《地球科学概论》多媒体CAI课件的设计与开发
地球概论第三版课程设计
地球概论第三版课程设计一、课程背景地球概论是一门基础性的地学类课程，旨在介绍地球的基本构成、演化过程、物理、化学和生物地球学的基本原理以及地球环境问题等，是地球科学类专业的必修课程。
本版本为第三版，内容更加全面和丰富，涵盖了地球结构、地球演化、地球物理、地球化学、地球生物学以及地球环境问题等多个方面。
二、课程目标本课程的目标是培养学生对地球科学的基础知识和应用能力的掌握，使学生具备以下方面的能力：1.掌握地球的构成、演化和主要特征；2.熟悉地球的物理、化学、生物等基础知识；3.理解地球环境问题的本质和关键；4.培养学生的科技素养和综合能力，为进一步研究地球科学打下良好的基础。
三、课程设置1. 基础知识介绍该部分主要介绍地球的基本概念和分类、地球的构造和演化、地球的物理特征、地球的化学成分、地球生命的起源和发展等方面。
2. 地球物理学该部分主要介绍地球引力场、地球磁场、地震学和地球内部结构等方面的内容。
学生需要掌握的知识包括地球物理学的基本原理和主要应用，地球内部的结构和组成，地震学的基本原理和判别方法等。
3. 地球化学该部分主要介绍地球化学的基本原理和应用。
包括地球的元素组成和分布，地壳岩石的组成和构造，岩石圈和地球圈的化学循环等方面。
4. 地球生物学该部分主要介绍地球生物学的基本概念和原理，揭示地球生命的演化过程和环境因素的关系，以及生物对地球大气、水体和岩矿等方面的作用。
5. 地球环境问题该部分主要介绍地球环境问题的本质和关键，包括全球气候变化、能源问题、环境污染等方面。
学生需要掌握环境问题的基本知识和影响因素，以及应对方案和解决方法。
四、教学方法本课程采用面授和课堂互动相结合的教学方法，既注重学生对基础知识的理解和掌握，又注重培养学生的科学思维和实践能力。
具体教学方法包括：1.授课。
教师采用多媒体演示和板书相结合的方式进行讲解；2.讨论。
将课上未弄懂的问题带到讨论环节中，并通过答疑、讨论等形式进行解答；3.实验。
六年级地理下册《地球概述》优秀教学案例
3.引导学生学会倾听他人意见，尊重他人观点，形成良好的合作氛围。
（四）反思与评价
1.鼓励学生在学习过程中进行自我反思，总结自己的学习方法和技巧，不断提高学习效率。
2.教师对学生的学习过程进行及时、全面的评价，关注学生的个体差异，给予针对性的指导和鼓励。
3.创设多元化的评价方式，如小组互评、学生自评、教师评价等，激发学生的学习积极性，提高评价的客观性和公正性。
4.注重评价的过程性，关注学生在学习过程中的表现，引导他们形成正确的学习态度和价值观。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教师以地球的美丽图片作为导入，引导学生观察图片中的地球，提出问题：“你们觉得地球美吗？为什么？”让学生自由发言，分享他们对地球的初步认识。
3.地理现象：教师结合生活实例，讲解地球自转与公转对地理现象的影响，如时差、气候差异等，使学生认识到地理知识在实际生活中的应用。
（三）学生小组讨论
1.教师提出讨论话题：“地球的自转与公转对我们生活有哪些影响？”引导学生进行小组讨论。
2.各小组围绕话题展开讨论，分享各自的观点和实例，形成共识。
3.教师巡回指导，参与小组讨论，引导学生从多角度分析地球运动对生活的影响。
4.反思与评价，促进自我成长
案例中，教师注重引导学生进行自我反思，总结学习方法和技巧。同时，采用多元化的评价方式，关注学生在学习过程中的表现。这种反思与评价机制有助于学生认识自己的不足，激发自我成长的动力。
5.联系实际，注重应用
本案例将地理知识与学生的生活实际紧密联系，通过分析地球运动对生活的影响，使学生认识到地理知识在实际生活中的应用。这种教学方法有助于提高学生的学习积极性，培养他们将所学知识应用于实际问题的能力。
《地球科学概论绪论》PPT课件
一、地球科学的研究对象 和研究内容
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以地球为研究对象 地球表面形态和固体地球本身 气体-大气圈 水体-水圈 生物的起源与演化、 生物体与地球环境之间的关系
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地球科学：是系统研究地球 物质的组成、运动、时空演 化及其形成机制的科学。
