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小号的大单元|为什么岛的一边缺水?怎么办? [复制链接]

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下面这个单元中:1. 学生能学到哪些知识?
2. 学同样的知识,你见过的单元是怎么设计的?
3. 如果能选,你会用哪种单元设计上课?为什么?


什么决定人类有多少水可以用?主题:地球系统

整体介绍
东城和西城是坐落在小岛上一座山两边的城市。东城缺水,而西城不缺水。作为水资源工程师,学生学习地球系统,以便搞清楚什么导致岛的一边缺水。另外,他们设计方法来缓解水资源的短缺的影响,包括淡水收集系统,以及使用化学反应处理废水的计划。


第1节 为什么东城缺水,而西城不缺水?



  • 现象:东城缺水,而西城不缺水。
  • 问题:为什么东城缺水,而西城不缺水?
  • 学生如何搞清楚:学生通过分析全球水资源分布,阅读水资源短缺的资料,定义东城面临的问题。他们讨论生物圈和水圈之间如何相互影响,并写出对东城缺水的科学解释。
  • 学生搞清楚了:东城一直增加的人口正在用光他们唯一的淡水水源—地表的水库,而西城有另一个淡水水源—降雨。
  • 新问题:为什么西城降雨比东城多?

第2节 为什么西城降雨与东城多?


  • 问题:为什么西城降雨比东城多?
  • 学生如何搞清楚:学生通过动手研究收集信息。“地球系统”模拟程序,以及文本资料,帮助学生在两个尺度上理解凝结和蒸发:肉眼可以观察到的尺度,以及纳米尺度。他们将这个理解应用到关于空气和水圈相互影响的讨论中。另外,学生设计并建造淡水收集系统。
  • 学生搞清楚了:西城降水更多,是因为更多的水蒸气在那里凝结。在凝结过程中,水蒸气遇冷,变成液态水。西城上空有很多水蒸气遇冷,所以形成了很多降雨。东城上空没有很多降雨形成,说明那里没有很多水蒸气遇冷凝结成液态水。
  • 新问题:为什么相比于东城,西城上空有更多水蒸气遇冷

第3节 为什么相比于东城,西城上空有更多水蒸气遇冷?


  • 问题:为什么相比于东城,西城上空有更多水蒸气遇冷?
  • 学生如何搞清楚:学生综合从文本资料、实物模型和模拟程序中获得的信息,来确定较高海拔的空气温度较低,水蒸气会凝结。另外,他们评估与迭代他们设计的淡水收集系统。
  • 学生搞清楚了:西城上空有更多的水蒸气遇冷,因为小岛的西面有更多的水蒸气向上运动到温度更低的空气中。这意味着水蒸气会凝结,然后变成雨落下来。
  • 新问题:为什么相比东城,西城有更多的水蒸气上升?

第4节 为什么相比东城,西城有更多的水蒸气上升?


  • 问题:为什么相比东城,西城有更多的水蒸气上升?
  • 学生如何搞清楚:学生使用模拟程序和动手活动来研究,观察到在风吹向一座上时,水蒸气会向上运动。他们综合自己关于水蒸气在哪里、为什么凝结的知识,来解释地球系统如何相互影响来制造雨影区(无雨干旱的区域)。另外,他们再一次迭代他们设计的淡水收集系统。
  • 学生搞清楚了:相比东城,西城上空有更多的水蒸气上升,是因为山使从海洋吹过来的风向上吹。这导致空气中的水蒸气冷却、凝固,并在西城形成降雨。继续吹过这座山的空气中没剩下足够的水蒸气,为东城带来降雨。

第5节 东城如何把废水变成干净的淡水?


  • 要解决的实际问题:东城缺水,怎么把废水变成干净的淡水?
  • 学生如何解决:学生观察化学反应,并阅读一些日常化学反应的资料。他们使用数字模型发现在化学反应中物质不会创生也不会消失。学生用化学反应写出解释,说明废水处理如何成为东城水资源短缺问题的解决方案。
  • 学生的解决方案:东城可以在废水中加入一些物质,这些物质与废水中的有害物质发生反应。这个反应产生新的物质,这些新物质更容易从水中去除。这样,东城能够得到干净的淡水。
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真正的解决问题,也是需要培养的目标。
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金老师这个是你自己设计的吗?
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东城和西城是坐落在小岛上一座山两边的城市。东城缺水,而西城不缺水。

金亚军 发表于 2022/7/4 22:09:55

想到了“南水北调”工程。
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谢谢分享,开阔眼界了。
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这个是非常好的项目学习,通过这样的活动帮助学生了解不同降雨的原因
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