上海市北郊高級(jí)中學(xué)（200081） 李 梅

“全球構(gòu)造理論”活動(dòng)主題設(shè)計(jì)

上海市北郊高級(jí)中學(xué)（200081） 李 梅

對(duì)于本活動(dòng)主題，部分學(xué)生已具備一定知識(shí)基礎(chǔ)，但存在差異性。比如，很多學(xué)生知道魏格納，但對(duì)于他提出的證據(jù)是否確鑿沒思考過(guò)。專題5板塊運(yùn)動(dòng)包括：板塊運(yùn)動(dòng)，地震和火山。板塊運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容從大陸漂移說(shuō)開始，到海底擴(kuò)張說(shuō)和板塊構(gòu)造說(shuō)。全球構(gòu)造理論作為《板塊運(yùn)動(dòng)》這一專題的學(xué)習(xí)活動(dòng)，以“體驗(yàn)解釋板塊運(yùn)動(dòng)的理論如何形成的過(guò)程”為主題。

一、活動(dòng)目的

1． 通過(guò)“任務(wù)單”三個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)——魏格納“大膽設(shè)想、小心求證”創(chuàng)立大陸漂移學(xué)說(shuō)的過(guò)程，海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)的建立依據(jù)，板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)總結(jié)前人研究成果創(chuàng)立的過(guò)程——能分別體驗(yàn)和感受“質(zhì)疑”“歸納”“應(yīng)用”的過(guò)程。

2． 通過(guò)大陸漂移和海底擴(kuò)張的PBL（基于問題的學(xué)習(xí)），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(zhǎng)學(xué)生能激發(fā)在小組學(xué)習(xí)中發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)，積極參與學(xué)習(xí)，體驗(yàn)分工與合作的有效學(xué)習(xí)過(guò)程。

3． 通過(guò)從大陸漂移學(xué)說(shuō)到板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的“三級(jí)跳”的學(xué)習(xí)，初步認(rèn)識(shí)人類對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)在不斷地發(fā)展和完善，感悟科學(xué)探究的創(chuàng)新性、科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)質(zhì)疑的重要性，從而能辯證地看待科研成果，初步感悟科學(xué)探究的科學(xué)哲學(xué)觀。

二、活動(dòng)要求

全班分成6個(gè)小組，每個(gè)小組6名成員協(xié)作完成一個(gè)任務(wù)，每組選出組長(zhǎng)并負(fù)責(zé)分工——在閱讀材料過(guò)程中，組織組員辨別不同材料內(nèi)容，再匯總；選派不同特長(zhǎng)（如，辨析能力強(qiáng)；歸納總結(jié)、語(yǔ)言表達(dá)好；動(dòng)手能力強(qiáng)等）的組員上臺(tái)展示學(xué)習(xí)成果。

任務(wù)一：①要求小組通過(guò)閱讀材料一，選出支持或反對(duì)魏格納的材料，并辨別出哪些材料是已被證實(shí)的，哪些材料僅是學(xué)者或權(quán)威書籍提出的假說(shuō)和觀點(diǎn)；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(duì)其質(zhì)疑并討論，最終確定魏格納學(xué)說(shuō)的結(jié)論和證據(jù)。

任務(wù)二：①要求在任務(wù)一對(duì)部分材料質(zhì)疑的學(xué)習(xí)情境基礎(chǔ)上，能用書面語(yǔ)言歸納總結(jié)材料二提出科學(xué)新發(fā)現(xiàn)，并和材料一一對(duì)應(yīng)；②選派組員投影小組最終歸納海底擴(kuò)張說(shuō)的證據(jù)，填出新學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)；③在讀“海底巖石年齡分布圖”和“海底擴(kuò)張示意圖”之后，小組合作，利用所給材料模擬海底擴(kuò)張過(guò)程，進(jìn)行展示并解說(shuō)。

任務(wù)三：①歸納大陸漂移學(xué)說(shuō)和海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)，要求獨(dú)立完成板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)和圖；②小組討論選擇材料，簡(jiǎn)單模擬板塊運(yùn)動(dòng)的兩種形式，完成相應(yīng)圖表內(nèi)容；③每組選擇一個(gè)著名地貌，討論并嘗試運(yùn)用剛完成的板塊運(yùn)動(dòng)的圖表知識(shí)來(lái)解釋該地貌的成因。

三、活動(dòng)流程

四、活動(dòng)任務(wù)單

【任務(wù)

