“地殼的物質組成和物質循環”內容詳析

　　一、知識構建
　　
　　湘教版“地殼的物質組成和物質循環”一節編寫依據的課程標準內容是“運用示意圖說明地殼內部物質循環過程”。浙江省根據這一課程標準內容，結合教材具體內容，將教學要求解讀為三條基本要求：了解地殼的物質組成及礦物與巖石的關系；了解三大類巖石及其成因；理解三大類巖石之間及其巖漿之間的相互轉化過程。一條發展要求：能畫出地殼內部物質循環過程示意圖。
　　從本課的標題看，教材由兩部分內容組成——“地殼的物質組成”和“地殼的物質循環”。兩部分內容的邏輯結構是“地殼的物質組成”是學習“地殼的物質循環”的知識基礎，因為地殼物質間的循環是通過三大類巖石及其巖漿間的相互轉化過程實現的。
　　地殼的物質組成。這部分內容教材主要介紹“礦物”和“巖石”兩大類物質，同時衍生出兩種物質形式“化學元素”和“礦產”。礦物是化學元素在巖石圈中存在的基本單元，有用礦物在自然界富集到有開采價值被稱為礦產，體積較大的固態礦物集合體就是巖石，因此，化學元素、礦物、礦產、巖石之間存在著明顯的邏輯關系。按照成因，教材介紹了巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類巖石，所以有關三大類巖石知識的掌握，應建立在理解其成因的基礎上，這樣做的好處還可以幫助學習“地殼的物質循環”。這部分內容的知識建構可以用圖1呈現。
　　
　　
　　地殼的物質循環。湘版教材《自然環境中的物質循環和能量交換》的開篇就是“地殼的物質組成和物質循環”，可見這部分內容很重要。地殼的物質循環是本課標的中心內容，自然是本節教材的重點內容。湘教版教材介紹的地殼的物質循環過程包括三大類巖石及其巖漿之間的轉化過程與推動其循環的能量轉化和交換過程，重心是三大類巖石及其巖漿之間的轉化過程，教材用圖2-7三類巖石的轉化示意圖形象地闡釋了這一知識點，但稍為復雜，教學時可用更簡潔的圖2表示。
　　
　　二、目標導航
　　
　　知識與技能：了解地殼的物質組成及礦物與巖石的關系；了解三大類巖石及其成因；理解三大類巖石及巖漿之間的相互轉化過程；能畫出地殼內部物質循環過程示意圖。
　　過程與方法：有條件的學生可以采集巖石標本與教師共同鑒別其屬性，增加對礦物的感性認識；學生通過對礦物和巖石等物質之間關系的整理過程和圖示三大類巖石及巖漿之間關系的過程，學會地理邏輯思維方法和圖文轉換、圖圖轉換的地理學習方法。
　　情感、態度與價值觀：通過對常見礦物和巖石標本的觀察，形成地理學習興趣。
　　
　　三、重難疑點
　　
　　1．教學重點分析
　　本部分教學重點應該是三大類巖石及巖漿之間的相互轉化。從教材的邏輯線索看，“地殼的物質組成”是“地殼的物質循環”的知識鋪墊和學習基礎；從知識呈現方式看，“地殼的物質組成”主要介紹礦物和巖石的基本概念及其分類，基本上以文字方式呈現，大多屬于陳述性知識，而“地殼的物質循環”的骨架是三類巖石轉化示意圖，教學所要解決的是讀圖能力培養，包含的是程序性知識；從學生的認知水平看，通過第一章的學習，學生對地理空間概念有所了解，但對用圖式來表達知識間的邏輯關系仍比較模糊，養成學生良好的學習地理習慣是當務之急。
　　
　　2．教學難點剖析
