“宇宙中的地球”單元內容解讀

一、課程標準要求

1.課程標準解讀

★描述地球所處的宇宙環境;運用資料，說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星

了解宇宙環境的天文知識，是為了更好地認識地球在宇宙中所處的位置，談“天”是為了說“地”。通過對宇宙由各種各樣天體組成的物質性特點、宇宙中天體的運動性和天體系統的層次性特點等知識的學習，使學生認識到地球是宇宙總星系—銀河系—太陽系—地月系中的一顆普通行星;而地球上存在生命的事實和原因，又表明地球是一顆特殊的行星。同時，通過這部分學習，使學生消除對宇宙的神秘感和一些不正確的想法，從而樹立正確的宇宙觀。通過觀察某種天文現象和對其它星球上是否存在生命的探究分析，培養學生的科學探索精神。

★闡述太陽對地球的影響

在宇宙中，太陽和月球是距離地球最近的兩個星球。它們與地球之間的關系，尤其是太陽與地球的關系在很大程度上影響著地球與宇宙環境之間物質和能量的交換，從而影響著地球上自然環境的形成和發展變化。本條標準要求學生從兩個主要方面了解太陽對地球的影響:一方面，太陽為地球提供能量——太陽輻射;另一方面，太陽活動影響地球上一些自然現象的產生。太陽輻射既是地球地理環境形成和發展變化的動力，也是人類進行生產和生活的主要能源。太陽活動是太陽大氣經常發生的大規模運動，它有多種類型，其中最主要的黑子和耀斑是其重要標志。太陽活動對地球的影響包括對地球大氣層的影響和對地球上水旱災害、地震等的影響，從而對人類生產生活造成影響。

★分析地球運動的地理意義

地球自轉與公轉運動是地球運動最重要的兩種形式。由于地球的運動，產生了地球上的晝夜交替、地方時的差別和沿地表水平運動物體的偏移;由于地球的運動，導致了地球上晝夜長短與正午太陽高度的變化，使地球表面接受到的太陽輻射能量因時因地而變化，從而形成了地球上的四季更替和五帶。因此，地球運動及其地理意義是本單元的重點和難點，是高中地理(必修1)內容的重要基礎理論，對于學生學習并掌握地球自然環境知識有著重要意義。因此，本條標準要求學生在認識地球運動的一般特點及自轉與公轉關系的基礎上，分析掌握地球運動產生的若干地理意義。

地球自轉運動的一般特點包括自轉的中心、方向、周期、速度等，地球公轉運動的特點應從公轉中心、方向、軌道形狀(近日點和遠日點)、周期和速度等方面去掌握。地球上的晝夜交替、地方時的差別及沿地表水平運動物體的偏移都主要是地球自轉運動造成的。地球在自轉的同時圍繞太陽公轉，因此，地球運動是這兩種運動的疊加。地球自轉和公轉的關系，可以用赤道平面與黃道平面的關系——黃赤交角來表示。由于黃赤交角的存在，產生了太陽直射點在南北回歸線之間回歸運動的規律，導致晝夜長短和正午太陽高度的變化，使地球表面接受到的太陽輻射產生時空變化，從而導致四季更替和五帶的形成。

★說出地球的圈層結構，概括各圈層主要特點

人類賴以生存的地理環境位于地球的表層，處于地球巖石圈(屬于地球的內部圈層)、大氣圈、生物圈、水圈的結合部，是這幾大圈層共同作用結果，它與宇宙空間和地球內部始終保持著物質和能量聯系。由于地球內能和太陽輻射提供的能量作用，才使得地球表面的地理環境不斷地發展變化著。本條標準要求學生通過對地球內部地震波曲線圖的閱讀與分析，了解地球的三個內部圈層及其特點;同時，知道地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈等。地球圈層之間相互聯系、相互制約，形成人類賴以生存和發展的自然環境。

