经纬探秘：七年级地理上册《地球和地球仪》核心概念建构手册

经纬探秘：七年级地理上册《地球和地球仪》核心概念建构手册一、教学内容分析  本节内容《地球和地球仪》选自初中地理七年级上册开篇，是学生系统学习地理知识的奠基性章节。从《义务教育地理课程标准（2022年版）》解构，其“坐标”作用极为关键。在知识技能图谱上，本节涵盖“地球的形状与大小”、“地球仪”和“经纬网”三大核心概念群，认知要求从“识记”地理事实（如地球平均半径），上升到“理解”地球仪作为认知工具的本质，最终“应用”经纬网进行空间定位，为后续学习地图、认识大洲大洋乃至区域地理铺设了不可或缺的认知阶梯。过程方法上，课标强调地理工具的使用和空间思维的培养，这要求我们将“观察模型”、“模拟操作”、“空间推理”等学科方法转化为具体的学生探究活动，例如通过地球仪观察，动手标注经纬线，解决定位问题。素养价值渗透方面，本节是培育“地理实践力”与“区域认知”素养的起点。通过探索人类认识地球形状的科学历程，可融入“科学精神”与“求真意识”；通过将立体的地球转化为平面的经纬网模型，引导学生初步建立“空间观念”；而利用经纬网定位，则是“区域认知”最基础的逻辑起点，为理解全球不同区域的时空联系埋下伏笔。  基于“以学定教”原则，七年级学生的学情呈现典型特征。已有基础方面，学生通过小学科学及日常生活，对地球是一个球体已有模糊认知，但对其精确形状（如椭球体）、大小数据缺乏科学量感，且可能残留“地是平的”等前科学概念。他们的兴趣点在于动手操作和解决谜题，但空间想象力正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期，将三维球体上的经纬线关系转化为二维图式将是普遍难点。过程评估设计上，需在“任务一”中设置开放性讨论，暴露学生对地球形状的原有认知；在“任务三”的动手标注中，观察其能否将经纬度数值与地球仪上的位置对应；在巩固练习中，通过分层题组的完成情况，动态诊断不同层次学生的掌握程度。据此，教学调适策略为：对抽象思维较弱的学生，提供更多实体地球仪观察和动态演示（如用篮球与细线模拟经纬网），搭建从实物到图式的“可视化”桥梁；对思维较快的学生，则在理解基本原理后，引导其挑战“经纬网在现实生活（如GPS、航海）中如何应用”等拓展性问题，并鼓励他们担任小组内的“小导师”，在帮助同伴的过程中深化理解。二、教学目标  知识目标：学生能够准确描述地球的形状与大小数据，理解地球仪是地球的模型及其基本构成；重点在于能用自己的语言阐释经纬线、经纬度的定义、特点与划分规律，并初步学会在地球仪和经纬网图上识别与标注重要的经纬线（如赤道、本初子午线）及判读经纬度。  能力目标：通过观察地球仪和参与模拟制作活动，学生能发展初步的地理观察和模型操作能力；更关键的是，在解决虚拟航行定位任务的过程中，能够综合运用经纬网知识，进行简单的空间定位与方向判断，从而提升地理空间思维和信息处理能力。  情感态度与价值观目标：通过回顾人类认识地球形状的漫长而曲折的历程，学生能感受到科学探索的艰辛与伟大，初步形成尊重科学、追求真理的态度；在小组协作完成定位挑战时，体验到团队合作与解决问题的成就感。  科学（学科）思维目标：本节课重点发展学生的空间思维与模型思维。引导学生理解地球仪作为一种科学模型如何简化并表征真实世界，并通过经纬网这一坐标系统，学会将球面上的位置关系进行抽象化和系统化编码的思维方法。  评价与元认知目标：在设计“我的地球仪”拓展作业中，引导学生依据清晰的标准（如经纬线标注是否准确、美观）进行自评与互评；在课堂小结环节，通过绘制简易概念图，反思本节课知识的内在逻辑——“我们是如何一步步为地球这个‘大橘子’贴上精准‘标签’的？”