運用數據—繪圖方法，解析地球的圈層結構

高占軍，楊青春

（1.臨沂第二十四中學，山東 臨沂 276034；2.齊河縣第一中學，山東 德州 251100）

一、背景解讀

1.學情背景

初中地理主要是對地理事物定性，學生記憶地理事物的名稱、位置等基礎知識即可在考試中獲得理想成績；高中地理主要在定性的基礎上對地理事物進行定量描述和分析，因此，更需要學生關注地理事物的數據。地球的圈層結構是高一學生面臨的地理學習重難點，若學生對該部分知識掌握不透，把握不住細節，則可能對今后的學習造成一定障礙。

2.考情背景

山東等地在實行組合分科后，地理學科尤其注重學生將數據轉化成可視化圖片、表格的能力，即側重繪圖知識和細節的考查［1］。例如，2020年北京地理高考即考查了學生對數據進行分析并轉化成圖片、表格的能力；此外，山東省從自主命題以來，繪圖題每年都有考查（表1）。

表1 全國部分新高考地理繪圖題

3.教學背景

從2019年開始，全國各地陸續開展新版高中地理教材的教學活動。人教版、魯教版、中圖版、湘教版四版新教材（以下統稱四版本教材），對地球圈層結構的講解都有不同程度的刪減或存在對不同圈層的范圍說明比較模糊、界定數據不夠精確等問題（表2）等。然而在大型考試甚至課后練習中對該部分的考查卻主要通過數據進行展示。在此前提下，部分教師按照之前的知識進行講解，部分教師按照現行教材進行講解，這極易使學生在學習該部分內容時產生認知上的錯誤和思維上的混亂。因此，全面深入研究高中四版本地理教材對該部分的描述，分析數據并繪制出精準的圖示，是解決這一問題的關鍵。

表2 地球內部圈層幾組常考數據在四版本教材中的描述

二、教材內容剖析

1.四版本教材內容特征

2017年教育部推出新版本的教學綱要，四版本地理教材則在2019年進行試用。受限于篇幅，四版本教材皆從宏觀上把握內容，在教材的編排中都有所側重和取舍。而考題考查內容往往較教材更細致和深入。因此，四版本皆存在教材和考試之間難易度不一致的矛盾。尤其是四版本教材的編寫較為倉促，部分數據沒有做到統一，有些重要數據甚至未提及。

2.四版本教材內容對比

通過表2可知，四版本教材對以上常考數據的陳述不盡相同，甚至有的版本對部分數據未作說明（如人教版未對海陸平均地殼厚度作明確陳述），這就導致了部分學生認知上的模糊，因此，極有必要在數據上進行嚴格界定，使學生記憶明確的范圍界定數據進而形成清晰的解題思路。

三、繪圖方法

結合表2各版本提供的數據進行嚴格界定。可以得出以下結論：全球各地的地殼厚度不均，全球海陸平均厚度為17千米；大陸部分略厚，平均為33千米，高山高原地區要大于此厚度，低矮平原、河口三角洲等的厚度小于33千米但較海陸平均厚度（17千米）大，如青藏高原地區甚至厚達70千米；海洋地區地殼厚度小于17千米，世界上最深的馬里亞納海溝處的地殼厚度約為6千米。通過以上結論可以繪制全球海洋平均、陸地平均和海陸平均地殼厚度示意圖（圖1），學生通過深入記憶和理解此圖，在遇到該類問題時則可迅速得出正確結論。

圖1 海洋平均、陸地平均、海陸平均地殼厚度示意圖

四、案例分析

1.試題案例分析

例1.（2019年海南高考地理第14題）2019年2月19日，我國在塔里木盆地順北油氣田完成某鉆井鉆探，鉆井深8 588米，創亞洲陸上鉆井最深紀錄。據此完成下題。

該鉆井

A.未穿透地殼B.深達莫霍面

C.已穿透巖石圈D.即將穿透地幔

參考答案：A

試題解析：該題主要考查學生對地球內部各圈層厚度的理解和記憶。塔里木盆地為陸地，該部分的地殼厚度應大于33千米，因此8.5千米沒有穿透地殼部分。

例2.（2022年湖南長郡中學高一學業考試第5題）2021年5月22日，青海省瑪多縣發生7.4級地震，震源深度17千米，下圖（圖略）為地震部分地區烈度分布圖。據此完成下題。

此次地震的震源位于

A.地殼B.上地幔 C.下地幔 D.軟流層

參考答案：A

試題解析：該題同樣考查學生對地球內部各圈層厚度的理解和記憶。據材料可知，此次地震的震源深度為17千米，該地為青藏高原，地殼厚度超過33千米，因此震源處于地殼部分。

2.教學案例分析

（1）地球外部圈層四版本教材數據對比

地球的外部圈層在四版本教材中也有不同的描述。尤其是對于常考的臭氧層和電離層分布范圍的描述，各版本之間存在較大差異（表3）。

表3 地球外部圈層幾組常考數據在四版本教材中的描述

（2）地球內外圈層結構數據化繪圖

在總結以上數據的基礎上，選取中緯度地區某一海平面，將地球內外圈層的深度和高度范圍繪制在一個近似數軸的圖上（圖2）。

圖2為以中緯度海平面（0km）為基準繪制的地球內外圈層結構示意圖，地上部分為高度（正值），地下部分為深度（負值）。需要重點注意的是圖2縱坐標軸線左側部分（如巖石圈、軟流層、O3層、電離層等）。通過對圖像的記憶和理解，學生在遇到地球圈層結構組成的相關問題時，就能游刃有余。

圖2 地球圈層結構的記憶簡圖（以中緯度地區海平面為例）

（3）教學過程中可數據化繪圖的知識點舉例

在高中地理的學習過程中學生通常對數據記憶不夠敏感，進而無法找到事物之間的規律，以至于做了大量習題仍然無法提高地理成績。提升高中地理學習成績應重視數據繪圖并總結規律。

對于天體系統的范圍大小，常考查太陽系和銀河系的范圍這個知識點。例如，天狼星距離地球約8.6光年，則天狼星位于哪一個天體系統？只要總結出太陽系遠小于1光年，銀河系直徑約為10萬光年，簡單記憶“1光年

總結數據、用數據進行繪圖不僅是地理教學的重點，也是提高學生地理學科核心素養和地理實踐力的必要途徑，在地理學習和教學過程中有眾多數據記憶和規律總結需要通過作圖強化記憶，要求教師熟練掌握四版本地理教材，且能對四版本高中地理教材某一知識點（特別是數據的描述）的不同之處結合高考試題做深入分析。