进入深度

伟大的河流1:大河流的本质

你需要什么

材料

  • 难搞的项目
伟大的河流1:大河流的本质

目的

为了帮助学生理解为什么伟大的河流不会干涸 - 水循环持续或不断的速度。为了帮助学生了解河流系统除了水之外还携带材料,这些材料对于河流和洪泛平均如何看待和行为至关重要。


语境

这节课是由科学家彭妮·弗思博士、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的理查德·斯帕克斯博士和科学家小米尔顿·穆德罗开发的,作为旨在改善对环境现象和事件的理解的跨学科科学网络课程的一部分。意甲赞助商万博有些课程整合了生物、生态和物理概念的主题。其他涉及到经济学、历史、人类学和艺术的元素。每节课都以简单的语言背景信息为框架,供教师使用。

这是题为伟大河流的三部分系列的第一课:生态符合历史的地方。这些课程解决了大型河流的概念,作为动态生态系统对人类历史产生了至关重要的影响。在伟大的河流1:伟大河流的本质,学生显示了水循环的基础。它们被引入到流动水带有淤泥,浮游生物,叶子和木材等材料的概念。他们还了解如何如何定义它们的外观和行为。

《伟大的河流2:河流洪水的涨落》重点关注洪水,一方面是因为它对人类历史的重要性,另一方面是因为它经常被误解。这一课的关键是一个概念,某些洪水在一般情况下是可以预测的(比如在春季),但河流不会按照时间表泛滥。

伟大的河流3:伟大的河流,伟大的送礼者包括各种简短的草图,这些简短草图说明了学生如何影响文明黎明的河流。

学生应该知道水流下坡。它遵循最低可能的课程,因此流动加入成为小河,加入成为大河流。最大的河流被称为伟大的河流中的这些课程。

对学生思维的研究表明,在所有年龄段,他们倾向于通过注意不同物体的特性来解释现象,而不是通过观察系统各部分之间的相互作用。那么,对于河流,学生们通常认为你在河流中发现的是水。这当然是部分正确的。但真正让它有趣的是河里的其他东西。

请联系费斯博士pfirth@nsf.gov.


提前计划

您希望通过下面描述的不同练习来看,并决定您的课程是可行的。


动机

为了帮助您的学生为此课程而激励,请问他们:“在你住的地方有河流吗?”一旦你回复了,用一个带有架空投影机的计算机将它们带到美国地质调查用途网站,您可以在那里向他们展示美国的地图,显示我们有河流记录的地方。河流在给定的时间,河流沿着河流下降的水量。点击您的州的状态地图,然后在离学校最近的点上。你将获得河里该点的流程图。学生将能够看到过去一周的流程如何与USGS保持的长期历史记录相比。对于一些河流,记录超过50年!这USGS实时水数据网站显示了美国目前水流条件的快照。问学生:“你的地区是目前经历特别高或降雨的地区吗?”


发展

在本节中,学生将学习水文或水循环作为一个系统,以及河流在这个循环中扮演的重要角色。

要开始,让学生使用他们的学生大河1学生eSheet要去伟大的河流的性质他们应该阅读“为什么河流跑得干?”部分。一旦学生完成了这个部分,学生应该使用他们的eSheet去水文周期,他们可以通过一个优秀的动画的视觉指南到水文周期的过程。河流取决于周期的所有部分。在学生经历动画的水循环之后,他们应该能够讨论与课本上的eSheet上发现的问题。他们可以记录他们对这些问题的答案大河的性质学生表。你可以在网站上找到这些问题的答案大河的性质老师表。

现在学生应该继续阅读“为什么河流携带东西?”伟大河流性质的一部分。一旦学生完成了这一部分,就会讨论他们在教师表中使用问题所阅读的课程。

河流携带的所有东西都发生了什么?它在哪里来自哪里?使用他们的esheet,学生应该继续阅读“河流怎么样睡觉?”部分。完成后,讨论教师表中的问题。

除了阅读学生资源外,学生还会受益于河里的内容的实践检查。如果可能的场景是可能的,请让班级从当地的河流或溪流中收集一瓶水。如果整个课程不能去,也许你可以收集水并将它带入。或者你可以通过混合不同的砾石,沙子,泥和水的不同组合来准许自己的“河水”。

当你走进教室,让学生们比较一下河水和自来水的外观和味道。当学生们检查水的时候,问他们这样的问题:“自来水里有东西在游动吗?”在河水里?”现在让学生们摇动河水,重新悬浮水中的任何东西。让他们再把河水和自来水做一次比较。让河水过夜沉淀。然后问学生:“河水是怎样变化的?”你能看出是怎么回事吗?它看起来像什么?有层吗?”

最后,学生应该阅读“人类如何影响河床?”当他们完成后,讨论教师纸上的问题。


评估

学生现在应该熟悉水循环以及它如何持续地提供大型河流,以便它们不会恢复干燥。他们应该理解,Swift Waters倾向于拿起和携带材料,而水储存材料较慢。他们应该欣赏这些侵蚀和沉积的过程是给河床和洪泛区,他们的基本特征(即岩石,泥泞等)。学生们也应该理解,人类行为对河流携带的材料以及何时何地押业。

为了结束这一课,让你们的班级——以小组为单位——创作一套以“饥饿的水”为主题的歌曲,以展示对水循环的理解以及河流如何成为一个系统的一部分。要求学生尽可能有创意地描述他们从这一课中学到的东西。他们可能会发明自己的仪器,比如摇一摇罐子里的沙子或砾石,摇一瓶水来发出汩汩的声音,摇一块金属来发出“雷声”来代表水文循环。当然,唱歌或吟诵是恰当的。


