5.地球的内部结构
第一课时
【教学目标】
[科学知识]
能够通过探究学习，认识地球内部有地壳、地幔和地核三个层圈；并通过对地球内部结构的研究认识到科学的研究方法。
[科学探究]
能够通过观察到的地标现象推测地球内部情况，并寻证据得出结论。
[科学态度]
能够了解探究地球内部结构的方法并通过主动搜集资料，了解到科学家对地球的研究情况。
[科学，技术，社会与环境]
通过对地球结构的了解，认识到我们赖以生存的地球家园的构造和组成，从而对地理研究产生兴趣。
【教学重点】
能够通过探究学习，认识地球内部有地壳、地幔和地核三个层圈，对地球内部结构相关知识有所了解。
【教学难点】
掌握探求物体内部情况的方法并了解科学家对地球内部机构的研究方法。
【教学过程】
一、回顾聚焦问题
1.引入
谈话：在之前的课程中我们对地球表面的地形展开了一系列学习和了研究，你们是否还能回忆起地球表面都有哪几种地形？它们分别都有什么特点呢？
[预设学生回答]
学生1：我知道平原，它是世界五大陆地基本地形之一，海拔较低，地面低平宽广，起伏不大。
学生2：还有高原，高原的边缘有峭壁，但顶面比较平缓，,面积较大，海拔较高。
学生3：我来说说盆地，盆地四周较高，中间较低，整个地形像一个大盆。
学生4：还有就是山地，山地的特点是山坡陡峻，山顶高耸，海拔较高。
学生5：最后是丘陵，丘陵的特点是有着连绵不断的低矮山丘，海拔较低。
2.根据地表现象，猜测地球内部结构
（1）提问：同学们对于之前所学的知识已经掌握的十分牢固了，地球这个巨大的球体，它的表面有着各种各样的形态，这些形态也在不断发生着改变，我们能够通过观察将地表的地形进行分类学习，那么我们看不到的地球内部又会是什么样子的呢？
[预设学生回答]
学生1：我觉得地球可能是空心的，里面充满气体像气球一样，这样可以使它很好在宇宙中漂浮，而我们所生活的地面部分就像是它坚硬的外壳，起到保护和支撑的作用。
学生2：我和他有着不同的想法，我认为地球不可能是空心的应该是实心的才对，不然我们是无法在地面上建起高楼大厦的。
学生3：他们说的都有一定的道理，不过我认为地球既不是空心的也不完全是实心的，地球内部也可能是由内向外发散的网状结构，这些网状结构对地球的表面起到支撑作用。
（2）谈话：看来同学们的观点各有不同，为了方便大家继续探索研究，老师给你们准备了一些线索，请看大屏幕，你是否能够根据地表发生的一些现象推测出地球内部的结构呢？（出示地表发生的现象引导学生对于地球内部结构进行探究猜测）
二、实践探究：内部结构
1.出示高山，海洋，地热，火山等相关地表现象图片
（1）提问：你们有没有什么好的想法呢？
[预设学生回答]
学生1：我看到了地球表面有很多峰峦叠嶂的高山，我们都知道高山是由岩石和土壤组成的，所以根据这一点我猜测，地球应该是一个由岩石组成的实心球体。
学生2：我和他想的有所不同，通过查阅资料我了解到地球有近71%是海洋组成的，所以我觉得地球应该是个超级“大水球”。陆地很可能只是漂浮在地球表面的一些巨大的岛屿罢了。
学生3：从火山喷发的样子来看，地球内部很有可能充满了滚烫的岩浆，所以我认为地球内部应该是由某种温度很高的物质组成，比如岩浆之类的。
学生4：他们说的都有一定道理，但我觉得地球内部应该是充满气体的，我们都知道地下蕴含丰富的天然气资源，人们可以在陆地或者海洋中建立气田进行开采，所以我认为地球可能是一个充满了天然气的“气球”。
（2）谈话：同学们的这些判断都是基于了已有经验的推测，事实到底是怎样的呢？还需要我们有更多的方法去获得更多的证据来加以证明。
[预设学生回答]
六年级下册科学教案
学生1：那么地球内部的结构我们怎么才能看到呢？  地球那么大我们也不能把地球切开来看啊！
[预设学生回答]
学生2：我有个好主意，我们可以准备一些小球模型模拟出我们所猜想的情况，然后进行探究。
讲解：说的没错，由于地球的特殊性想要知道地球的内部情况，我们并不能将其剖开来进行观察，只能借助一些其他的方法进行研究。
2.巧妙探索内部结构
（1）出示四个外表相似的小球
小球分别为实心，注水球，空心球（气体），半固体填充球及其他试验材料，引导学生思考，如何探究其内部结构）
（2）谈话：这确实是一个不错的好主意，根据同学们刚才的猜想，老师为你们准备了四个
外观近似的小球模型，一个是实心小球模拟岩石实心的地球，一个是装有水的小球模拟内部是水的地球，一个装有面糊的小球模拟内部是充满滚烫岩浆的地球，和一个空心小球模拟内部充满气体的地球，在不切开它们的前提条件下你们能不能尝试探究出其内部到底是由什么组成的呢？
[设计意图]引导学生在不解剖小球的前提下对其内部结构进行研究
[预设学生回答]
学生1：这个简单，我们可以摇晃小球或者用工具敲击小球听以听声音，也许能够通过小球发出的声音来判断出其内部到底是由什么组成的。
学生2：我来补充，我们也可以试着利用工具在小球表面钻一个孔通过这个小孔我们就可以看到小球里面到底是什么了。
学生3：我们还可以尝试用手电筒的光去照射小球，也许通过强光的照射也能够看到小球内部到底是由什么组成的。
（3）小结：你们说的都不错，那么就让我们一起去动手试一试，看看4个小球内部到底是由什么组成的吧！
