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草地模拟气候变化研究

你需要的东西

材料

  • 更多的时间告诉我们关于植物和气候变化的不同故事这篇文章分成了几个部分一个B这样学生就看不到实验前的研究结果了。
  • 我们如何知道我们对气候变化的了解:科学家和孩子们探索全球变暖林恩·切里(Lynne Cherry)和加里·布拉希(Gary Braasch)著
  • 需要有足够大小的可用草地来设立试验田
  • 一根水管,浇壶,或其他浇地的方法
  • 测量地块尺寸的米尺
  • 调查标志以区分研究地块
  • 剪子用于收获地上材料的实验结束
  • 每个地块两袋牛皮纸午餐袋,用于收集地上的材料(草类植物一袋,非草类植物一袋)
  • 烘箱(如果有)干燥收集的植物样品
草地模拟气候变化研究

目的

了解生物间的相互作用以及这些相互作用是如何随着气候变化而变化的,特别是在草原群落中。


上下文

气候变化已在报纸、杂志、科学书籍和专业科学期刊上得到广泛讨论。这节课为您提供了一个与您的学生更深入地探讨气候变化概念的机会。许多科学课题都可以探讨与气候变化有关的问题。这里的重点是生物如何相互作用(特别是植物竞争),以及这些相互作用的动态如何可能根据气候变化预测而发生变化。

由于世界各地有许多物理条件,我们发现各种各样的生态系统,如森林、沙漠、海洋、草原和许多其他。生活在这些生态系统中的生物以不同的方式相互作用,以及与环境的相互作用,而且这些相互作用在数百年或数千年里通常是稳定的。然而,生态系统的稳定性会随着一些事件的发生而变化,比如迁徙或进化带来的新物种的出现,人类引入的新物种,或者在这种情况下,气候变化。(所有美国人的科学, pp。65 - 66)。

在八年级之后,学生应该对生命链的相互依赖有一个基本的了解:生物体在生态系统中相互作用,生态系统结构可以改变,生物体依赖于他们的环境,人类活动最终会对这些生态系统产生影响。(科学素养基准, pp。65 - 66)。然而,学生们经常对气候变化及其对生态系统的影响有误解。因此,教师对学生进行询问以发现这些误解是很重要的。

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提前计划

根据学校的规定,家长/监护人的学生许可单可能是必要的。

根据学校的政策和程序,使用学校场地、预先警告维护等可能需要表格或额外的文件。

为你准备的阅读材料:交流和学习全球气候变化,来自美国科学manbetx注册与登录促进会,2007年。


动机

由于气候变化已经在报纸、杂志、科学书籍等上得到了广泛的讨论,你应该开始进行头脑风暴,评估你的学生对气候变化的了解或误解。你可以通过直接询问你的学生关于气候变化的听说来开始头脑风暴会议。你可以考虑这些提示来继续讨论,并将他们的答案写在表格上:

  • “全球变暖”和“全球气候变化”经常互换使用。它们真的是可以互换的短语吗?如果不是,这两种想法有什么区别?
      (不,它们不能互换,但它们肯定是相关的。“全球变暖”一词是指由于二氧化碳和甲烷等温室气体的排放,地球表面温度逐渐升高。“全球气候变化”是指地球上条件变化的差异。有些地方可能温暖,但有些地方凉爽。在其他地区降水减少的地方,一些地区的降水可能会增加。“全球气候变化”一词更准确地描述了发生在地球上的变化,似乎比“全球变暖”更受欢迎,后者意味着全球变暖将发生在所有地方。
  • 有哪些证据支持气候变化的概念?
      (这个问题让你有机会讨论《我们如何知道我们对气候变化的了解:科学家和孩子探索全球变暖》一书中的证据。这本书概述了多行证据。)
  • 我们的城镇、州或地区预计会发生什么样的气候变化?
      (这个问题的答案因地区而异。请参阅下一个问题中的参考资料。)
  • 我们在哪里可以找到这些信息?
      (学生可以在这些网站上查看你所在地区的情况:国家气象局的气候预测中心和美国全球气候变化研究项目文件。)
  • 我们能做些什么来解决与全球气候变化有关的问题?
      (你可以讨论什么是“绿色”,以及改变生活方式如何有助于解决全球气候变化的问题。有多种资源可以提供创意,包括国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Lab)网站提供的小型创意。)

接下来,学生应该阅读我们如何知道我们对气候变化的了解:科学家和孩子们探索全球变暖林恩·切里(Lynne Cherry)和加里·布拉希(Gary Braasch)著。这本书很好地介绍了科学家收集的各种证据来支持气候变化理论赢家!中学科学书)。读完这本书后,回到关于气候变化的头脑风暴会议上产生的想法。讨论学生以前的想法和任何新的想法,他们可能阅读后。如果你喜欢,你可以使用一个更正式的阅读策略和K-W-L图表。