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地球科学--理论性与应用性并重的科学。
理论性--揭示自然界奥秘与规律。为人类利用、 适应和改造自然提供科学的方法论。
广阔的范围,是由固体地球(岩石圈）、 流体地球（大气圈、水圈、土壤圈、 生物圈）、社会地球（人类活动）和 行星地球（太阳系、银河系）组成的 一个开放的复杂巨系统， 称为地球系 统(Earth’s System)。
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我国地球系Leabharlann 科学研究：地球系统科学卷八
地球系统科学卷五
地球系统科学卷二
地质学的研究内容主要包括固体地球（重点是地壳或岩石圈）的物 质组成、内部构造和形成演化历史。
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理论研究
(1)研究地球的物质组成方面的学科：结晶学、矿 物学、岩石学等。
(2)研究地球内部构造方面的学科：构造地质 学、构造物理学、区域构造学、 地球动力学等。
(3)研究地球的形成演化方面的学科：古生物 学、地层学、地史学、古地理学、地貌及第四纪地 质学等。
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五、本课程特点及要求
（一）、课程特点
1、地学基础课
2、课程体系——四大部分
•
地球的一般知识介绍
•
地球表层地质作用
•
地球内部地质作用
•
地球的形成、演化、资源与环境
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课程特点 基础性强、图表多、叙述性强 概念多、前后交叉
多媒体教学论文
浅谈多媒体教学多媒体辅助教学，能优化教学过程、提高教学效果，因而被广大教师所青睐，而其教学形式也日趋多样化。
由于地理学科是有本身独有的空间性、综合性和实践性的特点，教学中适时，恰当地运用多媒体可充分调动学生的多种感官参与学习，提高了学习效率，也为培养学生的能力和素质开创了新形式。
本文就如何在地理教学中巧妙应用多媒体及应注意的问题等进行了论述。
一、如何巧妙应用多媒体进行地理教学1、选准课题，让学生在直观的演示中获得学习乐趣目前，多媒体教学已处在发展阶段，无论是软件的开发，还是硬件的使用，基本达到广泛普及的程度；因此我们应立足实际开发课件，而课件的内容，应选择传统教学手段“很难讲”却又“必须讲”的内容，发挥其传统手段无法代替的优势。
例如《地球运动的地理意义》：过去，利用传统媒体完成教学，难度很大，主要体现在——从宏观地球的自转、公转到局部地球上自然现象的变化，时间和空间的跨度太大；虽然课本上使用了多幅插图和相应的文字说明，但因内容抽象学生仍然难以理解和掌握；以投影和挂图为主要工具的传统手段，通常是静止画面，不便根据教师的思路和课堂要求进行动态演示。
而多媒体教学通过模拟，分解天体的运动规律，直观、立体、动态地演示黄赤交角的形成、昼夜长短和正午太阳高度变化的复杂过程，使抽象的知识转化为具体的视觉图像，变难为易，变枯燥为生动；增强学生的学习兴趣，使学生在一个轻松、愉快的氛围中领悟科学的真谛。
尽管多媒体教学发展迅速，但在不少学校，课件的创意、制作需要投入大量的精力和时间，不可能每堂课都使用多媒体。
对于那些采用传统教学手段便能解决的问题，若一味追求时髦，均采用多媒体教学，不但华而不实，体现不出多媒体的优势，而且浪费教学资源。
2、设悬置疑，让学生在解惑的探索中培养思维能力运用多媒体辅助地理教学过程中，必须摒弃制作cai课件仅仅是动画、图形的设计与制作这一狭隘行为，更应体现先进的教学理论和教学观念：为了使学生构建合理的知识体系，更好地发挥学生的主体作用，培养其学习的主动探究性，教师利用多媒体手段，设计“观察与思考”，将教学难点化解为一个个悬念，降低教材难度，形成教学坡度，吸引学生带着问题一步步探索，掌握知识要点。
地球科学概论课程教学大纲
《地球科学概论》课程教学大纲一、课程简介【课程编号】：031305【开课对象】：四年制本科：地质学专业【学分】：4【总学时】：64【先修课程】：无二、教学目标本课程是地球科学各分支学科诸专业（包括资源勘查工程、矿物加工工程等专业）的入门课或基础课。