扩展

除了本课所列的部分地点外EPA水源卜网站充满了处理水质,湿地功能和类似主题的练习。


美国河流网站专注于河流保护倡导。它包括讨论河流问题,河流运动和相关网站的链接。


这条河骡子

使用架空投影仪,向学生展示司法术您在动机部分访问的网站。单击状态,然后在表示仪表(测量)站的点上移动光标(不单击)。当您在选择河流上找到一个电台时,请单击它。让学生记录排水区。

如果你的河流的流域面积小于100平方英里,参考表1(下)的沉积物产量的估计。学生们有没有把流域面积乘以估计的产沙量,从而得到一个估算值年载(每年的吨数)你的河流运输的材料。然后他们应该把年负荷除以365来得到一个估计日常负载

如果你的河流是一个大的,它可能会列在粮农组织世界河流产沙量数据库。使用下拉菜单以河流搜索。让学生记录排水面积(被列为流域区域)和沉积物产量。然后它们应该乘以这些来获得估计年载每年吨。然后他们应该将年度负荷划分365以获得估计日常负载

每天载着这么多水顺流而下要消耗多少水?回到水上监察站及“本站可用资料”下拉菜单,并选择地表水:年度流统计统计如果这是您选择的站点的一个选项。注:美国地质调查局没有资源为每个测量站提供这些数据,你可能需要检查几个不同的站点才能找到一个有年度流量数据的站点。让学生记录年平均流速及流水量为你选择的一年。它的单位是立方英尺每秒(cfs)。如果要换算成立方英尺,它们应该乘以86,400(一天中的秒数)。如果他们想思考加仑每天,而不是立方英尺,用它们乘以7.48(每立方英尺中加仑的数量)。

密西西比河,任何措施都是一条大河,在密苏里州圣路易斯的平均每日排放233,100 CFS(立方英尺/秒)。它每年携带大约2亿公吨,超过Vicksburg,进入墨西哥湾,但在圣路易斯的载荷每年有超过1亿公吨。只需将此数字划分为365以获得平均每日负载。密西西比州在年度悬浮沉积物排放中排名第六。

密西西比的日常负荷与您的班级选择学习的河流如何比较?Mississippi水的每加仑(或立方体)是否比河流更多或更少沉积物?

Table 1. Sediment yield from drainage basins of 100 square miles or less in the United States (from U.S. Water Resources Council 1968, pt.5, chap. 5, p.4; also as Table 11.1 on page 207 in Luna B. Leopold. 1994. A View of the River. Harvard University Press)

预计产沙量(吨/平方英里/年)

地区

低的

平均

北大西洋

1210.

30.

250.

南大西洋 - 海湾

1850

One hundred.

800

五大湖

800

10.

One hundred.

俄亥俄州

2110

160

850

田纳西州

1560.

460

700

上密西西比

3900

10.

800

较低的密西西比

8210

1560.

5200.

索氏红雨

470.

10.

50

密苏里州

6700

10.

1500

阿肯色州白红色

8210

260

2200

德克萨斯州海湾

3180.

90

1800

里约兰德

3340

150

1300

上层科罗拉多

3340

150

1800

较低的科罗拉多州

1620.

150

600

大盆地

1780.

One hundred.

400

Columbia-North太平洋

1100

30.

400

加利福尼亚州

5570.

80

1300


河流作为界限
让学生学习你所在州的地图。河流是否形成与其他州的边界?如果没有,让他们试着画一张美国地图,看看密西西比、俄亥俄和密苏里河。问学生:

  • 哪些州利用这些大河流作为边界?哪个不呢?
  • 为什么你认为河流被用来标记一些州的界限?毕竟,当领土(最终,各国)首先建立时,联邦政府可以制定直边,而不是追随蠕动河流。
  • 您将如何将美国大陆的土地面积划分为使用河流和其他自然特征(山脉,沙漠,大湖)作为边界的国家?
  • 你有多少州?

饥饿的科罗拉多州
科罗拉多河在其水坝下游是“饥饿的水”。美国联邦政府于1996年进行了一个实验,增加了历史洪水水平的流量,以便将深度游泳池和沙栏的沉积物重新分配。让学生找到有关此实验和后续研究的信息,以便回答这些问题:

  • 在今年的哪些时间是1996年的实验表演?
  • 为什么研究人员认为人工洪水对河流生态系统有益?
  • 实验立即显示了什么?
  • 这个实验的长期结果是什么?
  • 是否正在计划进一步的人工洪涝?

水作为伊甸园的战争武器
美索不达米亚的沼泽地,即现在的伊拉克,是一些最早的人类文明的所在地。这些文明起源于底格里斯河和幼发拉底河之间。圣经学者认为这片沼泽是传说中伊甸园的所在地。海湾战争期间,沼泽阿拉伯人反对萨达姆·侯赛因,作为报复,他的政权抽干了沼泽,使成千上万的人成为环境难民。要求学生参考伊拉克的基础网站和其他来源回答这些问题:

  • MesopotaMian Marshlands有多大?
  • 沼泽地如何对钓鱼和野生动物很重要?
  • 他们对人们很重要?
  • 正在恢复沼泽的努力是什么努力?
  • 这些努力将如何使用现代技术,如遥感图像?
阅读更多

你觉得这个资源有用吗?

课程详细信息

成绩 主题 项目2061基准 国家标准

本系列的其他课程

manbetx注册与登录