Учебная коробка с парниковым эффектом

Учебный блок по парниковому эффекту В этом учебном блоке содержатся ресурсы, связанные с парниковым эффектом. Это поможет вам научить, как работает парниковый эффект, и как он препятствует тому, чтобы Земля превратилась в ледяной шар, и почему сегодня это происходит слишком часто.

Учебные коробки Центра научного образования UCAR представляют собой тематические коллекции образовательных ресурсов, готовых к использованию в классе, чтобы помочь учащимся понять естественные науки, технологии, инженерное дело и математику (STEM). Ресурсы, выделенные в учебных блоках, взяты из различных программ научного образования, и все они были проверены командой Центра научного образования UCAR.

• Тема: Парниковый эффект
• Уровень: Средняя и старшая школа
• Как использовать этот ресурс: Выберите ресурсы ниже, которые лучше всего подходят для ваших учащихся для достижения цели обучения. Ресурсы расположены в последовательности, чтобы помочь учащимся понять их.

Парниковый эффект

Цель: Студенты узнают, как парниковые газы временно задерживают тепло в атмосфере Земли, нагревая нашу планету за счет парникового эффекта.

Мероприятия: Студенты изучают парниковый эффект с помощью компьютерного моделирования, а затем углубляются в изучение того, как работает парниковый эффект, с помощью чтения и видео в Интернете.

Привлекать

Спросите учащихся, что они слышали о парниковом эффекте. Попросите их объяснить,

они думают, что это хороший или же Плохо вещь. Проведите короткую дискуссию в классе по этой теме.

Без парникового эффекта Земля была бы негостеприимным ледяным шаром. Однако слишком сильный парниковый эффект, вызванный сжиганием ископаемого топлива, быстро нагревает наш климат и вызывает множество других проблем.

Исследовать

Две симуляции или виртуальные лаборатории, описанные ниже, позволяют вашим учащимся исследовать парниковый эффект, выполняя простые «эксперименты» в рамках компьютерных моделей.

• Предложите учащимся определить базовую взаимосвязь между количеством парниковых газов в атмосфере и температурой (больше парниковых газов = выше температура).
• Вы также можете предложить своим ученикам обратить особое внимание на:
  • различное поведение входящих фотонов видимого света по сравнению с исходящими инфракрасными длинноволновыми фотонами
  • взаимодействие между фотонами и парниковыми газами

  PhET — парниковый эффект

  Этот интерактив на основе Java был создан в рамках проекта PhET Университета Колорадо в Боулдере, в котором есть десятки симуляторов естественнонаучного образования.

  1. Перейдите на страницу PhET «Парниковый эффект» и либо запустите, либо загрузите (затем запустите) симуляцию.
  2. Выберите опцию «Регулируемая концентрация» в разделе «Атмосфера во время» в правой части экрана.
  3. Используйте ползунок «Концентрация парниковых газов», чтобы изменить количество парниковых газов; наблюдать влияние температуры.
  4. Установите концентрацию парниковых газов на «Много», затем наблюдайте за поведением желтых фотонов, представляющих солнечный свет, и красных фотонов, представляющих инфракрасное излучение Земли. Проследите пути нескольких фотонов каждого типа и сообщите обо всех замеченных различиях. [Желтые фотоны беспрепятственно проходят сквозь атмосферу. Многие красные фотоны перенаправляются обратно вниз при столкновении с парниковыми газами.]

  Консорциум Конкорд — Каково будущее климата Земли?

  Этот интерактив на основе HTML5 встроен в учебный модуль, созданный The Concord Consortium, некоммерческой образовательной научно-исследовательской организацией, базирующейся в Конкорде, штат Массачусетс.