主要任务是介绍地球科学的研究对象、研究内容和主要研究方法，使学生较全面了解现代地球科学的主要成就、基本知识和时空观念，训练学生掌握一些重要的基本技能，启发学生主动钻研地球科学的精神，鼓励学生的创新意识，增进学生学习地球科学的兴趣，使学生树立正确的人生观、世界观和苦乐观，同时为今后各门专业课程的学习奠定坚实的基础。
三、教学要求及内容提要结论（一）教学要求讲授地球科学的基本概念、研究对象、研究内容、研究方法、研究意义以及该门课程的主要内容和授课计划等。
要求学生掌握地球科学的基本概念，将今论古等基本原理和本门课程的主要特点和研究方法，了解研究意义，引发学生学习的浓厚兴趣。
（二）内容提要1.地球科学的研究对象和研究内容2.地球科学的研究方法3.地球科学的研究意义4.地球科学的发展简史与未来展望（三）重点、难点1.重点：“地球科学”基本概念“将今论古”原理2.难点：地球科学的特点.第一章结论（一）教学要求讲授地质学研究对象。
要求学生了解地质学的研究内容，学习研究方法。
（二）内容提要1、地质学研究对象2、地质学研究任务3、地质学的研究内容4、地质作用、它的特点及研究方法（三）重点、难点1、重点：地质学的研究对象。
2、难点：地质作用及研究方法。
第二章矿物（一）教学要求通过元素、矿物的基本概念及矿物基本性质讲授，要求学生掌握矿物、晶体、矿物的化学性质及物理性质以及集合体形态等基础知识为肉眼认识、鉴定常见矿物奠定基础。
（二）内容提要1、元素2、矿物3、矿物的基本性质4、认识常见矿物（三）重点难点1、重点：矿物的基本性质。
2、难点：通过矿物的基本性质识别矿物。
第三章岩浆作用与岩浆岩（一）教学要求岩浆作用是地球内部物质运动变化的一种重要方式。
地球科学概论课程内容
地球科学概论课程内容
地球科学概论课程的内容非常广泛，包括地球的组成与演化、地学基础知识与基本原理、地质现象的解读以及人与自然和谐发展理念的普及等。
具体来说，该课程可能涵盖以下内容：
1. 地球的物理性质和化学组成，包括地球的结构、元素和化合物等。
2. 地球的历史和演化，包括地质年代、地球的演化历程和地质年代的测定等。
3. 地球的板块构造和地壳运动，包括板块构造理论、地震和火山等。
4. 地球的水文地理和气候变化，包括水循环、气候变化和环境变化等。
5. 地球的资源和能源，包括矿产资源、能源资源和水资源等。
6. 地球的环境和生态系统，包括土壤环境、生态系统、环境保护和可持续发展等。
7. 地球科学的研究方法和应用，包括地质调查、地球探测技术和地球科学的应用等。
此外，该课程可能还会涉及地球科学与其他学科的交叉领域，如物理学、化学、生物学、地理学、环境科学和工程学等。
总的来说，地球科学概论课程是一个综合性很强的课程，它可以帮助学习者更好地了解我们的地球家园，培养人与自然和谐发展的理念，并为后续的地学专业课程打下基础。
成信工《地球科学概论》教学大纲
《地球科学概论》教学大纲一、课程的性质、地位和作用《地球科学概论》是大气科学，应用气象学，环境科学，地理信息系统等有关地球科学知识和环境科学专业的一门基础知识课，也是大学生科学素质培养的一门公共选修课，在大气科学专业属专业选修课。
本课程的任务在于介绍行星地球的基本天文知识，固体地球圈层结构及基本知识，包围地球的圈层知识，地球表层系统的结构，功能和基本知识，作为人类发展基础的地球环境与资源的基本知识等，不仅拓展了学生饿知识视野，也为后续专业课程的学习提供必要的背景基础。
二、课程的教学对象、目的和要求本课程适用于大气科学，应用气象学，环境科学，地理信息系统等有关地球科学和环境科学的本科专业。
课程教学的目的，要求：（一）从内容上，应使学生全面了解地球科学的对象，研究内容，研究特点和研究方法以及人类社会可持续发展的重大问题；了解地球在宇宙中的地位以及宇宙，地球的起源与演化，掌握生物进化及地质年表；掌握地球五大圈层的结构，功能，运动及其相互作用的特征；建构各种系统科学得理念及系统研究思想；了解地球环境及变迁中的重要规律；了解自然资源及稀缺和可持续利用的知识；了解各种自然灾害的特征和影响，建立防灾减灾的系统工程的观点。
（二）从能力方面，应使学生全面系统的了解和掌握地球系统的基础知识，掌握系统分析，辩证关系，整体思维的系统科学研究方法。
对地球的自然环境和社会环境的当前和未来的发展建立系统的思维观念。
（三）从教学方法上，应用多媒体的教学工具，运用大量的图片，图表及最新的网络信息，着重理解各种系统如圈层的联系，各种知识的联系，以及当前某些重大问题和地域问题的地球科学理解。
三、相关课程及关系本课程属于基础知识课程，不需先修课程。
