超级火山大危机STEM课程设计建议课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/5/17,#,超级火山大危机STEM课程设计建议课件,2019,年,3,月，科技学堂与,万物,杂志开展第二期,万物,云教研活动。,“,超级火山大危机”是,万物,杂志,2019,年第二期,的一篇专题文章，,我们以它为主题,开展,了四场分享，将这个主题转变成,STEM,教育方案。,参加活动的老师们群策群力提出课程设计意见，我们综合各位老师的意见，,设计了这份“超级火山大危机”的教学设计建议。,案例介绍,案例介绍,坦博拉火山,英国画家威廉,透纳的作品与半个地球外的坦博拉火山的爆发有着密切的联系,坦博拉火山英国画家威廉透纳的作品与半个地球外的坦博拉火山的,坦博拉火山,1815,年，超级火山坦博拉火山发生了大规模爆发，那次的爆发等级是,7,级，造成的直接死亡人数大概是,11000,到,12000,人，在爆发之后，超级火山的巨大威力才渐渐显现出来。,在这次的爆发中，大约有,1000,亿立方米的物质被喷射到空中，重的物质很快就落到地面上，而轻盈的物质却随着气流遍布全球。火山灰随着气流飘到了英国，在太阳的映照下，那几年英国的天空呈现出鲜艳的红色。,在,1815,年到十九世纪二十年代，坦博拉火山满布空中的火山灰遮挡了阳光，,1816,年成为一个无夏之年。,坦博拉火山1815年，超级火山坦博拉火山发生了大规模爆发，那,坦博拉火山的爆发直接导致了嘉庆二十年云南地区的大面积饥荒，并间接导致了清朝的衰落。,超,级火山的喷发带来的危害是全球性的，科学家必须做好持续的火山监测，才能做好应对策略。,坦博拉火山,坦博拉火山的爆发直接导致了嘉庆二十年云南地区的大面积饥荒，并,一座火山只有在爆发之后才能被判定是否是超级火山，科学家讲火山爆发的程度分为,0-8,，,8,个等级，被称为火山爆发指数。火山爆发的等级指数越大，意味着它排放出来的物质也就越多。,爆发指数,一座火山只有在爆发之后才能被判定是否是超级火山，科学家讲火山,0-1,级 夏威夷火山,6,级 皮纳图博火山,8,级 黄石火山,爆发指数,0-1级 夏威夷火山6级 皮纳图博火山8级 黄石火山爆发指,火山冬天,火山制冷,阻挡阳光,酸雨,含硫云层,岩浆喷发,火山冬天火山制冷阻挡阳光酸雨含硫云层岩浆喷发,中国境内有各种各样的地质遗迹，火山也曾在中国分布广泛。而到了现代，中国几乎没有仍在活跃的活火山，但我们仍能从各种死火山和休眠火山中找到史前剧烈地质运动的痕迹。,中国境内有各种各样的地质遗迹，火山也曾在中国分布广泛。而到了,长白山位于,吉林省东南边陲，处在中朝两国的分界线上,。长白山,天池火山海拔高度,2749m,，天池,水面海拔高程,2192m,，最深处可达,373m,，是中国最深的湖泊。,长白,山,长白山位于吉林省东南边陲，处在中朝两国的分界线上。长白山天池,长白山在,明清时期发生过多次喷发，而现在它是一座休眠火山,。,在,长白山，我们能见到许多有趣的火山地貌。例如火山锥、火湖、瀑布、温泉群、地下森林、火山熔洞、大峡谷,等。,长白山,长白山地下森林,长白山在明清时期发生过多次喷发，而现在它是一座休眠火山。长白,五,大连池世界地质公园地处小兴安岭山地向松嫩平原的过渡地带，总面积为,1060,平方公里，园区主要地质遗迹有：,14,座孤峰状火山、,11,座盾形火山和,8,座岩渣锥火山，以及,800,多平方公里的熔岩台地。,五,大连池火山群,五大连池世界地质公园地处小兴安岭山地向松嫩平原的过渡地带，总,五大连池有着世界上保存最完整，分布最集中，品类最齐全，形态最典型的火山地质地貌，如果你有机会去五大连池旅游，将能看到石龙、石海、熔岩瀑布、熔岩隧道、熔岩钟乳、象鼻熔岩、喷气锥等微地貌,景观。,五,大连池火山群,五大连池有着世界上保存最完整，分布最集中，品类最齐全，形态最,雁荡山完整记录了距今,1.28,亿,1.08,亿年间一座流纹质的复活型破火山的火山爆发、塌陷、复活隆起的完整地质演化过程。