“地球的内部结构”教学实录（湘教版）

邓小红

一、教学内容分析

1.教学目标

知识与技能：了解地震波的传播规律与地球内部圈层划分的关系；认识地球内部圈层的组成和特点；理解地壳厚薄的分布规律，理解岩石圈及其与地壳和地幔软流层的关系。

过程与方法：通过判读“地震波传播速度与距离地表深度的关系”示意图，利用地震波的性质，分析地球内部圈层结构，培养学生读图分析能力；通过阅读教材文本材料，让学生对地球内部各圈层特点进行梳理，培养学生文本解析能力和综合、比较的思维能力。

情感、态度与价值观：通过还原地理学家探寻未知世界的过程，让学习变得有趣，使学生乐于学习地理，并激发学生的创新兴趣，培养科学精神。

2.知识逻辑结构

本节课教学内容为“地球的内部结构”。其知识逻辑结构是：了解地震波的性质（起点）—分析地震波传播速度和距离地表深度的关系（中点）—理解各圈层特点（终点）。站在地理学科能力培养的视角，这些内容可以较好实现地理图像解析与表达、比较分析等能力的培养。

起点：解析“阅读”材料，了解地震波的性质。地震波本身是知识难点，但不是教学重点。学习本课内容只需运用纵、横波在不同介质中传播速度的差异这一结论即可。因此笔者将地震波的概念、类型、纵横波特点设计为前置学习。选择自主学习的方式，学习资源主要是课本中的“阅读”材料——“认识地球内部结构”。

中点：解析“地震波传播速度与距离地表深度的关系”示意图，理解地球内部三个圈层的分布。人类如何探索地球的内部结构？课文给出结论：两位科学家通过对地震波的精确测量透视地球，确认莫霍面和古登堡面，并以此将地球划分为地壳、地幔和地核三个圈层。该内容教学的关键点不在于记住“两个界面三个圈层”的简单知识点，而在于让学生通过分析“地震波传播速度与距离地表深度的关系”示意图，从两个界面地震波的突变来推测介质的差异，从而还原科学家的认识，了解科学家发现问题和解决问题的方法。该教学内容能较好地承载“读图能力”的培养。

终点：解析文本材料，比较分析地球内部三个圈层的范围、深度、物质组成、状态等差异，进一步认识三个圈层的特点。教材对这部分内容主要以文字表述呈现，是学生学习文本解析、理解专业语言的载体。可选择自主学习，让每一位学生都能通过解读文本，抓住每一圈层的主要特点，并理解岩石圈、硅镁层、硅铝层等专业概念。从能力培养的角度来看，本环节提高了一个层次，即对三个圈层的特点进行归纳总结、比较分析，并学会用不同形式（地理图像或表格）来表达地理差异。因此，该教学内容可较好承载“综合归纳”、“比较分析”等地理思维能力的培养。

基于上述分析，笔者将教学进程按学习内容板块推进，将教学活动设计为三个环节，下面将各教学环节实施的主要过程实录如下。

二、教学过程实录

情景设计 导入新课

师：科技日新月异，为人类探索未知世界带来无限可能。想看看外太空，可乘坐载人航天飞船上宇宙；想看看海底风光，就坐潜水艇到水下世界去遨游。可要探知地球内部构造，却难以躬身亲历。而伟大的地理学家找到了探测地球内部结构的最好工具——地震波。

环节一：地震波及其性质

师：请同学们自主学习阅读材料“认识地球内部结构”，回答两个问题：①地震波分为哪两种？②各自的传播特点有何不同？

生：基本都能正确比较纵、横波的传播特点。（展示表1）

设计意图：该环节教学内容在课本阅读材料中有较详细的陈述。高一学生能通过自学了解地震波的种类和传播特点，准确找到纵、横波在不同介质中传播速度的差异。地理学科中地震波的性质是分析地球内部圈层的工具，所以高一地理教学中重在运用而非深度解析地震波。

环节二：地球内部圈层的划分

课件示图：“地震波传播速度与距离地表深度的关系”示意图（图略）。

问题解析：①在地表以下哪两个深度，地震波的传播速度发生突变？②地震波传播速度的变化趋势发生怎样的改变？

师：请同学们读图1-21“地震波传播速度与距离地表深度的关系”。首先观察左图中纵波和横波随深度增加传播速度的变化，找到两个速度突变的节点，说明其深度与速度的变化情况。

