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水循环

你需要的东西

材料

  • 两个菜
  • 一个冰块
  • 一个清晰的玻璃
  • 广告纸
  • 蜡笔/标记
  • 大的玻璃、金属或塑料碗
  • 陶瓷干杯(如咖啡杯)
  • 长绳子或大橡皮筋
  • 水罐或桶
  • 一片透明的塑料膜
水循环©2012 Clipart.com

目的

帮助学生了解水在改变形态时所经历的连续循环。


上下文

在这节课中,学生们基于他们之前对水的调查,以及水的不同形式,学习水的循环和它在我们周围的连续流动。学生们首先要复习他们已经知道的关于水的知识,以及水是如何根据温度的高低而结冰或变成气体的。然后,他们了解水循环及其影响我们的土地、海洋和大气的关键过程。同时也强调了对淡水保护的持续需求。

一般来说,这个层次的学生应该已经了解了以下的基本概念:自然界中的一些事件有一个重复的模式,例如每天的天气模式或温度的变化,以及在一年中的不同时间出现雨雪;水可以是液体也可以是固体可以从一种形式变成另一种形式;打开的容器里的水会消失,而关闭的容器里的水不会消失。随着学生的成熟和在不同的环境中遇到这些概念,他们对这些概念的理解会慢慢增长。

这节课加深了学生对水的液体和固体形式之间的联系的了解,除了帮助他们认识到水也可以是气体,这在这个层次上要困难得多。例如,学生将被要求思考开敞容器中的水消失后去了哪里。这既非不言而喻,也不易察觉。但是水循环对地球上的生命来说是如此的重要,以至于在这个层次上的学生肯定会有经验,这些经验将及时有助于他们对蒸发、凝结和物质守恒的理解。(科学素养基准,67 - 68页)。这节课将介绍这些形式概念。

在教学过程中,要注意研究表明,学生关于物质守恒、相变、云和雨的思想是相互关联的,有助于理解水循环。学生们似乎经历了一系列阶段来理解蒸发。在他们明白水被转换成一种看不见的形式之前,他们最初可能相信,当水蒸发时它就不存在了,或者它改变了位置但仍然是液体,或者它被转换成某种其他可感知的形式(雾、蒸汽、水滴等)。在特殊的指导下,五年级的一些学生可以识别出空气是水蒸发的最终位置,但他们必须首先接受空气是一种永久物质。对于小学高年级的学生来说,这似乎是一个具有挑战性的概念。学生在中学时就能从重力的角度理解降雨,但对凝结的机理却知之甚少,这一点直到高中早期才有所了解。(科学素养基准,336页。)。

要了解更多关于地球气候背景下的水循环,请阅读本文摘录所有美国人的科学


提前计划

本课程适用于3-5年级的高年级学生。作为先决条件,学生应该有接触液体和固体形式的水的经验,以及水从杯子中“消失”的经验。这些概念将在本课的动机部分进行回顾。有三个K-2级的科学网络链接课程意甲赞助商万博,涉及水的三种状态或形式:


动机

为了让学生理解水循环是如何工作的,重要的是让他们复习关于水本身的知识,以及在不断变化的环境中水的不同状态(固体、液体或气体)。这可以通过向学生展示三个项目来完成——半杯水,一个有冰块的盘子和一个有湿纸巾的盘子。

首先把注意力吸引到这杯水上。问这样的问题:

  • 这个杯子里是什么?
  • 水是什么?它看起来或感觉如何?
  • 水是固体、液体还是气体?
  • 你在哪里可以找到水?它来自哪里?

引导学生确定水是一种液体,既以雨的形式从天空中下落,也可以在海洋、湖泊、溪流和地下大量发现。接下来,拿起装有冰块的盘子,展示给全班同学看。问这样的问题:

  • 这道菜里装的是什么?
  • 描述冰。它看起来或感觉如何?
  • 冰是固体、液体还是气体?
  • 冰是由什么构成的?它是怎么制成的?
  • 如果我把冰放在房间里几个小时,会发生什么?