　　三大類巖石及巖漿之間的轉化過程是本部分教學的難點。這一知識點的學習有兩大障礙：其一，巖石的分類是學生首次接觸，實則有許多條件的限制和進一步的細分，而巖石間的轉化過程，必須建立在學生對三大類巖石性質和形成原理理解的基礎之上，因為三大類巖石的形成原理正是其相互轉化的基礎，知識間的這種鏈接增加了學習的難度；其二，巖石間的轉化過程是抽象的過程，促使巖石間產生相互轉化的“力”學生卻不大有印象。因為湘教版教材將內、外力作用及其主要形式這些知識點安排在“地殼的物質循環”后面學習（見表1），無形之中造成學生認知障礙，使三大類巖石的轉化過程成為難點知識之一。
　　
　　
　　3．教學疑點解析
　　
　　知識表述疑點。細心的教師可能在上表中已經發現，湘教版在知識的表述上與其它版本存在差異：湘教版稱之為“地殼的物質循環”，其它版本一律稱為“巖石圈的物質循環”。而這一“物質循環”的發生地顯然在巖石圈與軟流層的頂部間，這一點是湘教版教材本身也認可的，因為教材將“規模最大、歷時最長、影響最為深遠”的地殼物質的運動稱為“地質循環”，即“巖石圈和其下的軟流層之間存在著大規模的物質循環”。以此推度，地殼中存在大大小小的物質循環，這肯定是專業知識，但對師、生的教、學來說，其它版本的要求就顯得簡潔、明晰，取舍有度。同時，一會地殼物質循環、一會巖石圈與軟流層之間的地質循環的表述只能讓有質疑素養的學生犯迷糊。
　　湘教版可能導致學生地理認知犯迷糊的還有一處——“巖石是巖石圈（地殼）中體積較大的固態礦物集合體”。筆者理解，這句話對巖石的本質屬性不會產生歧義，可能“巖石”這種物質在分布范圍上，有些專家說巖石圈，有些說地殼，而教材干脆照顧兩方面。只是這樣一來，許多學生就會將巖石圈與地殼等同起來，這種對學生認知產生“負誘導”的表述應整理和改進。
　　教學安排的疑惑。根據浙江省教學指導意見，本節內容安排1課時，因此，建議將教材中有關“常見礦物的簡易識別”與“去野外采集巖石標本”的活動不作要求。但實際教學中，許多學校為了提高學生的地理學習興趣，有意安排礦物標本“實物觀測”的環節，從而常常完成不了教學任務，或者導致教學重點不突出、教學難點難突破。所以，課堂教學的三大目標如何協調一直困惑著教師的教學設計。
　　
　　四、教學建議
　　
　　1．方法參考
　　普通高中地理課程標準的基本理念要求教師在教學中培養現代公民必備的由地理知識、地理技能、地理能力、地理意識、地理情感等有機構成的地理素養，重視對地理問題的探究，強調信息技術在地理學習中的應用。雖然說教無常法，但教學過程中基本的核心理念還是需要遵循的。本著這一原則，本文試著提一些參考建議。
　　①比較法。本節的概念較多，基礎知識的表述也較淺顯，教師一味地講解可能會導致教學效果的下降，嘗試讓學生自主整理可能會得到意想不到的收獲。具體做法是布置學生在自主閱讀教材的基礎上，用比較方法對“礦物、化學元素、礦產、巖石”等概念進行整理，促使學生在理解這些概念內涵的前提下掌握知識。②問題導學法。問題是思維的起點，有意境的問題總是需要教師的引導，提問過程中的啟發是學生心智活動的無形“牽引”。本課中，教師可以在小結階段設計這樣的情境：科學家經過考察后斷定，科羅拉多大峽谷兩側地層是前寒武紀結晶巖的基底上覆蓋了厚厚的各地質時期的沉積，其水平層次清晰，巖層色調各異，并含有各地質時期代表性的生物化石。請問科學家判斷當地巖石類型的依據是什么？各巖層的年齡可以通過什么來確定？大峽谷是怎樣形成的？這樣的問題設計，既復習了重點知識，同時用問題線索將沉積巖特點、沉積巖因地殼上升和剝蝕作用而裸露最后受到崩解、搬運作用等知識聯系起來，可培養學生對地理問題的探究能力。