但本课程是地球科学和环境专业的多种专业课程的必备的背景基础理论。
四、课程内容及学时分配总学时：32学时（一）地球科学概论：2学时1、地球科学的研究对象，内容和任务2、地球科学的特点和研究方法3、地球科学与人类社会的可持续发展要求学生认识地球科学的研究对象，研究内容，研究特点和研究方法（二）地球的地位，起源和演化：4学时1、地球在宇宙中的位置2、地球在太阳系中的运动3、银河系和宇宙起源学说4、恒星演化与太阳系形成5、地球的起源与演化要求学生了解地球存在的环境：太阳系的结构，能量和行星系；了解地球在太阳系中的运动；理解大爆炸学说与宇宙起源问题；了解太阳系形成假说；掌握地球起源和圈层分异，地球年龄，生命起源，生物进化及地质年表等知识。
中国地质大学 地球科学概论 教学课程PPT part7
早期的地球—状态
刚诞生的地球表面是裸露固体岩石，没
有大气层、没有土地，也没有海洋，地 表陨石坑密布，火山到处喷发。 由于地球质量巨大，内部温度、压力相 当高，可发生全球性部分熔融，使原始 成分相当于球粒陨石的地球发生圈层化 的重力分异作用。
早期的地球—地核
当时地球内部热量比现代大得多，估计
灾变论
以居维叶(Cuvier,G.,
1769～1832)为代表 的“灾变论”，则认为： – 生物演化过程中，“没有一种缓慢进 行的原因能产生突然的效果”，“所 以地球上的生命进程曾多次被可怕事 件所打断”，“地球表面曾经历过相 继的革命及各种灾变”。
稳定期
是一种非平衡的相对静态，演化呈现为
–
二、地球动力系统
地球上所有物质都在不断地运动
地球上不同物质的运动都有其独特的动
力学机制 它们均受到地球内部和外部因素的影响 – 地球内部：重力场、自转、温度、压 力等 – 地球外部：行星、太阳系、银河系等
三、开放的地球系统
地球从宇宙中接受质量和能量
星子吸积，陨石 – 太阳辐射能，陨击 地球系统不断地耗散能量 – 热量散失 – 转动惯性能消耗，自转减慢 地球是开放系统 – 将地球作为宇宙巨系统中的一份子
其放射性幅射能约比现代大10倍； 地球吸积(陨石撞击)和圈层分异作用也可 产生热量，使物质分异与迁移，比重较 大的铁镍物质大量聚集到地心附近，到 43亿年前，就基本上形成地核(约相当于 现代地核的3/4)。
早期的地球—地幔、地壳
地幔也向 与纵向上化学成分的不均一性，说明上、 下地幔并没有经历过全部的熔融分异、 以达到平衡的演化过程。 而在地球表部，火山密布，同时还有相 当数量的陨石撞击，在40亿年前逐渐形 成了原始的大陆，使晶体结构较松散的 铝硅酸盐在地表聚集，造成了大陆地壳。
中国地质大学地球科学概论教学课程PPTpart1
哥白尼（Nicholas Copernicus,1473～1543）
• 天体运行的轨道，已记录到70多个（行 星－游荡者）
• 按照托勒密的方法计算编制的历书，屡 屡出现差错
• 随着他对这个体系了解的增多，他对这 个体系愈来愈怀疑。
• 不是太阳围着地球转，而是地球围着太 阳转。
哥白尼（Nicholas Copernicus,1473～1543）
一宇 宙
（一）宇宙中的天体和物质
宇宙(universe)是天地万物，是物质世界。 “宇”是空间的概念，是无边无际的；“宙” 是时间的概念，是无始无终的。宇宙是无限的 空间和无限的时间的统一。在宇宙空间弥漫着 形形色色的物质，如恒星、行星、气体、尘埃、 电磁波等，它们都在不停地运动、变化着。当 代最大的光学望远镜已可观测到200亿l.y.(光 年)的遥远目标（1 l.y.≈9.46×1012 km），
当太阳直射点位于北半球时，昼半球向 北偏转，北半球相同纬度圈上昼半球覆盖的 弧长大于夜半球的弧长，因而昼长夜短，并 且纬度愈大，白昼愈长，直到在纬度等于 90°减太阳直射点纬度的地方,开始出现连 续24 h的白昼，称为极昼；与此同时，南半 球则昼短夜长，并在与北半球相对应的纬度 上出现极夜（连续24 h的黑夜）。当太阳的 直射点位于南半球时则正好相反。极昼和极 夜出现的最大纬度为66°34′（90°减赤黄 交角），称为南、北极圈。
1687年7月，牛顿(Sir Issac Newton,1642 ～ 1727)的传世名著
《自然哲学的数学原理》
地球转动产生惯性离心力
人类经过漫长的探索终于证实大地是一个球体
三 从地球中心说到太阳中心说
• 天地之体，形如鸟卵
－张衡
• 亚里士多德的地球中心说
地球科学概论-PPT课件
2 相对地质年代
地层并不总是连续的、完整的，而且连续的地 层也会受到后期的改变和破坏。