2.三維目標確定

知識與技能目標:了解天體和天體系統，能描述地球在宇宙中的位置;了解地球是宇宙中既普通又特殊的天體，正確理解地球上生命存在的條件;了解太陽輻射對地球的影響;認識太陽活動的主要類型及其對地球環境的影響;認識地球運動的一般特點及自轉與公轉的關系;分析掌握地球運動產生的若干地理意義。掌握地球內部圈層的劃分依據及地殼、地幔、地核的基本特征;了解地球外部圈層之間的密切關系及主要特點。同時，通過對有關圖表及材料的觀察、閱讀和分析，培養學生觀察能力、提取信息能力、讀圖能力;通過對有關具體知識的教學及活動，培養學生的語言表述能力、動手操作能力、繪圖能力。

過程與方法目標:通過對有關學習資料的收集和圖表數據資料的閱讀分析，讓學生嘗試運用所學地理知識和技能對地理信息進行整理、分析，并把地理信息運用于地理學習過程;通過活動和案例分析過程，學會案例分析法，嘗試探究性學習;通過對具體內容的學習，學會讀圖分析、操作演示、繪圖說明、綜合分析等學習方法。

情感態度與價值觀目標:通過了解地球所處的宇宙環境，樹立宇宙物質性和運動性的科學宇宙觀，使學生消除對宇宙的神秘感和一些不正確的想法;通過運用資料探討地理問題，激發學生探究地理問題的興趣，培養科學探索精神，形成實事求是的科學態度;通過學習天體系統、地球存在生命的條件、太陽對地球的影響、地球運動的地理意義和地球各圈層間相互聯系等知識，認識事物是普遍聯系和發展變化的，使學生樹立辨證唯物主義思想觀。

二、四版本教材內容異同點比較(表1)

三、教學重難點剖析及教法建議

標準一:描述地球所處的宇宙環境;運用資料，說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星

【重點】 地球所處的宇宙環境;地球上存在生命的條件

地球所處的宇宙環境，是由各種天體組成的物質世界，鄰近天體之間相互吸引、相互繞轉，形成了不同級別的天體系統，地球是宇宙總星系—銀河系—太陽系—地月系中的一顆行星，與太陽系其它七顆行星相比，地球在結構特征和運動特征上并無特別之處。但是，地球有生命的事實，使其成為一顆特殊的行星。地球存在生命的原因，除了其本身得天獨厚的內部條件以外，也與地球所處的穩定、安全的宇宙環境密切相關。

對于這部分內容的教學，應充分利用教科書搭建的平臺，并利用網絡等媒體渠道，鼓勵和指導學生自主學習、協作探究、討論交流，引導學生動腦、動手，自己分析問題和解決問題，自主建構知識。

(1)引導學生閱讀教材上關于天體和天體系統的圖表，使學生認識各類天體的主要特征，探究天體系統的結構層次，總結人類對宇宙的認識規律。然后教師進行小結，讓學生填寫完善圖2空格中的內容。

(2)引導學生閱讀太陽系示意圖，明確地球在太陽系中的位置，并結合教材正文或“活動”提供的太陽系八大行星基本數據，分析探究并歸納太陽系八顆行星的運動特征和結構特征，從而說明地球是太陽系中的一顆普通行星。

(3)將學生分成若干小組，要求聯系相關學科知識，從溫度條件、大氣成分和水等方面，討論分析地球上出現生命的原因。并以此推論火星等其它行星以及太陽系范圍之外的天體是否有存在生命的條件。

(4)課外活動方面，除開展“課標”中建議的活動外，可布置學生利用網絡等媒體，收集有關天體和宇宙的資料，豐富對宇宙的認識。

標準二:闡述太陽對地球的影響

【重點·難點】 太陽輻射對地球的影響;太陽活動及其對地球的影響

(1)做好基礎鋪墊，或對有關知識進行必要的拓展。不論使用哪種版本教材，除了讓學生明白太陽輻射的概念外，還應給學生介紹太陽輻射的能量來源和波長范圍。

(2)“太陽輻射對地球的影響”部分與人類生產、生活密切相關，教學中可從學生的生活體驗與實際入手，引導學生討論，從中體會太陽輻射對地理環境的影響，教師予以簡要總結即可，不必過多講解。