你可以在这里看到火山岩石学的各种流纹岩类各种岩石。,雁荡山,雁荡山完整记录了距今1.28 亿1.08 亿年间一座流纹质,雁荡山世界地质公园以巨厚的流纹质火山岩层在外动力地质作用下形成的叠嶂、锐峰、方山、石门、柱峰、岩洞、天生桥和峡谷等岩石地貌以及瀑潭、涧溪和河湖等景观地貌而著称。其中灵峰、灵岩、大龙湫并称为雁荡三绝。,雁荡山,雁荡山世界地质公园以巨厚的流纹质火山岩层在外动力地质作用下形,海,南的琼北地区也是火山密集分布的地区，与其他巍峨的火山不同，雷琼火山数量密集，也更加低矮。琼北地区有,101,座火山，而完整保留下来的火山有,38,座。,在这里你可以看到熔岩锥、碎屑锥、混合锥、低平火山口等火山地貌，还能看到很多千奇百怪的熔岩形态、熔岩隧洞等等。,雷琼火山群,海南的琼北地区也是火山密集分布的地区，与其他巍峨的火山不同，,位于,云南省西部边陲腾冲县境内，以,99,座新老不通的火山和热泉、矿泉出名。,腾冲火山群的火山体有截顶圆锥状火山、穹丘状火山和盾片状火山等多种类型。在火山熔岩台地上，有熔岩波浪、驮移锥、渣状熔岩、结壳熔岩及熔岩隧道与地下暗河等诸多火山地貌。,腾冲火山群,位于云南省西部边陲腾冲县境内，以99座新老不通的火山和热泉、,通常，以火山为主题的,STEM,课程会要求学生制作火山模型，,并结合展板、海报等方式，展现学生对于火山的认识。,火山的模型设计分为两种形式：,静态模型和动态模型，不同的模型各有优势。,我们还可以结合开源硬件和传感器，设计出火山监测主题的,STEM,课程案例。,火山主题活动设计,通常，以火山为主题的STEM课程会要求学生制作火山模型，火山,静态模型能够很清晰地展示火山的地层结构。这是,一个用,3D,打印打印做成的火山模型，打开它我们可以看到火山的剖面图。,火山,主题活动设计,静态火山模型,静态模型能够很清晰地展示火山的地层结构。这是一个用3D打印打,静态模型可做成半开放的剖面图模型。我们,能够看到火山的地层结构、火山口、岩浆、上升通道等,结构。,火山,主题活动设计,静态火山模型,静态模型可做成半开放的剖面图模型。我们能够看到火山的地层结构,静态火山模,型的制作方法,用,一个瓶子做成火山的上升,通道,用,纱网和泡沫做成,山体基本结构,覆盖,上一层纱布，涂上水白胶（白胶和水以,4:1,的比例混合）塑,形。,待水白胶干燥,稳定后，涂上合适的颜料，火山就做好了。,火山,主题活动设计,静态火山模型,静态火山模型的制作方法火山主题活动设计静态火山模型,火山静态模型可以与展板相结合，呈现出更多内容和信息。,火山,主题活动设计,静态火山模型,火山静态模型可以与展板相结合，呈现出更多内容和信息。火山主题,动态模型是另一种常用的火山模型制作方式，它展现的是火山喷发时的场景。动态模型能够将地理、化学结合起来，提高学生多方面的综合能力,。,设计动态模型的时候要注意抓住“火山”本身的特点，避免过分重视,化学反应的部分，而忽略了火山本身的主题。,火山,主题活动设计,动态火山模型,动态模型是另一种常用的火山模型制作方式，它展现的是火山喷发时,火山,主题活动设计,动态火山模型,1,、铺,好一张蜡纸,。,2,、,在中间放上容器,。,这个容器（易拉罐、果酱瓶、塑料瓶等等）用来充当火山的主体，一会儿你要把“岩浆”灌进去！,3,、,用黏土制作火山的外部。把容器从头到脚用黏土裹起来，记得要做得有棱有角一点，毕竟真火山的外壁可不是光溜溜的坡面！,动,态,火山模,型的制作方法,（根据,WikiHow,整理,）,火山主题活动设计动态火山模型1、铺好一张蜡纸。2、在中间放上,火山,主题活动设计,动态火山模型,4,、静置一个小时，晾干黏土。,5,、混合醋汁。往醋汁里混入一些红色的食用色素，再加上一调羹洗洁精。,6,、把混合好的液体倒入容器中。,动,态,火山模,型的制作方法,（根据,WikiHow,整理,）,火山主题活动设计动态火山模型4、静置一个小时，晾干黏土。