地层好比记载地球历史的一大套书，这套书分 散在世界各地，有的前后颠倒，有的被拆散，有的 因为被撕碎、被火烧、被磨损而缺页，而且所有的 书都没有页码。要把这套书整理好，还要有别的方 法。
2 相对地质年代
化石层序原理
某些生物演化比较快，物种存在时间比较短， 而且它们分布的范围比较广。用它们的化石判断地 层的时代比较准确，而且比较容易在不同地区之间 进行对比。这样的化石称为标准化石。
2 相对地质年代 切割关系原理
如果地质体A被地质体B切割或穿插，那么B一定 晚于A。这一原理称为切割关系原理。
2 相对地质年代
切割关系原理
例如，岩浆岩侵入围岩中，岩浆岩一定晚于围 岩。一个岩体侵入于另一个岩体，靠同位素年龄可 能难以判断先后，如果找到穿插关系，则可以确定 先后。
再如，在砂砾岩的层面上常常见到冲刷面，因 为冲刷面只可能切割先形成的岩层中的微层理，不 可能切割后形成的岩层中的微层理，所以据此可以 判断地层层序是否正常。
地质事件的持续时间有长有短，例如山脉隆起时 间以千万年计，而山体滑坡则只有几分钟。
1 地质事件
地质事件主要记录在地壳岩石中，我们通常根据 岩石中特征的物质和特征的现象来识别地质事件。
不仅要知道发生过什么事件，而且要知道事件发 生的时间。地质事件的时间有两个含义：
事件发生的先后顺序——相对地质年代； 事件距离今天的时间——同位素年龄。
4 地球生物进化的重大事件
生物进化重大事件： 最早的细菌——南非3800Ma，澳大利亚3500Ma 厌氧自养原核生物——蓝细菌，光合作用——2000Ma 真核生物——宏观藻类——1800Ma，繁盛于1000Ma 软躯体动物——伊迪卡拉动物群——氧气——650Ma 有壳动物——澄江动物群——540Ma 鱼类——435Ma 植物登陆——臭氧层——400Ma 两栖类——350Ma 爬行类——250Ma 鸟类——140Ma 哺乳类——65Ma 人类——3Ma
中国地质大学 地球科学概论 教学课程PPT part2
拉普拉斯(place, 1749拉普拉斯(place, 17491827)
在一本科普读物《宇宙体系论述》的附录中，对 太阳系的形成，作出了自己的解释并广为流传 拉普拉斯虽没看到过康德的书，但他自己独立提 出的见解却与康德大同小异，而且充实了星云说 旋转星云析出圆环，圆环一次又一次地被分出来， 并分别凝聚结成行星，行星周围的卫星也有着类 似的形成过程 星云中心部分则收缩成为太阳（不知热核反应）
在一本科普读物宇宙体系论述的附录中对太阳系的形成作出了自己的解释并广为流传拉普拉斯虽没看到过康德的书但他自己独立提出的见解却与康德大同小异而且充实了星云说旋转星云析出圆环圆环一次又一次地被分出来并分别凝聚结成行星行星周围的卫星也有着类似的形成过程星云中心部分则收缩成为太阳不知热核反应太阳和行星的单位质量的角动量应该是一样的但实际上相差近100倍原始太阳随银河系公转在经过有大量星际物质弥漫的空间时将它们吸引在周围成为行星的物质来源的用外来物质形成的行星角动量可以和太阳不同太阳可以通过磁场的作用把自己的一部分角动量转移给形成行星和卫星的云团电磁场的作用能说明在太阳系形成的过程中从中心抛出物质的质量虽不多但带走的角动量可以很多天是气的集合地是土的集合古代贤哲的卓识2020世纪世纪3030年代末天文观测证实年代末天文观测证实这些气体主要是氢和氦
爆炸后100万年到20 爆炸后100万年到20亿年 100万年到20亿年
逐步形成各类天体星系
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怎麽能证明150 怎麽能证明150亿年前发生过这 150亿年前发生过这 样的大爆炸呢？ 样的大爆炸呢？
爆炸形成的宇宙一直在降温，恒星是在降到 40000°K以下时才开始形成 现在测得最老的星系的年龄都只有100多亿年， 符合这个理论的推断。 特别是盖莫夫(G.Gamow，1904-1968)预言： 在大爆炸的特殊宇宙背景下产生出来的微波 辐射，至今还存在于宇宙空间中，其温度应 已降低到只有绝对温度几度。
地球科学概论地质年代与地质作用课件市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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地层对比及综合柱状图
