"Внутреннее строение Земли"

Цели:

1. Сформировать представление о внутреннем строении Земли и показать его влияние на остальные оболочки планеты.
2. В ходе моделирования процессов, происходящих внутри Земли, сформировать у обучающихся понимание причин дрейфа континентов и последствий тектоники плит на природу Земли.
3. Продолжить формирование у обучающихся исследовательских, коммуникативных компетентностей, умений работать с картами атласа, наблюдать, анализировать, высказывать предположения, формулировать гипотезы, давать определения понятиям, строить доказательства, делать выводы, обобщать, прогнозировать.

Методы и технологии: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, исследовательский, метод прогнозирования, моделирования географических процессов, работа в группах, коммуникативно - информационные технологии.

Оборудование: атласы, карта строения земной коры, компьютерная презентация «Внутреннее строение Земли», фрагменты видеофильмов «Дело о планете Земля. Большой каньон Колорадо», «ВВС. Планета Земля. Ядро», раздаточный материал, спиртовка, колба, компьютер, проектор, экран, бумага.

Ход урока

1. Вступительное слово учителя с элементами беседы о разнообразии планет Солнечной системы, причинах их отличий.

Земля, как объект изучения геологии, на самом деле является небесным телом – планетой. Она отличается от других планет Солнечной системы, в том числе и планет, похожих на Землю - планет земной группы.

2. Демонстрируются фотографии Луны, Марса, Венеры. Учащимся предлагается сравнить фотографии планет Солнечной системы земной группы, используя свои знания ответить на вопросы (Рисунок 1)

Рисунок 1

• Как вы думаете, почему так не похожи другие планеты земной группы и Луна на Землю?
• В чём причины такой непохожести?
• Какие методы используют учёные, для того чтобы получить знания о внутреннем строении земли? (Рисунок 2 , Рисунок 3, фрагмент видеофильма).

Рисунок 2

Рисунок 3

• Почему по внутреннему строению Землю часто сравнивают с луковицей?

3. Создание проблемной ситуации «Как внутренне строение повлияло на остальные оболочки Земли?»

Высказываются предположения учащихся, которые могут быть зафиксированы. В ходе обсуждения, учащиеся приходят к пониманию, что на основании имеющихся знаний они не могут разрешить проблему.

4. На самом деле Земля устроена гораздо сложнее. Учащиеся приходят к выводу о том, что скорость прохождения сейсмических волн зависит от состояния вещества. Предлагается рассмотреть схему, где показана скорость прохождения сейсмических волн в разных частях мантии и ядра. (Рисунок 4)

Рисунок 4

• К какому выводу мы можем придти, анализируя эти данные?
• Почему скорость прохождения сейсмических волн меняется с глубиной?
• Какое строение имеет земная кора? Почему материковая земная кора толще океанической?
• Вводится понятие «поверхность Конрада»
• Проанализируйте схему и сделайте вывод о состоянии вещества мантии и ядра.

5. Делается вывод о неоднородности мантии и ядра. Вводятся понятия: «поверхность Мохо», «астеносфера», «слой Гутенберга».

Обобщение иллюстрируется схемой температурного режима слоёв Земли.

6. Результаты заносятся в таблицу: «Внутреннее строение Земли» (приложение 1)

7. Работа с диаграммами, в ходе которой сравнивается химический состав земной коры и Земли в целом и выясняются причины такого различия.(Рисунок 5).

Рисунок 5

8. Работа в группах

Итак, мы выяснили, что с глубиной увеличивается давление и температура, которые достигают самого большого значения в ядре.

• Зная этот факт, можем ли мы предположить, какие процессы происходят в мантии?
• Можем ли мы провести такой опыт, который бы наглядно показал влияние раскалённого ядра на процессы в мантии и земной коре?
• Подумайте, что нам в опыте может заменить земное ядро? Мантию? Земную кору? Какое вещество можно взять, чтобы можно было посмотреть движение вещества в результате нагревания?
• Что нам может заменить горячее ядро Земли?
• Ответы представителей групп дополняются и совместными усилиями планируется эксперимент, который представляет собой модель процессов, происходящих в мантии и земной коре.