同学们，通过各种尝试你们得出了怎样的结论呢？
[预设学生回答]
学生1：我通过摇晃小球的方法发现3号小球有着明显的流水的声音，所以我猜测3号球里面可能是某种液体。
学生2：2号球敲击起来声音想比其他小球更大一些也更响亮一些，我感觉里面可能是空心的，不然不会发出这么大的声音。
学生3：我同意他的观点，在敲击后我也怀疑2号小球里面是空的，所以我继续尝试用手电筒照了照发现2号球里面似乎真的什么也没有，应该是个空心球。
学生4：我在每个小球上面都钻了个小孔，透过小孔我发现1号球是个实心球，2号里面什么都没有是个空心的，3号小球有液体从小孔里流出来，出应该是个水球，透过小孔我看到4号
小球内部是像面糊一样的物体，还有一些流了出来所以我认为4号内部应该是某种浓稠的能流动的物体组成。
学习效果：学生根据所提供的工具尝试对不同小球内部进行研究，并交流分享其探究的过程及结果。
3.了解科学家的研究方法
（1）讲解：
同学们大家说的都很不错，1号小球是实心的，2号是空心的，3号里面装着水，4号里面是半固体面糊。
其实在探寻地球内部结构的过程中，地质学家也是和我们探究小球内部组成的过程一样，需要通过一些辅助手段来获得信息，从而分析出地球内部结构到底是怎么样的，其中钻探法就是一种直接有效的方法，同学们请看看大屏幕，图片中的科学家就是在利用钻探的手段对地球内部进行探测。
[预设学生回答]
学生1：这个巨大机器好像开采油田的钻井设备啊，那它究竟是怎么进行工作的呢？
学生2：这个问题我来帮你解答，我曾经在课外书上看到过的，钻探法是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘探方法。
学生1：听起来好复杂，应该很难操作吧。
学生2：并不是的，其实这种方法我们也可以通过模拟实验来进行还原，方法很简单，我们需要准备一根透明吸管和一个煮熟的鸡蛋，用力将吸管插入鸡蛋里再内旋转拔出，就可以将鸡蛋内部物质带出来，再通过观察吸管带出的物质就可以探究其内部结构了。
（2）播放鸡蛋实验过程
①讲解：虽然钻探法能够获得直接的信息，但单一方式有着一定的局限性，就是钻探的深度是有限的，那么同学们你们还知道有哪些方法可以解决深度有限的问题吗？
[预设学生回答]
学生1：我曾经在书上看到过一些有关地质研究的文章，文章中科学家们是利用地震波对地
球内部进行研究的，所以我想也许地震波说不定能够解决这一问题。
交流：喜爱阅读的你说的很不错，在地震过程中会产生地震波，地质学家可以根据地震波传播速度及传播路径的变化等信息准确的了解到地球内部的结构是什么样子的。
学生2：老师我有一些问题，地震波这么厉害，那么这个地震波到底是怎么回事呢？又能够给我们带来什么样的信息呢？
②小结：这个问题问的好，让我一起来看一段视频，了解一下地震波到底是什么？科学家又是如何利用地震波来对地球内部进行研究的吧！
（3）播放地震波科普视频
①提问：同学们通过这段视频你们是不是已经对地震波产生了一定认识呢？
[预设学生回答]
学生1：通过这段有关地震波的视频我了解到地震波是地震发生时，地下岩层断裂错位所释放出巨大的能量，是由于地震所激发出一种向四周传播的弹性波。
学生2：我还知道了地震波遇到不同的物质会产生不同的变化，就像石头扔进水中和泥潭会产生不同的涟漪波纹一样。
学生3：说的没错，科学家正是根据地震波的传播速度及路径得变化来对地球内部结构进行研究的。
②讲解：大家说的都不错，在地震发生时，地震波会向四发散周传播，由于传播的介质不同，地震波就会产生不同的变化，地质学家就是根据这种变化，来推断地球内部是什么样子的，有几个圈层，每个圈层是由哪些物质组成的。
4.深入研究，掌握地球的内部构造
（1）讲解：通过之前的学习，我们了解了两种科学家用于探究地球内部结构的方法。一种是利用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层的钻探法；另一种是根据地震波变化进行探究的地震波探测法。
通过一系列的探索研究，地质学家将地球内部划分为三个大的圈层，从外到内依次是地壳，地幔，地核，每个圈层厚度都有所不同，组成的物质也有所变化，就让我们一起去看一看，
地球内部到底是如何定义划分的吧！
（2）播放地球内部结构科普视频
提问：同学们，通过这段视频你们对地球内部的结构是否有了更加深刻的了解和认识呢？
[预设学生回答]
学生1：通过学习我了解到了地球内到底是什么样子的，并不是空心的，也不是单一物质组成的，是个很复杂的结构。
学生2：说的没错，地球内部并不是简单单一的结构，而是分层的，每层的厚度不同，组成物质也不同。
学生:3：我来给他补充，并且这种分层还具有一定的顺序，由内到外分别是地核-地幔-地壳。
学生4：通过观察我们还可以发现每层的厚度不仅有所不同，体积也是不同的，组成的物质也有所区别。其中地壳是地球的最外层也是体积占比最小的一部分。
三、总结    学们你们总结归纳的真不错，看来通过今天的学习大家对地球内部结构都有了一定的了解和认识，老师给大家布置个小任务，请你思考，如果让你制作一个地球内部结构的小模型，你会选用什么材料怎么去做呢？