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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3、 切割律
地质体之间切割律---即较 新地质体总是切割或穿插较老地 质体，或者说切割者新、被切割 者老。
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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地球科学概论地质年代与地质作用课件
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地球科学概论地质年代与地质作用课件
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中国学者朱熹(1130-1200)发觉
尝见高山有螺蚌壳，或生石 中，此石即水中之物。下者却变 而为高，柔者变而为刚。
此事思之至深，有可验者。
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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地球科学概论地质年代与地质作用课件
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化石。 地球科学概论地质年代与地质作用课件
所含有放射性同位素就开始以恒定速度
蜕变，这就像天然时钟一样统计着它们
本身形成年纪。
当知道了某一放射元素蜕变速度后
，就可依据这种矿物晶体中所剩下该放
射性元素(母体同位素N)总量(N)和蜕变
产物(子体同位素D)总量(D)百分比计算
。
T=(1/)ln(1+D/N)
其中＝0.639/T1/2
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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中国最古老岩石
•鞍山白家坟 • 发觉有38亿年岩石。
•迁西太平寨 • 发觉有38~37亿年岩石。
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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同位素定年方法
1 U-Pb 2 Rb-Sr 3 K-Ar 4 Ar-Ar 5 Sm-Nd 6 C-N
5692年
地球科学概论地质年代与地质作用课件
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《地球科学概论》多媒体CAI课件的设计与开发马维峰翦立于在平孙勇（西北大学地质学系西安710069）摘要《地球科学概论》多媒体CAI 课件是为了配合面向21世纪的教学改革和适应地学发展的需要研制的。
在《地球科学概论》多媒体CAI 课件的设计与开发过程中，我们遵循了以下的原则：1）从课程内容出发、以服务教学为目的；2）高起点、高标准；3）选择合适的开发工具；4）模块化；5）规范化。
课件的开发流程依次为：1）脚本编写和课件设计；2）素材收集；3）模块的划分和制作；4）模块的集成和测试。
《地球科学概论》多媒体CAI 课件具有信息量丰富，图、文、声、动态模拟并茂，交互性强，易于操作等特点，用于教学可以改进了传统的教学模式和手段的不足。
关键词：CAI 课件多媒体地球科学CAI课件具有直观、美观、立体感强、可进行动态模拟、容易操作、交互性强、信息量大等一般教科书难以相比的优点，利用CAI进行教学（教师讲授和学员自学）可以改变传统的以教师为中心的教学方式，充分调动学员的学习积极性、启发主动思维、增加学习乐趣，从而起到其它方法无法替代的教学效果。
CAI在21世纪的教育中得到广泛应用是一种必然的趋势[]。
《地球科学概论》是地学各专业本、专科生必修的专业基础课和非地学专业本科生选修课。
课程系统地介绍与地学有关的基础知识，涉及到了许多概念、术语，如地球的层圈构造、矿物结晶格子，以及如板块构造等一些不易理解的地质现象和过程，传统的书本加教师讲授的学习模式往往花费了大量的时间，而学员却难以完全理解和接受。
利用多媒体CAI 课件，通过各种实物图片和示意图、文字及声音说明、二维和三维动画、录象剪辑再配以交互式的学习方式，则可以达到良好的教学效果。