三、教学重点与难点  教学重点：经纬线、经纬度的基本概念、特征与划分规律，以及利用经纬网进行定位的基本方法。确立依据在于：从课程标准看，这是构建“区域认知”这一核心素养最基础的工具性知识，属于地理学科的“大概念”。从学业评价看，经纬网定位是贯穿中学地理学习的底层技能，是后续学习气候分布、时区计算、国家区位等内容的逻辑前提，也是各类考试中考查空间思维能力的高频和高分值考点。因此，它是连接感性认知与理性分析、奠基后续学习的绝对枢纽。  教学难点：难点有二。其一，建立立体空间观念，理解经纬线在真实地球上是虚拟的线圈，并能在平面图上想象其球面分布。这源于学生从三维实体到二维图式的认知跨度，以及经纬度数值变化与方向（东经、西经、北纬、南纬）判断所涉及的抽象逻辑。其二，经纬度的综合应用，即在具体情境中，同时利用经度和纬度两个坐标参数唯一确定一个地点，并初步判断方位。预设依据来自常见学情：学生在作业中常混淆经纬线，或只能单独读出经度或纬度，无法有效合成定位；在考试中，涉及两地相对方位的题目失分率较高。突破方向在于，强化地球仪实体操作，设计从单一坐标到双坐标的渐进式任务链，并通过生活化情境（如“救援定位”）降低理解门槛。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：多媒体课件（包含人类认识地球形状的动画短片、清晰的地球仪结构分解图、动态经纬网演示）；实物地球仪（每小组一个，教师演示用大型地球仪一个）；篮球一个、不同颜色的细绳或橡皮筋若干（用于模拟经纬线）。1.2学习材料：分层设计的学习任务单（含探究记录表、分层巩固练习）；学生用空白简易地球仪绘制纸（或泡沫球）。2.学生准备2.1预习任务：简单查阅资料，了解一种古代文明对地球形状的认识；观察生活中哪些地方会用到类似“经纬度”的定位方法（如电影院座位、棋盘坐标）。2.2物品携带：彩色笔、直尺。3.环境布置3.1座位安排：课前将课桌调整为46人小组围坐式，便于合作探究与地球仪传阅。3.2板书记划：预留黑板中央区域用于绘制本节课的核心概念图（地球→模型→经纬系统→定位应用）。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与认知冲突：教师手持篮球，开场设问：“同学们，我们脚下的大地，到底是什么形状的？”（等待学生齐答“球形”）“看来这是常识。但大家有没有想过，在没有任何太空探测器的古代，人们是怎么一步步确信大地是个球体的呢？有人曾相信‘天圆地方’，甚至认为大地是乌龟驮着的平板。”播放一段90秒的动画短片，简述从“天圆地方”到麦哲伦船队环球航行的关键历程。  1.1核心问题提出：短片结束，教师指向地球仪，“先人们的伟大探险，最终让我们拥有了这个——地球的模型。但是，光知道地球是球体就够了吗？假如你是那艘探险船上的一名水手，在茫茫大海上，你怎么告诉船长你在哪里？又怎么确定你要去的下一个岛屿在哪个方向？”（停顿，让学生思考）“没错，我们需要一套定位系统。这就是我们今天要破解的‘地球密码’——经纬网。”  1.2路径明晰：“本节课，我们将化身‘地理探秘家’，完成三个挑战：第一，认识我们的星球家园的基本样貌；第二，破解地球仪上那些纵横线条的秘密代码；第三，学会使用这套代码，完成一次模拟救援任务。请大家拿出任务单，我们的探险即将开始！”第二、新授环节  任务一：穿越古今，认识家园——地球的形状与大小  教师活动：首先，引导学生回顾短片内容并分享预习成果，“哪位同学能分享一下，你所知道的古人对地球形状有过哪些有趣的想象？为什么后来这些观点被推翻了？”在学生发言基础上，教师总结科学证据（如月食、远航先见船帆后见船身）。