各圈层名称及主要特征。
⑵查阅资料，整理大气圈垂直分层的温度变化规律。
2.提高题
⑴分析 2024 年日本能登地震中流体对地震破裂的影响，撰写 200 字短文。
⑵设计实验方案，模拟地震波在不同介质中的传播差异。
3.拓展题
⑴结合中国深地探测工程成果，分析深地资源开发的潜力与挑战。
⑵以 “地球圈层与人类未来” 为题，制作 PPT 进行班级展示。
七、教学反思
1.亮点
⑴以最新火山、地震案例为切入点，激发学生兴趣，体现地理学科的时代性。
⑵实验模拟和角色扮演等活动，将抽象知识具象化，有效突破教学难点。
⑶融入国际前沿研究和中国科技成就，培养学生科学素养和家国情怀。
2.不足
⑴部分学生对地震波传播原理的理解仍需加强，可增加动画演示和小组互助。
⑵课堂时间有限，分层作业的拓展题可在课后组织专题讨论。
3.改进措施
⑴针对薄弱环节，制作微视频进行课后辅导。
⑵建立地理兴趣小组，开展深地探测主题研究性学习。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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