5、,火山,主题活动设计,动态火山模型,7,、包好泡打粉（小苏打）。将少许泡打粉倒在厕纸或纸巾上，卷起纸巾，用橡皮筋捆起来。,8,、把纸巾卷塞入混合液中。,9,、现在退开一点，一旦纸巾溶解，你的火山就会开始喷发了。,动,态,火山模,型的制作方法,（根据,WikiHow,整理,）,火山主题活动设计动态火山模型7、包好泡打粉（小苏打）。将少许,常用于火山喷发模型制作的反应材料有小苏打,+,醋酸、双氧水,+,酵母等。,值得注意的是，制作火山动态模型会用到化学药品，科技教师要注意安全化学药品的安全使用，以免发生意外,。,火山,主题活动设计,动态火山模型,火山动态模型未按照要求设计而造成的事故图片,常用于火山喷发模型制作的反应材料有小苏打+醋酸、双氧水+酵母,静,态模型的优势在于清晰地展示火山的地质结构，动态火山模型优势在于视觉效果更加，也更容易跟其他学科相结合。然而它的问题也是很明显的，许多教师开展火山动态模型制作时常常容易重视化学反应的部分，而忽略了火山本身的主题。为了解决这个问题，我们建议科技教师将动态模型和静态模型结合起来，发挥它们的优势，做成具有多重教育意义的,STEM,活动,。,火山,主题活动设计,动态和静态结合的模型设计方法,静态模型的优势在于清晰地展示火山的地质结构，动态火山模型优势,与其他火山喷发模型不同，,123homeschool4me,设计了半开放火山模型。,模型的正面是火山的形状，而在模型的背面我们可以看到用塑料瓶做成的岩浆，用塑料管做成的岩浆上升通道，以及用软管制成的寄生,火山,。,火山,主题活动设计,动态和静态结合的模型设计方法,与其他火山喷发模型不同，123homeschool4me设计,制作火山的原料有塑料瓶、软管、塑料片、醋、小苏打、面团等。这里的面团是用面粉加上咖啡粉调制而成的，这种做法成本比轻质黏土低。,火山,主题活动设计,动态和静态结合的模型设计方法,制作火山的原料有塑料瓶、软管、塑料片、醋、小苏打、面团等。这,在塑料瓶上钻几个孔，穿上导管，再用面团将塑料瓶堆起来，做成火山的外观。这里只需要堆成半开放式就好了,。,火山主题活动设计,动态和静态结合的模型设计方法,用大口径的软管做成岩浆的上升通道，并继续用面团把火山的形状堆积起来。,在塑料瓶上钻几个孔，穿上导管，再用面团将塑料瓶堆起来，做成火,火山主题活动设计,用一块透明塑料片安装在火山口处，这样“岩浆”流出时就不会影响背后观察的效果,.,动态和静态结合的模型设计方法,完成制作后，用色素给小苏打染色，并用漏斗注入瓶子中，搅拌均匀。,火山主题活动设计用一块透明塑料片安装在火山口处，这样“岩浆”,在醋中加入洗洁精和色素，并通过导管将醋挤进瓶子中，这样火山模型就做好了。,火山主题活动设计,动态和静态结合的模型设计方法,在醋中加入洗洁精和色素，并通过导管将醋挤进瓶子中，这样火山模,在半开放式火山模型的基础上，我们可以进一步添加开源硬件，设计成模拟火山监测项目。,许多,火山都建设了火山监测站，以监测火山的活动情况，并为即将爆发的火山提供预警。,火山,的监测,手段包括,地震、形变和气体地球化学等。而动态火山模型既然我们可以用小苏打和醋酸来模拟火山的喷发，会产生二氧化碳气体，我们正好用气体检测传感器探测它，模拟火山气体探测。,火山主题活动设计,在半开放式火山模型的基础上，我们可以进一步添加开源硬件，设计,首先是醋酸的进入方式。我们可以在瓶子的背后开孔，设计独立的醋酸注入通道。而注入醋酸的速度应该是可控的，这样方便我们模拟火山休眠、火山活动和火山喷发的场景,。,第二是气体探测器的安装，我们可以选用二氧化碳传感器模拟火山地质活动时产生的气体，并在火山适当的地方安装传感器。,火山主题活动设计,二氧化碳传感器,首先是醋酸的进入方式。我们可以在瓶子的背后开孔，设计独立的醋,第三，,我们,还要对二氧化碳浓度做一些数据的处理。学生需要制定二氧化碳浓度的参数，数据和标准，二氧化碳达到什么浓度的时候发出什么样的预警。,第四，,我们,还,要设计信号的,