(3)對“太陽活動對地球的影響”部分的教學，先利用圖示教學法，引導學生閱讀教材上關于太陽大氣層的結構及太陽活動圖片，使學生直觀地了解太陽大氣的分層和太陽活動的分布與特征。再用資料分析法探究太陽活動對地球環境和人類活動的影響，利用教材提供的或從報刊、互聯網收集的相關材料，設置情境問題，讓學生在回答問題中感受太陽活動對地球造成的影響。

標準三:分析地球運動的地理意義

【重點·難點】 地球自轉和公轉的一般特點;地球自轉和公轉的地理意義

(1)關于地球運動一般特點的教學。①運用地球儀或多媒體課件直觀演示地球的自轉運動，讓學生觀察思考地球自轉的中心、方向。要特別注意讓學生觀察從北極和南極上空俯視地球自轉的方向，并通過板圖示意，使學生對自轉方向有深刻的印象。②利用教材或教師補充有關示意圖，采用圖示法講解“恒星日和太陽日的含義”、“地球自轉的速度”、“地球公轉的一般特點”，也可利用多媒體課件演示地球的公轉。如可利用圖3對恒星日和太陽日的含義進行比較。

據圖講解分析時應讓學生明確三點:第一，某一恒星、地面某點(P)、地心第一次“三點共線”到下一次“三點共線”的時間間隔即一個恒星日，太陽日同理;第二，地球自轉的同時也繞太陽公轉;第三，由于恒星距離地球非常遙遠，可看做與地球的相對位置是穩定的(恒星之名也因此而來)。所以，圖中的“三顆恒星”實際上是同一顆恒星;而太陽離地球較近，所以，太陽與地球的相對位置是變化的，由此產生了恒星日和太陽日在時間上的差異。恒星日地球剛好自轉360°，所以是地球自轉的真正周期。而太陽日是晝夜交替的周期，1太陽日地球自轉了360°59′，故1太陽日比1恒星日長3分56秒。對地球自轉的線速度，可補充公式V=1 670cosφ(φ為地理緯度，V為φ緯度上的線速度)，幫助學生進一步理解線速度的大小及其緯度變化規律。對地球公轉速度的變化，教師可提供一組數據，歸納概括地球公轉速度與日地距離之間的關系。教師還可補充開普勒第二定律——行星與太陽的連線在單位時間內掃過的面積相等(見圖4)，圖中S=1/2RL(S—扇形面積，R—日地距離，L—弧長)。而在公轉過程中，日地距離是不斷變化的，因而，地球圍繞太陽的公轉是不等速的，近日點地球運動的速度快一些，遠日點則慢一些。③在以上演示、講解基礎上，利用比較法——列表讓學生自主或合作完成表2，總結地球自轉和公轉的運動規律。

(2)利用直觀演示法和圖示法講授地球自轉與公轉的關系及其意義。由于地球自轉和公轉相結合，產生了黃赤交角，進而使太陽直射點具有回歸運動的規律。教師可用地球儀演示黃赤交角和太陽直射點的移動:用桌面表示地球公轉軌道平面，教師拿著地球儀沿桌面運動一圈后指出，在地球儀上過球心并與桌面相平行的大圓，可以看作是地球軌道面，即黃道面。過地心與地軸垂直的平面為赤道面。很顯然，黃道面與赤道面有一個夾角，即黃赤交角。演示說明之后再引導學生閱讀分析教材中的“黃赤交角與二分二至日地球的位置”圖。然后，教師演示并指出，地球在公轉過程中，由于地軸的空間指向始終保持不變，使黃赤交角也始終保持不變，導致來自黃道面方向的太陽直射光線就在南北半球之間移動，且一年之中太陽直射點在南、北回歸線之間往返運動。同樣，通過多媒體課件更能直觀演示太陽直射點的移動。最后，教師可引導學生繪制太陽直射點的回歸運動示意圖，歸納總結太陽直射點的回歸運動規律。

(3)采用圖表分析、地球儀和多媒體直觀演示和聯系實際的方法，完成“晝夜交替和時差”的教學。在演示和講解過程中讓學生了解晨昏線、太陽高度、地方時等概念，理解晝夜交替與地球自轉及晨昏線的移動的關系。對時差的教學，在讓學生回憶初中知識的基礎上，理解地方時差與地球自轉角速度的聯系，明確經度與時差的關系、東早西遲、東加西減等地方時的計算要領，再進一步引導學生掌握時區劃分與區時計算、日界線等內容。