9. Демонстрация опыта по формированию восходяще-нисходящих потоков в мантии и внешнем ядре и их влиянии на движение литосферных плит.

Моделирование нисходяще-восходящих потоков мантийного вещества и его влияние на земную кору.

Огнеупорную колбу наполовину заполняем водой, на дно кладём немного зёрен риса и сверху наливаем тонкий слой растительного масла.

Вода будет заменять нам в опыте мантию, масло – земную кору, а рис мы положим для того, чтобы можно было наблюдать все процессы.

Поставим колбу на огонь спиртовки и начнём наблюдать за тем, что будет происходить.

В результате нагревания вода станет легче и начнёт подниматься к поверхности. Это будет хорошо заметно по движению рисинок. По мере нагревания вода будет двигаться быстрее, разрывая слой растительного масла на поверхности[1].

Точно также мантийное вещество, нагреваясь от ядра, поднимается вверх и разрывает слои земной коры.

9. По окончанию опыта предлагается ответить на вопросы:

• Что происходит с веществом мантии при его нагревании?
• Что происходит с земной корой в том месте, в котором вещество мантии достигает поверхности земли?
• Что происходит с веществом мантии, когда она достигает поверхности Земли?

Делается вывод о происходящей в глубине Земли конвекции мантийного вещества.

• Как вы думаете, как повлияли восходяще - нисходящие движения мантийного вещества на земную кору.

10. Вводится понятие литосферных плит и приводится их деление на материковые и океанические (Рисунок 6 ), фрагмент видеофильма).

Рисунок 6

Рассказ о гипотезе «дрейфа материков» Альфреда Вегенера, об эволюции древних материков Пангеи, Гондваны и Лавразии.

11. Для того, чтобы понять, что происходит на границах литосферных плит, обучающиеся делятся на группы и получают задания, в которых им предлагается смоделировать процессы в зоне контактов плит (Приложение 2).

После проведения опытов, результаты обсуждаются в группе, схема движения литосферных плит зарисовывается, а результаты заносятся в таблицу

12. Результаты работы в группах заслушиваются, обсуждаются и корректируются, заносятся в таблицу. Вводятся понятия «спрединг», «субдукция». Делаются выводы. Выводы подтверждаются видеофрагментом из фильма «Дело о планете Земля. Большой каньон Колорадо» о влиянии столкновения литосферных плит на формирование рельефа Земли

Вывод: причиной постоянно меняющегося лика нашей планеты является раскалённое ядро, которое заставляет мантию подниматься к поверхности земли и «тащить» на себе литосферные плиты (Рисунок 7).

Рисунок 7

13. Работа с картой строения земной коры, в ходе которой учащимся предлагается, зная скорость и направления движения литосферных плит, предположить, как со временем изменится поверхность планеты? (Рисунок 8)

Рисунок 8

• Какие новые океаны и где могут возникнуть на Земле?
• Что произойдёт со временем с Тихим океаном?
• Можно ли согласиться с утверждением учёных, что Восточная Африка скоро «уплывёт» на восток? Как вы думаете почему?
• Руководствуясь теорией тектоники плит, приведите свои примеры изменения очертаний материков и рельефа Земли в будущем.

14. Но как оказалось, такие движения в ядре породили очень важную ещё одну невидимую оболочку: магнитное поле (Рисунок 9).

Рисунок 9

15. Демонстрируется фрагмент фильма, в ходе просмотра которого учащиеся должны найти ответы на следующие вопросы:

• В чём причины образования магнитного поля Земли?
• Какое значение имеет магнитное поле для Земли?
• Имеют ли магнитные поля Марс, Луна, почему ученые пришли к таким выводам?

16. В заключение для закрепления материала предлагается выполнить практическую работу, используя отрывки из произведения Алексея Толстого «Гиперболоид инженера Гарина» (Приложение 3) [3].

Литература:

1. Энциклопедия Наш мир. Москва, «Ренессанс»,1994.
2. Сергеев М.Б., Сергеева Т.В. Планета Земля. Москва, 2000.
3. Московский институт открытого образования. Методическая лаборатория географии - http://geo.metodist.ru/teleclass/2/5.htm
4. Строение Земли – www.electrosad.ru/Proekt/Earth1.html