这是一个正式的策略,以准备学生阅读我们如何知道我们对气候变化的了解通过使用K-W-L图表(你可以参考K-W-L更多信息请见国家教育协会。)通过K-W- l,你可以在阅读一本书之前确定学生对气候变化的了解(“K”)(从而揭示学生的误解)和学生想知道的(“W”)(关于气候变化)。根据阅读,通过讨论学生从书中学到了什么(“L”)来完成K-W-L图表。


发展

科学家们目前正在做有关全球气候变化的研究。例如,在安吉洛海岸保护区美国的科学家和大学生正在从事各种各样的研究课题,包括研究未来气候变化可能会如何影响北加州草原的生态系统。具体来说,科学家们正在进行一项由国家科学基金会资助的研究,研究预测的降雨增加如何影响草地上有机体之间的相互作用。研究的一个有趣的方向是关注相互作用的差异如何影响草原生态系统的稳定性。学生应该使用他们的模拟气候变化去阅读一篇关于草地草地研究的简短文章,更多的时间讲述关于植物和气候变化的不同故事,a部分,并回答相应的问题植物与气候变化学生表。问题的答案可以在网站上找到植物与气候变化教师表。

在学生阅读完文章后,他们应该继续阅读表格,通过去和观看获得更多关于研究的信息加州气候变化研究(A,并回答相应问题。在这个视频中,学生们将看到科学家不仅仅是穿着实验室大褂的人。学生们将看到很多人在做研究,试图找到科学问题的答案。学生们还将学习对科学感兴趣的专业科学家和大学生如何参与到安吉洛保护区的野外工作中。

在学生回答完文章和视频的问题后,你应该在课堂上讨论文章、视频和学生的回答。从文章和视频中,学生应该了解研究的重点。基本上,安吉洛保护区的降水预计会增加。研究人员增加了额外的水来模拟北加州地区的降水变化预测。然后,他们研究了在五年内增加水分后,草原是如何自我重组的。这个实验证明了群落中物种相互作用的重要性。

为了模拟研究的一部分,学生们将参与一个研究性的科学活动。你应该让学生预测他们认为在安吉洛保护区实验中加入水会发生什么,就像在视频的A部分读到和看到的那样。然后,你应该让学生在他们自己的校园里使用基于探究的活动来测试他们的预测。

你所提供的指导的数量将决定实验是如何建立的。你可以使用模拟气候变化实验教师表作为一种潜在的方式来指导一个班级的大约30名学生通过这个模拟。学生可以把他们的观察记录在模拟气候变化实验学生表。

在学生完成他们的模拟后,让学生回到他们的表格去阅读更多的时间将讲述一个关于植物和气候变化的不同故事和看加州气候变化研究(B了解在安吉洛保护区进行的研究结果。学生应回答植物与气候变化学生单上相应的问题,并在课堂上讨论他们的回答。这些问题的答案可以在植物与气候变化教师表上找到。


评估

在学生有机会像科学家一样行动之后,他们也可以像科学家一样写作。这个模拟为学生提供了一个机会,写一份关于他们的实验以及它如何与他们最初的预测联系的实验报告。学生应该特别包括他们观察到的生物之间的相互作用的信息,增加的水分如何影响他们的“生态系统”中的植物的生长,以及他们的数据如何与在安吉洛保护区进行的研究进行比较。

学生可以将他们的实验结果与更大的区域联系起来。在学生的实验室报告中,他们应该讨论他们的实验结果和区域气候预测之间的联系。关于基于区域预测的未来实验的讨论可以添加到实验室报告的这一部分。学生应该在未来的实验中讨论一个灌溉制度,这将更接近于模拟你所在地区的降雨预测。多年来降水量的增加会对你的地区产生什么样的长期影响?


扩展

纵向研究:您可以通过保留每年班级生成的图表来建立班级生成的结果数据库。随着时间的推移,图表中年度结果的变化将成为课堂上一个有趣的讨论话题。学生可以从类似的实验过程中看到不同的结果。


观察昆虫:在建议的实验布局中,程序不涉及观察任何昆虫。另一种扩展可能包括对照区和试验区之间昆虫种群的变化。虽然你可能不能把所有昆虫的种类都识别出来,但你可以观察到一般昆虫种群数量的变化。


你应该考虑到这个实验有可能让学生更多地参与研究。有许多学生研究报告的好途径,可以通过以下场所进行青年科学与人文学术研讨会英特尔科学人才搜索


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课程详细信息

成绩 主题 类型 2061项目的基准 国家标准
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