一】1912年，德國(guó)氣象學(xué)家魏格納（Alfred Lothar Wegener）大膽提出了“大陸漂移學(xué)說(shuō)”，魏格納考察了植物和化石的反常現(xiàn)象：動(dòng)物化石不斷在海洋兩岸出現(xiàn)，而海洋很寬，動(dòng)物顯然游不過(guò)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(huì)出現(xiàn)在寒帶地區(qū)？他出版《海陸的起源》提出上述現(xiàn)象是大陸水平移動(dòng)的結(jié)果，引發(fā)的爭(zhēng)論持續(xù)至20世紀(jì)30年代。你是否支持魏格納的學(xué)說(shuō)呢？請(qǐng)閱讀以下材料，完成表1。

1. 美國(guó)業(yè)余地質(zhì)學(xué)家泰勒于1908年發(fā)現(xiàn)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(guò)，他沒有拿出多少

.............證據(jù)，他的理論被認(rèn)為不切實(shí)際，不值得予以重視。

2. 1920年以前，地質(zhì)學(xué)家們都認(rèn)為，大陸不是水平移動(dòng)，而是上下移動(dòng)。地質(zhì)學(xué)家們駁斥道，是“陸橋”使得生物從一個(gè)大陸搬到另一個(gè)大陸。

3. 人們發(fā)現(xiàn)，有一種在歐洲很著名的三葉蟲還出現(xiàn)在美國(guó)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(yán)重的理論問題”，大陸怎么會(huì)像農(nóng)民耕地那樣被推過(guò)堅(jiān)實(shí)的地殼，而又沒有在右面留下犁溝呢！無(wú)法解釋是什么力驅(qū)動(dòng)這樣大規(guī)模的移動(dòng)！

5. 1944年霍姆斯提出：輻射熱.會(huì)在地球內(nèi)部產(chǎn)生對(duì).流，且對(duì)流的力量很大，能使大陸平面滑動(dòng)。

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6. 美國(guó)石油公司的地質(zhì)工作者多年來(lái)已經(jīng)知道，要想找到石油，你不得不考慮的正是板塊構(gòu)造所必然包.含的這種表面移動(dòng)。

7. 地球上的江河每年要把大量被侵蝕的物質(zhì)——比如5億噸鈣帶進(jìn)大海。要是你把這一過(guò)程的年數(shù)乘以沉積速度，你就會(huì)得出一個(gè)驚人的數(shù)字：海底應(yīng)該有一層大約20公里厚的沉積物——或者換種說(shuō)法，海底現(xiàn)在應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出海面。

表1 “大陸漂移說(shuō)”材料分析表

【任務(wù)二】20世紀(jì)50年代后，科技的發(fā)展揭示出海底的基本面貌，如發(fā)現(xiàn)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(jù)。在此基礎(chǔ)上，1960～1962年赫斯和迪茨提出“海底擴(kuò)張說(shuō)”。如果你是赫斯，請(qǐng)歸納以下材料提供的證據(jù)，總結(jié)“海底擴(kuò)張說(shuō)”，并完成表2。

1. 二戰(zhàn)期間，哈里·赫斯駕馭的“約翰遜角”戰(zhàn)艦上有一臺(tái)“回聲探測(cè)儀”從不關(guān)掉，他出人意料地發(fā)現(xiàn)：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(wǎng)球上的花紋。它從冰島開始向南，你順著這山脈可以抵達(dá)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(guó)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(wú)人知曉，無(wú)人想到。如果把所有的支脈加在一起，該山脈總長(zhǎng)達(dá)75 000公里。

3. 19世紀(jì)鋪設(shè)海底電纜的人已發(fā)現(xiàn)，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(dá)20公里，全長(zhǎng)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(xiàn)象令人慌亂，但又不可否認(rèn)。

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

6. 根據(jù)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(cè)形成，然后被后面隨機(jī)產(chǎn)生的更加新的地殼向外推開；大西洋洋底其實(shí)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(fā)現(xiàn)，無(wú)論哪里的海底年齡都不超過(guò)1.75億年，而大陸的巖石年齡往往有幾十億年。其實(shí)，海底巖石的存在時(shí)間，只是它來(lái)到海邊所花的時(shí)間。

8. 科學(xué)觀測(cè)到大洋地殼以每年幾厘米的速度向兩側(cè)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(kuò)張說(shuō)”材料分析表