(4)關于“地轉偏向力”，只講現象，不講原因，讓學生知道水平運動物體在南、北半球的偏向，懂得運動偏向對大氣環流、洋流和河流的影響即可。

(5)關于“晝夜長短和正午太陽高度變化”的教學，主要利用教材“北半球二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布”圖和“二分二至日太陽照射地球狀況”多媒體課件，引導學生觀察、讀圖分析和討論，先讀出在同一日期不同緯度和同一緯度不同日期兩種情況下晝夜長短和正午太陽高度的具體數據，然后概括得出晝夜長短和正午太陽高度的緯度變化和季節變化規律。關于正午太陽高度，應補充講解計算公式:H=90°-φ(φ為太陽直射點與一地間隔的緯度數)。關于晝夜長短變化的原因，應讓學生抓住太陽直射點的移動導致晨昏線位置的擺動使各緯線上晝、夜弧長度發生變化這個關鍵(如圖5)。

(6)采用小組討論，讓學生合作學習“四季更替和五帶”，在此過程中，教師強調四季和五帶的本質是由于地球運動而使太陽輻射能在地球表面的時空分布不均，這種分布不均的狀況可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化來定性描述。最后，讓學生完成如下“四季和五帶的形成”框圖(圖6)。

(7)在學生完成本部分以上內容的學習之后，教師應安排時間集中進行光照圖判讀的教學。在光照圖教學中，教師可出示并介紹光照圖的主要類型及特點。常見的光照圖主要就是如圖7所示的四種類型以及源自四種類型的局部圖、變式圖。然后，讓學生理解光照圖的判讀關鍵是要抓住晨昏線，即只要熟練掌握晨昏線的特點、晨線與昏線的判讀、晨昏線上的時間信息等問題，則光照圖的判讀就迎刃而解了。

(8)本部分的“活動”方面，除開展“課標”建議的活動外，在學生學習了正午太陽高度相關知識后，教師可安排學生開展“用數學圖解法探究正午太陽高度的數學計算公式”的活動，讓學生嘗試用數學幾何圖解的方法解決地理問題，進一步掌握正午太陽高度的數學計算公式。另外，還可開展“繪制特定日期的太陽光照圖”的活動，使學生進一步掌握太陽光照圖的判讀。

標準四:說出地球的圈層結構，概括各圈層的主要特點

【重點·難點】 地球內部圈層的劃分依據與各圈層的特點

(1)關于“地球的內部圈層”，可用圖示法進行教學。首先，通過教師講解，讓學生了解地震波的類型及特點。其次，充分利用“地震波的傳播速度與地球內部圈層的劃分”圖，分析地震波傳播速度曲線，以說明地球內部具有兩個不連續界面——莫霍界面和古登堡界面以及將地球內部劃分為三個圈層的根據。然后，引導學生閱讀“地球的內部圈層結構”圖及有關文字介紹，讓學生分組討論地球內部圈層的特點并填寫表3。

最后，教師可利用“地球的內部圈層結構”圖，講清地殼和巖石圈的區別與聯系，并引用公式:巖石圈=地殼+上地幔頂部軟流層之上的固體巖石，幫助學生理解巖石圈的概念。

(2)對于“地球的外部圈層”的教學，可讓學生在讀圖基礎上通過自主學習或合作學習，了解地球外部圈層的名稱、位置和基本特點。但教師應強調兩點:一是各圈層之間是相互聯系、相互制約的一個整體，是人類賴以生存的環境基礎;二是作為地球內外圈層結合部的地球表層，實際上即常說的地理環境，它具有三個方面的特點:第一，地球表層是一個開放的、復雜的、巨大的系統，它不僅與宇宙空間有密切的聯系，還與地殼以下的地球內部有千絲萬縷的聯系，同時各圈層之間也相互影響、相互制約;第二，它是一個不均一的層面，存在著明顯的區域差異;第三，它在不斷地變化著?！?/p>