Giáo án Sự hình thành Trái Đất, vỏ Trái Đất và vật liệu cấu tạo vỏ Trái Đất

HS nhận biết được vấn đề cần giải quyết: Trái Đất có tuổi bao lâu, hình thành theo cách nào và vì sao chúng ta biết điều đó; từ đó gợi động cơ học bài.

GV chiếu hình ảnh Mặt Trời cùng các hành tinh và đặt câu hỏi: (1) Theo em, Trái Đất được hình thành từ đâu và cách đây bao lâu? (2) Làm sao các nhà khoa học biết được tuổi của Trái Đất khi không thể quan sát trực tiếp quá trình hình thành? (3) Nếu bên trong Trái Đất rất nóng, em nghĩ vì sao lại như vậy?

HS nêu được dự đoán ban đầu: Trái Đất hình thành từ đám vật chất quanh Mặt Trời, khoảng 4,6 tỉ năm trước; các nhà khoa học dựa vào bằng chứng đá và thiên thể, mô hình hình thành; nhiệt bên trong có liên quan đến quá trình va chạm, nén và phân rã phóng xạ. GV ghi các dự đoán lên bảng để đối chiếu cuối bài.

HS giải thích được quá trình hình thành Trái Đất theo mô hình tinh vân và nêu được đặc điểm vỏ Trái Đất, so sánh vỏ lục địa với vỏ đại dương.

HS hoạt động nhóm 4 người với Phiếu học tập số 1. Nhiệm vụ: (1) Đọc mục nội dung về mô hình tinh vân, tính tỉ lệ thời gian khi rút 4,6 tỉ năm thành 46 cm, mỗi cm biểu diễn bao nhiêu triệu năm. (2) Nêu ba cơ chế làm Trái Đất nóng lên và phân dị vật chất theo mật độ. (3) Lập bảng so sánh vỏ lục địa và vỏ đại dương về độ dày, thành phần trung bình, vị trí; nêu vỏ khác lớp phủ và nhân ở điểm nào. GV đặt câu hỏi gợi ý: “Vì sao vật chất nặng lại chìm xuống trung tâm?”, “Thạch quyển có phải là vỏ không?”.

Kết quả trên Phiếu học tập số 1: (1) 4,6 tỉ năm = 4600 triệu năm; 4600 triệu năm ÷ 46 cm = 100 triệu năm/cm. (2) Va chạm, nén trọng lực và phân rã phóng xạ tạo nhiệt; vật chất phân dị theo mật độ, vật chất nặng tập trung sâu hơn. (3) Vỏ là lớp ngoài cùng rắn; vỏ lục địa dày hơn, thành phần trung bình nhẹ hơn vỏ đại dương; khác lớp phủ và nhân ở trạng thái và thành phần. Kiến thức chốt: thạch quyển không chỉ gồm vỏ Trái Đất.

HS phân biệt được khoáng vật và đá; nêu được cơ chế hình thành đá magma, đá trầm tích, đá biến chất và chu trình chuyển đổi của đá.

HS hoạt động theo kĩ thuật mảnh ghép: nhóm gốc 4 người đánh số 1–4, mỗi số nhận một nhánh kiến thức (1: khoáng vật và đá; 2: đá magma; 3: đá trầm tích; 4: đá biến chất). Sau 6 phút tự nghiên cứu, HS quay về nhóm gốc giảng lại và hoàn thành Phiếu học tập số 2. Câu hỏi GV đặt ra: “Đá có thể gồm bao nhiêu khoáng vật?”, “Đá trầm tích khác đá magma ở quá trình nào?”, “Đá biến chất có cần nóng chảy hoàn toàn không?”. Học liệu: bài giảng và ví dụ trên trang NeoEdu.

Kết quả trên Phiếu học tập số 2: Khoáng vật là thành phần tự nhiên có tính chất vật lí, hóa học đặc trưng; đá là tập hợp một hay nhiều khoáng vật. Đá magma: vật chất nóng chảy nguội kết tinh. Đá trầm tích: vật liệu lắng đọng, nén gắn hoặc kết tủa. Đá biến chất: đá có trước thay đổi trong điều kiện nhiệt, áp suất mà chưa nóng chảy hoàn toàn. Kiến thức chốt: chu trình đá có nhiều đường chuyển đổi, không bắt buộc mọi mẫu phải lần lượt qua ba loại.

HS củng cố kiến thức về khoáng vật, đá, cấu tạo vỏ Trái Đất; sửa được quan niệm sai và vận dụng định nghĩa để giải thích đáp án.

HS làm việc cặp đôi với các bài tập sau (lấy từ bộ bài tập của bài học): (1) Chọn hai nhận định đúng trong bốn nhận định: A. Đá có thể gồm nhiều khoáng vật; B. Mọi đá đều là một khoáng vật duy nhất; C. Đá biến chất có thể do nhiệt và áp suất; D. Thạch quyển chỉ gồm vỏ Trái Đất. (2) Đánh giá đúng sai các nhận định a, b, c, d như trên. (3) Ghép thuật ngữ với đặc trưng: đá magma, đá trầm tích, đá biến chất. (4) Mô hình giả định rút 4,6 tỉ năm thành 46 cm, mỗi cm biểu diễn bao nhiêu triệu năm? (5) Một bạn khẳng định “Mọi đá đều là một khoáng vật duy nhất”. Hãy sửa nhận định, giải thích và nêu một ví dụ hoặc điều kiện giới hạn. GV có thể dùng phần tương tác trên NeoEdu để HS tự kiểm tra.

Đáp án: (1) A, C. (2) a Đúng; b Đúng; c Sai; d Sai. (3) Đá magma – vật chất nóng chảy nguội kết tinh; Đá trầm tích – vật liệu lắng đọng và gắn kết; Đá biến chất – đá cũ biến đổi do nhiệt và áp suất. (4) 100 triệu năm/cm (4600 triệu năm ÷ 46 cm). (5) Sửa: Đá là tập hợp một hay nhiều khoáng vật; ví dụ granite thường có thạch anh, feldspar và mica nên không thể là một khoáng vật duy nhất; đá vôi giàu calcite chỉ minh họa đá có một khoáng vật chiếm ưu thế, không chứng minh mọi đá giống vậy.

HS vận dụng kiến thức về đá để phân tích dấu hiệu quan sát, đưa ra dự đoán có căn cứ và nêu được giới hạn của kết luận khi chỉ có ảnh hoặc mô tả.

GV trình chiếu hai mẫu đá (ảnh): mẫu A có các hạt kết tinh xen khít; mẫu B có nhiều lớp và mảnh vụn. Nhiệm vụ: (1) Hai dấu hiệu trên gợi ý loại đá nào? (2) Có thể kết luận chắc loại đá từ hai dấu hiệu này không? Cần bổ sung thông tin gì? (3) Mô tả quan sát tách khỏi suy luận như thế nào? Giao về nhà: quan sát một loại đá ở địa phương qua ảnh, tranh hoặc tài liệu, lập phiếu mô tả và nêu giới hạn kết luận.

Đáp án gợi ý: (1) Mẫu A có thể là đá magma; mẫu B có thể là đá trầm tích. (2) Chưa thể kết luận chắc chắn; cần thêm thành phần khoáng vật, cấu tạo và bối cảnh địa chất; đá biến chất cũng có thể phân dải nên không thể loại trừ. (3) Mô tả quan sát là ghi màu sắc, kích thước hạt, cấu tạo lớp, mảnh vụn; suy luận là dự đoán loại đá dựa trên mô tả. Kiến thức vận dụng: kết luận về đá cần dựa trên nhiều chứng cứ và nêu rõ giới hạn.