“全球構造理論”活動主題設計

上海市北郊高級中學（200081） 李 梅

“全球構造理論”活動主題設計

上海市北郊高級中學（200081） 李 梅

對于本活動主題，部分學生已具備一定知識基礎，但存在差異性。比如，很多學生知道魏格納，但對于他提出的證據是否確鑿沒思考過。專題5板塊運動包括：板塊運動，地震和火山。板塊運動的內容從大陸漂移說開始，到海底擴張說和板塊構造說。全球構造理論作為《板塊運動》這一專題的學習活動，以“體驗解釋板塊運動的理論如何形成的過程”為主題。

一、活動目的

1． 通過“任務單”三個任務的學習——魏格納“大膽設想、小心求證”創立大陸漂移學說的過程，海底擴張學說的建立依據，板塊構造學說總結前人研究成果創立的過程——能分別體驗和感受“質疑”“歸納”“應用”的過程。

2． 通過大陸漂移和海底擴張的PBL（基于問題的學習），能在材料中篩選和辨別信息，利用信息分析和解決問題。不同特長學生能激發在小組學習中發揮自己優勢，積極參與學習，體驗分工與合作的有效學習過程。

3． 通過從大陸漂移學說到板塊構造學說的“三級跳”的學習，初步認識人類對地殼運動的認識在不斷地發展和完善，感悟科學探究的創新性、科學研究的嚴謹性和科學質疑的重要性，從而能辯證地看待科研成果，初步感悟科學探究的科學哲學觀。

二、活動要求

全班分成6個小組，每個小組6名成員協作完成一個任務，每組選出組長并負責分工——在閱讀材料過程中，組織組員辨別不同材料內容，再匯總；選派不同特長（如，辨析能力強；歸納總結、語言表達好；動手能力強等）的組員上臺展示學習成果。

任務一：①要求小組通過閱讀材料一，選出支持或反對魏格納的材料，并辨別出哪些材料是已被證實的，哪些材料僅是學者或權威書籍提出的假說和觀點；②每位小組成員完成表格并匯總，選派小組代表投影小組最終表格并分析講解；③其他小組對其質疑并討論，最終確定魏格納學說的結論和證據。

任務二：①要求在任務一對部分材料質疑的學習情境基礎上，能用書面語言歸納總結材料二提出科學新發現，并和材料一一對應；②選派組員投影小組最終歸納海底擴張說的證據，填出新學說的觀點；③在讀“海底巖石年齡分布圖”和“海底擴張示意圖”之后，小組合作，利用所給材料模擬海底擴張過程，進行展示并解說。

任務三：①歸納大陸漂移學說和海底擴張學說，要求獨立完成板塊構造學說的觀點和圖；②小組討論選擇材料，簡單模擬板塊運動的兩種形式，完成相應圖表內容；③每組選擇一個著名地貌，討論并嘗試運用剛完成的板塊運動的圖表知識來解釋該地貌的成因。

三、活動流程

四、活動任務單

【任務

一】1912年，德國氣象學家魏格納（Alfred Lothar Wegener）大膽提出了“大陸漂移學說”，魏格納考察了植物和化石的反常現象：動物化石不斷在海洋兩岸出現，而海洋很寬，動物顯然游不過去；袋鼠是怎么從南美洲跑到澳大利亞去的？亞熱帶的植物殘跡和煤層為什么會出現在寒帶地區？他出版《海陸的起源》提出上述現象是大陸水平移動的結果，引發的爭論持續至20世紀30年代。你是否支持魏格納的學說呢？請閱讀以下材料，完成表1。

1. 美國業余地質學家泰勒于1908年發現非洲海岸與南美洲海岸的形狀十分相似，并提出：幾塊大陸轟然撞在一起，形成了世界上的山脈。不過，他沒有拿出多少

.............證據，他的理論被認為不切實際，不值得予以重視。

2. 1920年以前，地質學家們都認為，大陸不是水平移動，而是上下移動。地質學家們駁斥道，是“陸橋”使得生物從一個大陸搬到另一個大陸。

3. 人們發現，有一種在歐洲很著名的三葉蟲還出現在美國西北部，而在中間地帶卻不見蹤影。

4. 1964年《大英百科全書》：魏格納的理論“充滿了許多嚴重的理論問題”，大陸怎么會像農民耕地那樣被推過堅實的地殼，而又沒有在右面留下犁溝呢！無法解釋是什么力驅動這樣大規模的移動！

5. 1944年霍姆斯提出：輻射熱.會在地球內部產生對.流，且對流的力量很大，能使大陸平面滑動。

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6. 美國石油公司的地質工作者多年來已經知道，要想找到石油，你不得不考慮的正是板塊構造所必然包.含的這種表面移動。

7. 地球上的江河每年要把大量被侵蝕的物質——比如5億噸鈣帶進大海。要是你把這一過程的年數乘以沉積速度，你就會得出一個驚人的數字：海底應該有一層大約20公里厚的沉積物——或者換種說法，海底現在應該遠遠高出海面。

表1 “大陸漂移說”材料分析表

【任務二】20世紀50年代后，科技的發展揭示出海底的基本面貌，如發現了海底巖石年齡、古地磁等研究成果，為大陸漂移提供重要證據。在此基礎上，1960～1962年赫斯和迪茨提出“海底擴張說”。如果你是赫斯，請歸納以下材料提供的證據，總結“海底擴張說”，并完成表2。