海底擴(kuò)張是一個(gè)漫長(zhǎng)的地質(zhì)過(guò)程，如何將這個(gè)漫長(zhǎng)的地質(zhì)過(guò)程展現(xiàn)呢——實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)每個(gè)小組用所給材料進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

【任務(wù)三】牛頓說(shuō)：“如果說(shuō)我看的比別人更遠(yuǎn)，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀薄?968年，法國(guó)地質(zhì)學(xué)家勒皮雄等，在借助海底擴(kuò)張說(shuō)，重新審視了魏格納的大陸漂移說(shuō)，提出了新的學(xué)說(shuō)——板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。

1．獨(dú)立完成“板塊構(gòu)造說(shuō)”的主要觀點(diǎn)：

（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(yùn)動(dòng)示意圖

（2）板塊內(nèi)部較_________，邊界較_________。用箭頭在上圖中①～⑥的短線上標(biāo)注出板塊運(yùn)動(dòng)的方向，板塊之間有________ 和 _________兩種運(yùn)動(dòng)形式。

2． 小組模擬板塊運(yùn)動(dòng)的兩種形式，完成下面空白。

3．小組討論：運(yùn)用“板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)”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(tái)灣島；④馬里亞納海溝；⑤ 阿爾卑斯山； ⑥東非大裂谷。

五、活動(dòng)說(shuō)明

1. 整體設(shè)計(jì)

本活動(dòng)基于“PBL”（基于問題的學(xué)習(xí)）的設(shè)計(jì)理念，圍繞“全球構(gòu)造理論”在科學(xué)界發(fā)展的明線，以引導(dǎo)學(xué)生從眾多的信息中質(zhì)疑、辨別、歸納材料，篩選并圍繞主題學(xué)習(xí)的能力，注重團(tuán)隊(duì)的分工合作，注意不同學(xué)生“多元思維”的發(fā)展，進(jìn)行優(yōu)化組合?；顒?dòng)方法包括Google Earth網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、引導(dǎo)探究、CAI、《萬(wàn)物簡(jiǎn)史》材料學(xué)習(xí)等。

2. 活動(dòng)素材

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

3. 細(xì)節(jié)把握

（1）小組分工的細(xì)節(jié)把握：注意不同學(xué)生的特長(zhǎng)，盡量做到每個(gè)小組有語(yǔ)言表達(dá)好、動(dòng)手能力強(qiáng)、具備質(zhì)疑精神、有組織協(xié)調(diào)能力等多元智力的學(xué)生。

（2）教師指導(dǎo)活動(dòng)細(xì)節(jié)：學(xué)生在小組活動(dòng)的過(guò)程中，注意小組合作的協(xié)調(diào)指導(dǎo)；在獨(dú)立完成的任務(wù)中，注重個(gè)別學(xué)生篩選信息和總結(jié)的方法指導(dǎo)；在展示學(xué)習(xí)成果前指導(dǎo)展示步驟和注意事項(xiàng)。

（3）點(diǎn)評(píng)和反饋的細(xì)節(jié)：注意發(fā)現(xiàn)不同學(xué)生的觀點(diǎn)，可在點(diǎn)評(píng)時(shí)讓不同觀點(diǎn)的學(xué)生相互點(diǎn)評(píng)，激發(fā)學(xué)生思維；模擬活動(dòng)的反饋中，避免出現(xiàn)模擬器具的演示使原理理解出現(xiàn)誤區(qū)，先展示教材圖片和總結(jié)學(xué)說(shuō)知識(shí)，再展示，然后回到演示的原理中；做到“以模擬演示來(lái)說(shuō)理”“用原理來(lái)解釋演示”。

4. 小結(jié)提升

（1）展示《萬(wàn)物簡(jiǎn)史》書籍，總結(jié)本次活動(dòng)的線索和主題，讓學(xué)生初步體會(huì)到科學(xué)家的理論探索的素養(yǎng)和精神，點(diǎn)評(píng)活動(dòng)的重點(diǎn)和學(xué)生們的閃光點(diǎn)。

（2）推薦一些圖書和網(wǎng)站。關(guān)于地殼運(yùn)動(dòng)的研究，相關(guān)理論遠(yuǎn)不止這三個(gè)；科學(xué)家孜孜以求的地殼運(yùn)動(dòng)的理論研究，有什么現(xiàn)實(shí)意義嗎？鏈接相關(guān)網(wǎng)頁(yè)，激發(fā)學(xué)生尋找信息的興趣和引導(dǎo)正確的搜索信息的方向。

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