生1：地下2 900km处，纵波和横波的传播速度都突然变小。纵波传播速度从约13.5km/s迅速下降到约8km/s，横波传播速度从约7.5km/s迅速下降为0。

师：这说明什么？

生1：说明在距地表大约2 900km深处，地震波传播速度的变化趋势不连续。

师：对。地球内部距离地表2 900km深度处是一个明显的不连续面。1914年，德国地震学家古登堡最早研究这一界面，故将此命名为古登堡面。

师：还有一个界面。它在哪儿？

生：地下33km处。在该深度以上，纵波和横波的传播速度都略有增加，但变化不大；而在该深度以下，纵波和横波的传播速度明显加快。说明地震波在该深度处传播速度的变化趋势不连续。

师：对。这个界面就是莫霍面。奥地利地震学家莫霍洛维奇在1909年首先发现它，故以其名命名。

师：这两个界面的发现，让地球内部圈层结构变得可以感知，似乎可以看到地球内部的三大圈层。莫霍面以上薄薄的一层是地壳，莫霍面与古登堡面之间是厚厚的地幔，古登堡面以下为地核。请同学们再回到图1-21的右图中，认真感知地球内部两大界面与三大圈层，细细品味科学家通过研究地震波透视地球内部结构的神奇之旅。

设计意图：该环节教学设计突出读图过程和分析方法。可不急于告知学生地球的内部结构，而让学生读“地震波传播速度和距离地表深度的关系”示意图左半图，指导学生分析地震波传播速度的变化，找出不连续界面。再读右半图感知圈层与界面的关系。该教学过程既还原了科学家对地球内部的认识过程，了解科学家发现问题和解决问题的方法，又有效锻炼学生探究思维，培养读图识图能力。

环节三：地球内部圈层的特点

师：地震波在三个圈层的传播速度差异明显，这说明不同圈层的物质组成、物质状态是不同的。请同学们根据地震波的性质，推测每一圈层的物质状态。

生1：对于地核，横波不能传播，肯定不是固体，可能是液体。

生2：对于地幔和地壳，横波能传播，应该是固体。

师：请同学们自主学习教材第26～27页提供的学习资料，列表比较地壳、地幔、地核三大圈层的特点。并学会用表格来表达各圈层的差异。

师：个别指导和检视学生的学习情况。最接近标准答案的学生填表并展示表2。

师：地球表层有一特殊圈层——岩石圈，它在哪儿？与地壳、软流层有何关系？

生1：地壳和上地幔顶部（软流层以上）合在一起称为岩石圈，平均厚度为100～110km。

生2：软流层以上的地幔部分和地壳层组合构成岩石圈。

师：岩石圈是坚硬的固体外壳，由地壳和地幔顶层组成，平均厚度100～110km。在岩石圈以下是上地幔软流层，这里是岩浆的发源地。也就是说，坚硬的岩石圈漂浮在上地幔柔软的软流层之上。为更好地理解地球内部结构，请同学们用手绘简图来直观表示三个圈层（地核、地幔、地壳）以及岩石圈、软流层。

生：绝大多数学生都能画出简绘图，形象表达出地球的内部圈层结构。

设计意图：本环节重在利用教材提供的学习资源，分析归纳各圈层特点。教学中先利用地震波在三个圈层的传播速度差异，引导学生推测每个圈层物质状态、组成存在差异，再让学生自主学习课本文本材料，填表归纳比较地球内部三大圈层的特点。最后要求学生绘简图表示地球内部三个圈层，让看不见的地球内部圈层结构形象化。

专家点评：“地球的内部结构”在自然地理中属于知识难度偏小的内容，但这堂课因为充满细节的过程让原本平淡的课变得精彩，也因为鲜明的能力培养目标设计，让原本简单的知识教学富有深意。一是置能力培养于知识教学中。地球内部三个圈层以及各圈层的特点是本课核心知识，但也是常识。本节课以能力培养为指向设计教学，从表面看是一环一环知识的剥离，但落脚点在地理图像的解读能力训练，对比分析、综合归纳能力的培养。这是对知识指向型教学的一种超越。二是融能力培养于学习过程中。以本节课地理图像解析能力的教学为例，教师给予学生充分的时间和自主权，不急不燥地引导学生有层次地读图。教师在教学环节二中，将读图能力培养通过三个层次的过程来实现。先让学生解析教材插图的左半部，在两条地震波传播速度变化曲线的走向中发现两处突变的节点，读出两突变节点的深度；继而明确地震波传播速度的变化趋势不连续的两个界面；再读懂右图以两个界面划分三个圈层。教师并未要求学生为印证某个结论，指定读33km、2 900km的地震波变化情况，而是尊重图中所传达的所有信息，信任学生对多种信息的感知能力，放任学生漫读，让学生在全部信息中发现、筛选有价值的信息。正是高一的这个漫读过程才能真正成就学生三年够用、一生需要的解读地理信息的能力。（重庆市万州区教育科学研究所地理教研员、中学正高级教师、特级教师 李淑春）