然后，转向地球仪，“这个缩小的‘地球’，就是我们认识世界的地理工具。请大家仔细观察小组的地球仪，摸摸看，找找上面有哪些信息和符号？”教师巡视，适时提示：“看看它是不是个完美的圆球？上面最醒目的一条‘腰带’是什么？”最后，通过课件呈现精确数据（平均半径、赤道周长等），并做一个生动类比：“如果把地球比作一个橘子，它的‘扁’和‘胖’程度其实非常微小，但正是这一点点不同，对我们的气候环境有着巨大影响。”  学生活动：积极参与讨论，分享所知。专注观察小组内的地球仪，用手触摸，辨认陆地和海洋的轮廓，找出赤道、两极等标志。记录下地球关键数据，并尝试理解“椭球体”这一科学描述与直观“球体”印象的细微差别。  即时评价标准：1.能列举至少一个支持地球是球体的证据或历史探索故事。2.能在地球仪上迅速指出赤道和两极。3.在教师类比讲解时，能表现出理解与认同的神情或点头回应。  形成知识、思维、方法清单：  ★地球的形状：一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体（椭球体）。教学提示：强调“稍”和“略”，避免学生形成地球是“橄榄球”的极端误解。可通过对比完美球体与椭球体剖面图加深理解。  ★地球的大小：平均半径约6371千米，赤道周长约4万千米。认知说明：通过“绕赤道走一圈要多久？”等设问，建立抽象数据的直观量感，理解地球的宏大。  ▲地球仪：地球的模型。地轴是假想的旋转轴，两极是地轴与地球表面的交点。方法点拔：引导学生理解“模型”的意义——简化复杂现实，突出核心特征（如形状、海陆轮廓、经纬线），是地理学习的重要工具。  任务二：解码纵横，绘制网格——经纬线的基本概念与划分  教师活动：这是搭建概念支架的关键步骤。教师利用大型地球仪和篮球细绳模型进行演示。“请看，为了定位，我们首先需要给地球穿上‘网格衫’。这些假想的线就是经纬线。”首先解决纬线：“假设用一把‘超级大刀’，平行于赤道（即‘腰带’）把地球一层层切开，切面与球面的交线就是纬线。”用不同颜色细绳在篮球上绑出几条平行“纬线圈”。讲解特点：所有纬线都是圆圈且相互平行，长度从赤道向两极递减。纬度是某点与地心连线和赤道面的夹角。“所以，赤道是0度，北极是北纬90度，南极是南纬90度。大家用手比划一下这个角度。”接着解决经线：“如果换一种切法，沿着地轴，通过两极像切西瓜一样把地球切成均匀的瓣，切面与球面的交线就是经线。”更换细绳绑出“西瓜瓣”状的经线圈。讲解特点：所有经线都是半圆且相交于两极，长度相等。经度是本初子午线（0°经线）所在的平面与某地经线平面之间的夹角。  学生活动：跟随教师演示，在自己的地球仪上寻找并用手指出赤道、几条典型的纬线（如北回归线）和经线。使用学习任务单上的图示，标注纬线和经线的关键特点（形状、长度、指示方向、度数范围）。小组内互相提问：“请指出北纬30度纬线大致穿过哪里？”“所有的经线都相等长吗？”  即时评价标准：1.能正确区分地球仪上的纬线圈和经线圈。2.能根据教师描述，在任务单图示上准确标注出经纬线的至少三个特征。3.小组互问时，能给出基本正确的回答。  形成知识、思维、方法清单：  ★纬线与纬度：纬线指示东西方向；纬度区分南北，赤道为0°，向北增大为北纬（N），向南增大为南纬（S）。易错点：纬线是“横”的，但指示东西方向；纬度数值向北/南增大。  ★经线与经度：经线指示南北方向；经度区分东西，本初子午线为0°，向东增大为东经（E），向西增大为西经（W）。核心原理：经线连接南北两极，所以指示南北；东西方向是相对且循环的。  ▲经纬度的表示与判读：书写格式如“40°N，116°E”（北京）。