  1. Перейти к разделу «Каково будущее климата Земли?» модуль урока на веб-сайте Concord Consortium.
  2. Нажмите кнопку «Запустить активность».
  3. Щелкните ссылку на урок 3 «Взаимодействие в атмосфере».
  4. Этот урок состоит из шести разделов. Вы можете щелкнуть маленькие кружки в правом верхнем углу, чтобы перейти к любому из разделов. Моделирование парникового эффекта в нескольких немного отличающихся формах встроено в несколько сегментов урока.
  5. Мы предлагаем вам использовать версию симуляции, встроенную в раздел 2 урока, так как она включает в себя графики температуры и концентрации углекислого газа.
  6. Нажмите кнопку "Взорваться!» несколько раз, чтобы добавить углекислый газ в атмосферу. Наблюдайте за влиянием на температуру.
  7. Нажмите кнопку "Удалить CO2кнопку несколько раз, чтобы удалить большую часть или весь углекислый газ из атмосферы. Наблюдайте за влиянием на температуру.
  8. Использовать "Следите за энергетическим пакетом" а также "Следите за CO2», чтобы сосредоточиться на отдельных фотонах и молекулах газа, чтобы лучше понять их поведение.

  Объяснять

  Предложите учащимся изучить ресурсы, которые объясняют, как работает парниковый эффект. Большинство ресурсов, перечисленных ниже, представляют собой видео или анимацию; пара — это аннотированные слайд-шоу или чтения.

  • Климатические процессы: что такое парниковый эффект — аннотированное слайд-шоу с шестью экранами из Кошландского музея науки; также включает разделы, посвященные углеродному циклу, климатическим воздействиям и климатическим обратным связям.
  • Парниковые газы — короткое видео (2 минуты) из шестисерийной серии «Изменение климата, линии доказательств», подготовленной Советом по атмосферным наукам и климату Национального исследовательского совета и Национальной академии наук.
  • Почему парниковые газы делают планету теплее — живое видео (около 7 минут) профессора атмосферных наук Скотта Деннинга, объясняющего парниковый эффект, из проекта «Изменение климата» в Университете штата Колорадо.
  • Парниковый эффект — чтение из Центра научного образования UCAR
  • Парниковый эффект — короткая (2 минуты) озвученная анимация от Агентства по охране окружающей среды США; графика и повествование могут лучше подходить для младших школьников
  • Глобальное потепление: физика парникового эффекта — короткое (2 минуты) видео на PBS Learning Media с использованием отрывков из телесериала NOVA/FRONTLINE
  • Парниковый эффект — озвученная анимация (3,5 минуты) из Земной обсерватории НАСА.

  Оценивать

  Вот некоторые пункты оценки парникового эффекта, а также ключ к ответу:

  • Вопросы для оценки парникового эффекта
  • Ключ ответа

  Ресурсы

  Изучите учебные ресурсы ниже, чтобы узнать больше о парниковом эффекте и энергии в системе Земли.

  Энергетический бюджет Земли

  • Энергетический бюджет (статья)
  • Диаграмма радиационного баланса (изображение)
  • Энергетический баланс Земли (моделирование)
  • Климат и энергетический бюджет Земли (статья Земной обсерватории НАСА)
  • Объяснение энергетического бюджета Земли (4,5-минутное видео)
  • Парниковый эффект (3,5-минутная анимация из Земной обсерватории НАСА)
  • Отслеживание энергии Земли: от Эль-Ниньо до глобального потепления (научная статья: (Trenberth et al., 2011))

  Альбедо

  • Альбедо и климат (статья)
  • Изучение альбедо поверхности (практическое занятие)
  • Понимание альбедо (практическая деятельность)

  Научные стандарты следующего поколения:

  • Научная и инженерная практика NGSS: разработка и использование моделей; Анализ и интерпретация данных; Построение объяснений
  • Сквозные концепции NGSS: энергия и материя; Стабильность и перемены; Системы и системные модели; Причина и следствие; Масштаб, пропорция и количество
  • Основные дисциплинарные идеи NGSS:
    • MS-PS3.A, HS-PS3.A Определения энергии
    • MS-PS3.B, HS-PS3.B Сохранение энергии и передача энергии
    • MS-ESS2.A, HS-ESS2.A Материалы и системы Земли
    • MS-ESS2.D, HS-ESS2.D Погода и климат
    • MS-ESS3.D, HS-ESS3.D Глобальное изменение климата
    • MS-ESS3.A, HS-ESS3.A Природные ресурсы
    • MS-ESS3.C, HS-ESS3.C Воздействие человека на системы Земли

    Уровень оценки

    • Средняя школа
    • Средняя школа
    голоса

    Рейтинг статьи