本文将讨论开发地学专业基础课程《地球科学概论》CAI 课件的一些原则和经验，以期引起讨论，进一步提高开发水平。
1、《地球科学概论》课程分析和课件的总体设计研制和开发《地球科学概论》CAI课件的目的是配合面向21世纪的教学改革，提供有效的教学工具。
《地球科学概论》以传统的《普通地质学》、《地质学原理》为基础，引进和增加了其它相关内容，如环境、灾害问题、行星地质等，力求从更广阔的领域和当今人类社会可持续发展对地学的需求的角度阐明地学问题。
《地球科学概论》是地学专业的基础课程，具有：1）知识点多；2）要求学员具有较强的空间和形象思维的能力，课程教学中需要大量的实物和模型；3）课程内容涉及到大量的动态过程，教学效果往往取决于教师的讲课技巧和学员的想象能力；4）实践性强；5）知识更新速度快等特点。
目前国内外流行教材在形式和内容上都难以满足当前的教学需要，需要改革、更新和补充。
《地球科学概论》CAI 课件研制和开发正是为了满足这种需求，以配合正在进行的教学改革。
CAI 课件的具体形式有资料型、示教型、自学型、模拟仿真型、联网型、协作型等[]，不同的CAI课件形式的选择应以开发的目的和课程的内容出发，选择适合于表现这门课程的组织方式和表现形式。
同时，CAI课件不同于电子图书，不能仅仅满足于把课本内容搬上计算机。
它也不同于一般的娱乐性多媒体课件，而应该充分突出资料的准确性、逻辑推理的合理性、结构和界面有利于学习，符合教学规律的特点。
因此，CAI课件形式的设计和选择必须充分考虑教学需求和课程特点。
基于上述考虑，在设计《地球科学概论》CAI课件时，考虑到课程中有大量描述性内容，所以《地球科学概论》的形式选择了以示教和自学型为主，兼有资料型的特点。
具体表现为课件的内容和结构从课程大纲出发，但可以对其内容进行顺序或随意的浏览，同时注意针对不同的内容采用了不同的表现手法：对一般的内容用文本说明加示意图和实物图片的方法表现；对难解立体结构和作用过程用三维模型和动态模拟的方式表示。
例如对火山喷发等内容用了录象剪辑，而对海底扩张、大陆漂移等内容则采用了三维动画模拟等表现手法。
为了丰富《地球科学概论》CAI课件的内容，体现其信息量大的特点，在研制过程中，我们尽量广泛地进行了资料的收集，尽可能的扩大素材的来源。
《地球科学概论》多媒体CAI 课件的素材来源主要有：1）参考国内流行教材，如《普通地质学》、《地质学原理》、《动力地质学》等现有教材；2）国外同类教材和参考书，如Earth，Physical Geology，The Dynamic Earth 等；3）国内外公开发表的相关论文；4）我系教师在教学和科研过程中积累的大量可供利用的素材，包括图件、照片，模型等。
5）自制素材。
2、《地球科学概论》课件的设计及开发原则通过对课件的总体设计，明确了要实现的目标，即可着手进行具体的设计和开发。
在《地球科学概论》的设计和开发过程中，我们遵循了如下的原则：高起点、高标准的原则，以求在今后若干年内无需进行实质性的改动，更好地发挥其效应。
如《地球科学概论》在对国内外优秀教材和同类课件以及CAI课件特点的深入研究和对比的基础上，对课件进行了总体设计，在内容上力求反映地球科学的基础知识以及最新进展；选择Win95 和Windows NT 作为运行平台，采用了多媒体技术以及超文本和超媒体的浏览方式等等。
模块化设计原则。
在进行大型的程序设计时一般都采用模块化的方法。
《地球科学概论》课程内容庞杂，地学的发展日新月异，新知识、新理论层出不穷，课程内容更新迅速，所以，课件的易维护、易修改、易扩充就显的更为必要，采用模块化设计原则，可以最大限度的满足这种需求。
合适的开发工具的选择以及进一步开发。
多媒体CAI开发工具有：（1）通常的高级程序设计语言，如Visual C++、Visual Basic、Delphi等，其特点是灵活性高，可以实现各种复杂的功能，但需要编程来实现，对开发者要求较高，且工作量大。
（2）多媒体编著工具，如ToolBook、Authorware、国内的方正奥思等，其特点是应用简单，一般都提供全面的交互式程序设计的功能和多媒体播放功能等，但有时灵活性不够，无法实现一些复杂的功能。
（3）专用的教学课件开发工具，如几何画板、WinCLASS等，但只在特定的领域和专业里有效[][]。