雖然圖示和材料提供了足夠的信息，考慮到學生探究意識尚處于養成初期，所以教師在過程中的引導是必要的，但也不能把“引導”變成“教導”，要掌握好“不憤不啟，不悱不發”的原則。③圖示法。地圖是地理知識的重要載體，用圖示法學習三大類巖石的轉化過程是本節課教學的基本要求。組織教學時，要先讓學生自主學習、領會，并用簡潔的圖示畫出三大類巖石及巖漿之間相互轉化的過程，然后在點評、完善學生習作的過程中落實學習目標。④實物觀察法。有條件的學校可以安排學生觀察礦物和巖石標本，采集當地的一些巖石與典型標本進行比對，確定其類型，激發學生學習地理的興趣。⑤跨學科綜合法。“單質、化合物、化學元素、礦物”等名詞，學生在初中科學學科中已經學過（浙江省），教師要充分利用學生基礎，發揮他們在課堂中的主體作用，讓他們成為學習的主人。⑥多媒體輔助法。本節教學內容雖存在于學生身邊，但作為地理知識學生卻是陌生的，也會感到抽象，因此，通過一些視頻素材介紹巖石圈中的物質及其運動，可以提高學生的感性認識，降低枯燥感，增加地理學習興趣，但必須注意時間，不能喧賓奪主。
　　
　　2．圖表使用
　　“三大類巖石轉化示意”圖是本節課中惟一必須運用的圖表，它是完成“能畫出地殼內部物質循環過程示意圖”這一教學目標的藍圖和基礎。
　　該圖比較詳細地揭示了巖漿成為巖漿巖以及巖漿巖、沉積巖和變質巖在相互轉化過程中所受到的內、外力作用，圖示比較具體，但也顯得較復雜，同時由于圖中涉及的內、外力作用形式教材中第一次出現，一般的學生學習起來有一定的難度。所以對本圖的解讀可以分兩個層次：第一，整理出巖漿與三大類巖石之間關系，即各種箭頭；第二，明確各箭頭的含義（可以適當歸類、弱化）。
　　教學中可以放手讓學生根據“藍圖”依照各自的方式畫出示意圖，然后利用實物投影儀，有意識地選擇幾位學生的作品，通過自評、互評、師評的方式，“磨合”出相對成熟的圖式作為需要共同掌握的學習成果。學生在協作狀態下，通過識錯—糾錯—再識錯—再糾錯的不斷完善的過程，認知逐漸清晰，理解逐漸深刻。由于學習真正成為學生自己的事情，他們的學習積極性會明顯提高，教學的重點在不知不覺中迎刃而解。
　　
　　3．活動指導
　　湘教版教材在本節課中安排了三個“活動”，包括：常見礦物的簡易識別、巖石標本野外采集、地殼物質循環示意圖的填析。考慮到教學時間，可將重心放在第三個活動，以加深學生對地殼物質循環和三大類巖石轉化關系的理解。這一“活動”事實上是思維的活動，也是本節課的重點教學環節。利用班級授課制的優勢，可安排小組合作學習的活動形式來開展這一教學環節。開展過程可以參看上文的“圖表使用”，只是在引導學生思考時，可以適當注意沉積巖的成巖過程，因為湘教版在介紹“外力作用和地表形態”時，將重點放在侵蝕和沉積作用上。
　　
　　五、思考與練習
　　
　　讀圖3，回答下列問題。
　　
　　
　　（1）A、B分別表示的巖石類型：A______B______。
　　（2）①包含的作用有：__________________。
　　（3）②表示______作用，產生的條件是巖石存在的____________等發生變化。
　　這一題目的設計有意識地提高了難度，目的是對本節課重點內容的教學效果進行檢測，涉及三大類巖石的名稱、形成原因及其相互轉化過程中受到的內、外力作用，從而引導高一教學的能力培養重視立足教材、回歸教材。
　　
　　“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”