判读时遵循“横纬竖经”原则，先看度数，再看字母（或N/S/E/W标注）。教学口诀：“北大北纬，南大南纬；东大东经，西大西经”（针对常见网格图）。  任务三：动手实践，初试定位——在模型上标注与读取  教师活动：发布实践指令：“现在，请大家化身为‘地球仪设计师’。请在学习任务单的空白地球仪简图上，或你们带来的泡沫球上，完成以下标注：1.画出赤道，并标为0°。2.在赤道以北和以南各画出一条纬线，分别标为30°N和30°S。3.画出一条穿过球心的经线，标为0°（本初子午线）。4.在0°经线以东和以西各画出一条经线，分别标为60°E和60°W。”教师巡视，重点关注学生标注的位置与数值对应关系是否正确，对普遍困难点（如东西经的位置判断）进行集中演示纠正。“大家看，0°经线就像一条起始线，向东走，经度值越来越大，就是东经；向西走，越来越大，就是西经。看看你标对了吗？”  学生活动：动手绘制或标注，将抽象概念转化为具体图形。在标注过程中，不断对照实物地球仪，验证自己的理解。遇到不确定时，与组员讨论或举手向老师求助。完成后，与同桌交换检查。  即时评价标准：1.绘制的线条符合经纬线的基本形态特征（纬线平行，经线交汇于两极）。2.度数标注与方位（N/S/E/W）完全正确。3.能发现并指出同伴作品中的典型错误（如将60°W标在了东侧）。  形成知识、思维、方法清单：  ★经纬网：由经线和纬线相互交织构成的网络。功能阐释：其根本作用是定位。地球表面任何一点的位置，都可以用其所在的经度值和纬度值来表示，这就是地理坐标。  ▲地球仪与平面图的转换思维：在地球仪上，经纬线是弯曲的；在平面图上，我们常常将其画成直线网格。认知挑战：这是建立空间观念的关键一步，提醒学生心中要保有“球面”意识，理解平面图是一种简化和投影。  任务四：情境应用，综合研判——利用经纬网定位与寻向  教师活动：创设应用情境：“‘地理探秘家’们，刚刚收到一份求救信号！一艘小船在太平洋遇险，它发出的坐标是（20°N，160°W）。请各小组合作，完成以下任务：1.在地球仪上快速找出这个位置，并用便签贴标出。2.判断该点位于赤道的北面还是南面？位于本初子午线的东面还是西面？3.如果我国上海（约31°N，121°E）派出一支救援队，请大致描述救援队应从上海向什么方向航行？”教师提供“方位描述框架”：先判断南北（根据纬度），再判断东西（根据经度，注意劣弧原则，可简单提示“两点经度差小于180°时，按正常东西方向判断”）。  学生活动：小组热烈讨论，协作操作地球仪。一人负责寻找纬度，一人负责寻找经度，共同确定交汇点。针对方向问题，可能产生争议，通过反复比对和教师提供的框架进行推理。最终形成小组结论，准备分享。  即时评价标准：1.能协作准确找到目标经纬度的交点。2.能正确描述目标点与基准点（赤道、本初子午线）的方位关系。3.在教师引导下，能尝试对上海与遇险点的相对方位进行合理描述（如“东南方向”）。  形成知识、思维、方法清单：  ★地理坐标的应用：给出经纬度，能在地球仪或地图上找到对应地点；给出地点，能读出其大致经纬度。能力核心：这是地理学习的基础操作技能，需反复练习。  ▲利用经纬网判断方向：基本规则：经线指示南北，纬线指示东西。复杂情境：在球面上判断两点的相对方位时，需综合经纬度信息。例如，A（10°N，20°E）在B（10°S，20°E）的正北方；而A（10°N，20°E）在C（10°N，40°E）的正西方。思维提升：引导学生理解“方向”是相对的，且依赖于参照系（经纬网）。第三、当堂巩固训练  设计分层、变式训练体系，并提供即时反馈。  基础层（全体必做）：1.填空题：地球的平均半径约为____千米；赤道的纬度是____。