所以，开发工具的选择应从课件要实现的功能出发，本着易于开发的原则选择合适的开发工具，必要时，可以利用多种工具实现不同的功能，在课件中相互调用，但缺点是各模块间的数据和信息交互较为复杂；另外，可以在原有工具的基础上作进一步的开发。
界面风格的一致性、易操作性和美观性。
选择统一、美观、易操作的人机用户界面，可以使非计算机专业的学员不经过或只经过很短时间的学习便可掌握课件的使用，提高课件的利用率。
课件制作的规范性和合理的分工协作。
制订严格的课件制作规范和规定，可以使课件开发工程化成为可能。
合理的分工协作，可以最大限度地加快课件的开发周期并降低成本。
3、开发流程《地球科学概论》CAI课件开发流程如下：脚本编写：脚本的编写应该建立在对课程内容的认真分析的基础上。
一个好的脚本应该包括文字脚本和制作脚本两部分[]。
文字脚本由课件设计人员和负责课程教学的教师共同完成，其内容包括教学目的、详细的知识点、学员的情况、教学策略等内容。
制作脚本是课件制作的主要依据，其内容包括：1）、课程内容在课件中的表现形式的详细描述，包括课件总体的框架的设计，以及对不同的内容选择不同的表现手法；2）、课件要实现的功能的详细描述；3）、课件的制作规范，包括界面的格式、文字的字体和大小、版面格式、图片的格式和大小、一般的命名规则等制作规范；4）、课件的风格，也即课件的整体格调，可以通过课件的制作体现，单独将其提出，可以使课件制作人员有一个整体和明确的认识。
课件的设计及模块的划分：在脚本的基础上，对课件进行整体的设计，划分出所需要的功能模块和内容模块。
功能模块包括显示和播放各种媒体的模块、程序的连接及跳转的模块等。
功能模块必须定义标准的接口。
内容模块即反映课程具体内容的模块。
当然，功能模块和内容模块的划分也不是绝对的。
通过将课件分解为功能模块和内容模块在很大程度上解决了课件开发中地学专业人员编程困难，计算机专业人员对课程内容不熟悉的矛盾，从而可以使二者可以扬长避短，充分发挥各自长处，加快开发速度，缩短开发周期。
《地球科学概论》之下划分出了课件中所需要的程序的连接、跳转、各类媒体的播放、课程内容的浏览和索引等一系列的功能模块和按章节划分的十四个大的内容模块，分别由不同专业人员为主进行开发，达到了很好的效果。
素材收集和制作：根据脚本收集素材并制作成课件中所需的文件。
一个多媒体CAI课件的成功与否，在很大程度上决定于其各种素材的质量和丰富程度。
在课件开发的每一步都有可能回过头来重新补充和制作所需的素材。
在《地球科学概论》的开发过程中，我们收集并制作了大量的素材，包括各种矿物岩石的图片、各种地质体和地质现象的照片和示意图、录象剪辑以及二、三维动画，诸如板块漂移、海底扩张的三维模拟等，使课件内容详实而生动。
收集完成的素材使用了现有的图形图象制作和编辑工具进行处理加工，取得了很好的效果。
功能模块的制作：将所需的功能模块按照标准的接口制作好以备后用。
定义了标准接口的功能模块可以方便地实现课件中各种素材的连接，生成所需的源代码，免去烦琐的编程，大大加快开发速度。
课程内容模块的制作：将素材用功能模块按照脚本和制作规范的要求连接好。
模块的集成和连接：将各模块连接编译成可执行文件，在可以满足当前需求的前提下，充分利用多媒体编著工具实现组装和连接，提高课件开发的效率和质量。
调试和测试：对编译好的程序进行调试和测试，发现问题，并回到相应的开发阶段，改正错误。
开发过程中要随时检查完成情况和发现新问题，及时回到相应的开发阶段进行补救。
另外，可以根据实际情况对开发流程作相应的调整，如素材的收集和制作与功能模块的制作可以分别由不同人员同步进行，以加快开发速度。
在课件的使用过程中，应不断收集反馈意见，对课件作相应的修改，并及时补充新的内容，删节旧的和过时的内容，以发挥其应有的效用，作到真正为教学服务。
4、《地球科学概论》的系统功能及特点课件利用了多媒体技术，将图、文、声、动画、录象剪辑有机地结合在一起，创造了一个教学目的明确、教学内容直观、生动活泼、形式新颖的学习环境，部分地提供了一个模拟的野外环境，可以达到了传统教学手段无法达到的效果。
界面美观、简洁、一致，易于操作。
课件有丰富的信息量，不仅包含了以往《地球科学概论》课程的所有内容，而且有大量的图片、动画、录象剪辑等内容。
在相关的章节中以附录的形式加入了各种课外知识和科技动态的内容，可供有兴趣的学员阅读和参考，以扩大其知识面，同时并不加重一般学员的负担。
如我们在介绍地核的内容时就加入了对“地核游离”的介绍。
课件采用了超文本和超媒体技术，具有较强的交互性，可以对教学内容进行顺序和任意的浏览。