帮助同学们认识到冰是水,因为它暴露在非常低的温度下而冻结成固体。要让他们明白,当冰变暖时,就会变成液态水。

接下来,把湿纸巾放在盘子上,问这样的问题:

  • 这是什么?
  • 如果我把它放下几个小时会发生什么?
  • 为什么会变干?
  • 除了纸巾,还有什么湿的东西会随着时间变干?(比如湿衣服、浇过的植物、玻璃杯里的水和水坑。)
  • 如果我在冬天把这张湿纸巾放在外面呢?它会发生什么?为什么?

在这一点上,学生们应该明白,当水暴露在温暖的温度下,它会消失或蒸发,变成气体,而在较冷的条件下,它会冻结成冰,变成固体。需要强调的是,他们看到的三个水样代表了水在温度和其他条件变化时的三种状态或形式。


发展

为了帮助学生更好地理解水在外部世界的不断循环和转化——水循环——让他们思考和讨论如下问题:

  • 当水消失或蒸发时,它去了哪里?
  • 太阳在蒸发过程中起什么作用?
  • 下雨的时候水从哪里来?
  • 云是如何形成的?
  • 当雨(雪/雨夹雪)落到地面时,通常会发生什么?

    接受一切合理的回答。鼓励学生详细说明他们的回答。)

使用他们的水循环学生表,学生应该访问Round & Round It Goes!水循环了解更多关于水循环的工作原理。学生们将被引导点击并阅读图表中显示的水循环的每个过程——从降水开始,到水蒸气结束——然后回答问题并用他们的答案做笔记一圈又一圈!学生表。完成后,与他们讨论他们所学到的知识,并确保强调关键基准概念,涉及变革(液体/固体/气体)和全球水循环过程的连续、周期性方面。

接下来,根据资源的可用性将类划分为组。为了更好地应用和巩固他们所学到的知识,让每个小组完成动手活动水循环模型学生表。每个小组将被要求在课堂上创建一个水循环的模型。除此之外,他们还能观察到水是如何凝结和沉淀的。一旦模型完成,其中的变化开始发生,在您的讨论中包括以下问题:

  • 描述一下在你的微型水循环中发生了什么。
  • 太阳对你的水循环有什么影响?树荫下吗?
  • 是什么导致水在杯子或“海洋”中蒸发?
  • 水去哪里了?
  • 你如何解释保鲜膜上发生的事情?
  • 你如何解释正在发生的滴水现象?
  • 解释在您的模型中发生的水循环所涉及的过程。

评估

将这类植物分为七组,每一组代表水循环中的一个关键过程——降水、入渗、地下水、地下水位、蒸发、蒸腾和水蒸气。分发海报纸和蜡笔或记号笔,让每个小组画一幅画,展示他们在水循环中的工作过程。指导他们使用笔记和以前的网站作为资源。当他们完成后,让团队把他们的海报按正确的顺序排列在墙上,从沉淀开始。请每个团队解释他们的过程是如何工作的。在他们的演讲之后,鼓励进行课堂讨论,并辅以他们的水循环模型或实际例子。

为了进一步的享受和更大的挑战,给相同的小组分配一个新的水循环过程,让他们重新做水循环的演示——这次不使用他们的笔记。

可选活动:
水循环不羁这是一首关于水循环的长篇大论,其中包含了学生在本课中学到的关键术语和过程。唱出来可能是为了好玩,也可能是为了进一步加强。


扩展

学生可以进一步应用他们所学的知识我的生活点滴活动,他们想象自己是一滴水,并写一个短篇故事,关于他们认为自己来自哪里(在水循环的背景下)。


所有年级的学生都可以在环保署了解更多关于水循环影响环境的方式水的《资料读物》系列的网站。该资源包括活动、事实说明、参考材料等。


富兰克林研究所的城市中的水网站可以帮助学生加深对水和全球持续的水循环的理解。本资源涵盖了“水的基础知识”和水的科学,也提出了费城的水系统的分析和案例研究在全世界的水道。


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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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