2.读图题：在一幅标有经纬网的简易世界图上，识别并写出A点（位于赤道和本初子午线交点）的地理坐标。3.判断题：所有经线的长度都相等。（）  综合层（大多数学生挑战）：1.应用題：一艘科考船从（0°，120°E）出发，一直向正北方向航行，它最终会到达哪里？（北极点）它的航行轨迹会穿过哪些大洲？2.读图分析：给出两个城市（如伦敦和纽约）的坐标，让学生判断哪个城市位于另一个的东北方向。  挑战层（学有余力选做）：探究题：如果规定东经160°和西经20°的经线圈为“国际日期变更线”的简化模型，请思考：当北京（116°E）是星期一中午12点时，位于（160°W，0°）的地点大约是星期几的几点？（引导学生初步感知经度与时区的概念联系，不作精确要求）。  反馈机制：基础层练习通过课件投影答案，学生自批自改，教师巡视掌握整体情况。综合层和挑战层问题，先由小组讨论，再请不同小组代表分享答案与思路。教师重点讲评典型错误（如方向判断中的劣弧原则忽视），并展示优秀的思维过程。对于“挑战层”问题，鼓励多种思考角度，旨在开阔视野，不作为统一评价标准。第四、课堂小结  引导学生进行结构化总结与元认知反思。  知识整合：“同学们，今天的‘经纬探秘’之旅接近尾声。谁能用最简单的线索，把我们今天探索的知识串起来？”引导学生回顾从“认识地球形状”到“使用地球仪模型”，再到“创造经纬网编码系统”，最后“应用系统解决问题”的完整逻辑链。邀请12位学生在黑板预留区域补充绘制核心概念图的关键词。  方法提炼：“回顾一下，我们今天主要用了哪些方法来学习地理？（观察模型、动手操作、空间推理、合作探究）其中，你觉得最有挑战性的是哪种思维？（空间想象）我们是如何克服它的？（借助地球仪和动态演示）”  作业布置与延伸：公布分层作业（详见第六部分）。最后，提出一个联结下节课的思考题：“我们今天学会了用经纬网定位地面点。那么，如果我们想在地图上更详细地呈现一个地区的山川河流、城市交通，又需要哪些新的工具和方法呢？请大家带着这个问题，预习下一章《地图》。”六、作业设计  基础性作业（必做）：1.完成练习册上本节对应的基础练习题，巩固经纬线基本概念、特点与判读。2.在地球仪或世界政区图上，找出以下地点的地理坐标（大致范围即可）：北京、伦敦、纽约、悉尼，并记录在作业本上。  拓展性作业（建议完成）：微型项目——“制作我的简易地球仪”。使用一个圆形水果（如橙子）、乒乓球或泡沫球作为球体，用彩笔画出赤道、本初子午线，并尝试标注出0°、30°N、30°S、60°E、60°W这几条关键的经纬线。为作品拍照并附上简要说明。  探究性/创造性作业（选做）：1.探究题：查阅资料，了解“GPS全球定位系统”的工作原理，写一段200字左右的说明，解释它和我们今天学的经纬网有何关系。2.创意题：假设你要为一种海洋生物（如座头鲸）设计一条“年度洄游路线图”，你会如何利用经纬网来清晰、科学地描述它的迁徙路径？请用文字或草图描述你的设计思路。七、本节知识清单及拓展  ★1.地球的形状：一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体（科学描述为“椭球体”）。提示：此形状是地球自转产生的惯性离心力导致，其扁率非常小，但足以影响重力分布和气候带。  ★2.地球的大小：记住两个关键数据：平均半径约6371千米，赤道周长约4万千米。联想：可以想象，若沿赤道铺设一条高速公路，以100公里/小时的车速不停行驶，需要约400小时（超过16天）才能绕一圈。  ★3.地球仪：认识地球最直观的模型。地轴（假想轴）、两极（北极点、南极点）是基本要素。价值：它保持了地球的形状、海陆轮廓和方位不变形，是学习地理的基础工具。  ★4.纬线与纬度：定义：与地轴垂直并环绕地球一周的圆圈。特点：指示东西方向；相互平行；长度从赤道向两极递减。纬度：某点与地心连线和赤道面的夹角。赤道为0°，向北至90°N为北纬，向南至90°S为南纬。  ★5.经线与经度：定义：连接南北两极并垂直于纬线的半圆线。特点：指示南北方向；所有经线长度相等；相交于两极。经度：本初子午线（通过英国格林尼治天文台旧址）为0°，向东至180°为东经，向西至180°为西经。  ★6.重要的经纬线：赤道（0°纬线）：最长的纬线，南北半球分界线。南北回归线（23.5°N/S）：太阳直射点移动的边界。南北极圈（66.5°N/S）：有无极昼极夜现象的边界。本初子午线（0°经线）：经度起算线。180°经线：与国际日期变更线基本重合。  ★7.经纬网：由经线和纬线相互交织构成的网络。其根本作用是定位。地球表面任何一点都对应唯一一组经度和纬度值，即地理坐标。书写格式为（纬度，经度），例如（40°N,116°E）。  ▲8.东西半球的划分：国际通用划分是以20°W和160°E组成的经线圈为界。20°W向东至160°E为东半球，另一半为西半球。易错点：这与东西经度的划分（0°和180°）不同，目的是避免将非洲和欧洲的一些国家分割在两个半球。  ▲9.利用经纬网判断方向：基本规则：经线指示南北（向北极点为北，向南极点为南），纬线指示东西（顺着地球自转方向为东，逆之为西）。在球面上判断两点相对方位时，需综合分析。  ▲10.经纬度的应用（生活链接）：GPS导航、地震震中定位、气象台风路径预报、航海与航空线路规划等，都依赖于高精度的经纬度坐标系统。它让全球任何一个角落都有了唯一的“数字地址”。八、教学反思  （一）教学目标达成度分析  假设的课堂实况显示，绝大多数学生能够准确复述地球形状与大小的关键数据，并在地球仪上指认主要经纬线，表明知识目标基本达成。能力目标上，通过“任务四”的模拟救援活动观察，约70%的小组能协作完成定位与初步的方向判断，但在精确描述相对方位（如“东南偏南”）时仍显吃力，说明空间思维的应用能力尚需后续课程持续培养。情感目标在回顾科学史和完成挑战任务时氛围良好，学生表现出较强的兴趣和成就感。学科思维目标中的“模型思维”通过地球仪操作得到较好体现，但“空间编码思维”的深度，即对经纬网数学逻辑的理解，仍停留在应用层面，高阶的思维转化有待加强。元认知目标在小结环节的概念图绘制中得到初步尝试，但学生自主反思学习策略的深度不足，未来需设计更明确的反思引导问题。  （二）教学环节有效性评估  导入环节的动画短片与设问成功制造了认知冲突和探索欲望，起到了“凝神、起兴”的作用。新授环节的四个任务链逻辑清晰，“支架”搭建基本合理。任务二（概念讲解）是难点突破的关键，利用篮球和细绳的直观演示效果显著，有效化解了抽象概念。但巡视中发现，仍有部分学生在理解“经度是二面角”这一几何定义时存在障碍，后续可考虑更简化的表述，强调其“标记东西位置”的功能性定义。任务四（综合应用）的情境设计激发了学生的高阶思维，但时间略显仓促，部分小组未能充分展开讨论，若将部分基础练习移至课前预习检测，或可为本环节腾出更多时间。巩固训练的分层设计照顾了差异，挑战层问题虽只有少数学生尝试，但起到了激发兴趣、衔接未来的作用，反馈讲评及时有效。  （三）学生表现深度剖析  课堂中，学生呈现出明显的分层表现。A层（基础较好）学生不仅快速掌握概念，还能主动探究经纬线划分的数学原理（如问“为什么纬度最大只有90度？”），并在小组中起到领导作用。对这类学生，本节课的“挑战层”任务和“小导师”角色满足了其需求。B层（中等多数）学生能跟随任务步骤完成学习，在