1. 二戰期間，哈里·赫斯駕馭的“約翰遜角”戰艦上有一臺“回聲探測儀”從不關掉，他出人意料地發現：海底沒有又黏糊又平滑的古代泥沙，那里到處都是懸崖、溝壑、裂縫，還有星羅棋布的海底火山。

2. 地球上最雄偉、最大的山脈是在水下，它沿著世界的海床不斷延伸，猶如網球上的花紋。它從冰島開始向南，你順著這山脈可以抵達大西洋的中心，接著穿越太平洋，再向北延伸，突然隆起出海面，成為美國西海岸的高大山系。偶爾，它的山峰戳出水面——冰島，大部分都淹沒在海水中，無人知曉，無人想到。如果把所有的支脈加在一起，該山脈總長達75 000公里。

3. 19世紀鋪設海底電纜的人已發現，大西洋中部有山脈妨礙電纜的走向。

4. 大西洋中部的海底，有一條裂縫——寬達20公里，全長19000公里。這似乎表明，地球在沿著裂縫裂成兩半，就像果仁爆裂出殼那樣。這種現象令人慌亂，但又不可否認。

5. 1960年，巖心樣品顯示，大西洋中部海底的山脊還相當年輕，但由此向東或向西，卻變得越來越古老。

6. 根據1960年巖心樣品的顯示，哈里·赫斯覺得：新的海底地殼正從中央裂縫的兩側形成，然后被后面隨機產生的更加新的地殼向外推開；大西洋洋底其實是兩條大的傳送帶，一條把地殼傳向北美洲，一條把地殼傳向歐洲。

7. 人們發現，無論哪里的海底年齡都不超過1.75億年，而大陸的巖石年齡往往有幾十億年。其實，海底巖石的存在時間，只是它來到海邊所花的時間。

8. 科學觀測到大洋地殼以每年幾厘米的速度向兩側推移，直至俯沖至大陸地殼之下，于海溝處下沉消融。

表2 “海底擴張說”材料分析表

海底擴張是一個漫長的地質過程，如何將這個漫長的地質過程展現呢——實驗。請每個小組用所給材料進行模擬實驗。

【任務三】牛頓說：“如果說我看的比別人更遠，是因為我站在巨人的肩膀上”。1968年，法國地質學家勒皮雄等，在借助海底擴張說，重新審視了魏格納的大陸漂移說，提出了新的學說——板塊構造學說。

1．獨立完成“板塊構造說”的主要觀點：

（1）全球的_________分為_____大板塊，在下圖空白方框中填出各板塊名稱。

全球板塊分布及板塊運動示意圖

（2）板塊內部較_________，邊界較_________。用箭頭在上圖中①～⑥的短線上標注出板塊運動的方向，板塊之間有________ 和 _________兩種運動形式。

2． 小組模擬板塊運動的兩種形式，完成下面空白。

3．小組討論：運用“板塊構造學說”解釋上圖中著名地貌的成因。① 喜馬拉雅山；②日本群島；③臺灣島；④馬里亞納海溝；⑤ 阿爾卑斯山； ⑥東非大裂谷。

五、活動說明

1. 整體設計

本活動基于“PBL”（基于問題的學習）的設計理念，圍繞“全球構造理論”在科學界發展的明線，以引導學生從眾多的信息中質疑、辨別、歸納材料，篩選并圍繞主題學習的能力，注重團隊的分工合作，注意不同學生“多元思維”的發展，進行優化組合。活動方法包括Google Earth網絡學習、小組學習、引導探究、CAI、《萬物簡史》材料學習等。

2. 活動素材

白紙、彩條紙模擬“海底擴張”；投影儀小組展示；GoogleEarth演示軟件。

3. 細節把握

（1）小組分工的細節把握：注意不同學生的特長，盡量做到每個小組有語言表達好、動手能力強、具備質疑精神、有組織協調能力等多元智力的學生。

（2）教師指導活動細節：學生在小組活動的過程中，注意小組合作的協調指導；在獨立完成的任務中，注重個別學生篩選信息和總結的方法指導；在展示學習成果前指導展示步驟和注意事項。

（3）點評和反饋的細節：注意發現不同學生的觀點，可在點評時讓不同觀點的學生相互點評，激發學生思維；模擬活動的反饋中，避免出現模擬器具的演示使原理理解出現誤區，先展示教材圖片和總結學說知識，再展示，然后回到演示的原理中；做到“以模擬演示來說理”“用原理來解釋演示”。

4. 小結提升

（1）展示《萬物簡史》書籍，總結本次活動的線索和主題，讓學生初步體會到科學家的理論探索的素養和精神，點評活動的重點和學生們的閃光點。

（2）推薦一些圖書和網站。關于地殼運動的研究，相關理論遠不止這三個；科學家孜孜以求的地殼運動的理論研究，有什么現實意義嗎？鏈接相關網頁，激發學生尋找信息的興趣和引導正確的搜索信息的方向。

（3）布置拓展作業。 撰寫科學小論文：著名地貌的成因，如喜馬拉雅山還在升高嗎？科學探究無止境，請你找出大地測量的新成果。