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问: 有哪些简单生动的素材,可以用来介绍地质学中的概念?
风清扬
2017-10-16 00:00
塔基格 地质学 素材
有哪些简单生动的素材,可以用来介绍天文学中的概念?有哪些简单生动的素材,可以用来介绍气象学中的概念? 本人是一名小学科学教师,午饭时看到这张二米饭的照片,觉得好像沉积岩啊。 于是想到,还有哪些生活中的材料来模拟或说明地质学中的概念。像是变质岩,怎么模拟压力和重结晶的方式呢? 因为我自己并不太了解地质学,所以请各位地质学的工作者来帮助吧,也算是对科学教育的一项帮助,提供脑洞就可以,我可以用业余时间来…
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谢谢 @Shan Ye 的纠正,之前果真是犯了比较大的过错,把好几种岩石原料或特征术语的意思彻底搞错了。现已更正。


好吧,我不是地质学家,而是之前的教育工作者和未来的教育工作者(刚好现在不是,现在是教育技能系的学生)。看了上面 @刘小懒 @阿木林 @睡上铺的涵涵 的答复,的确自叹不如。用千层蛋糕的办法来展现不同的岩层,以及用GIF动画的办法来展现地质现象,的确是很美妙的主意。看得我又惊又喜,感叹“本来食物、甜品也能够用在教育规划之中”。

我来展现一个不那么酷炫,但的确有用的办法。

维果斯基的认知开展理论(Cognition Development Theory)中有一个概念叫“接近开展区”(Proximal Development Zone),与之对应的一个教育手法叫“脚手架”(Scaffolding)。所谓脚手架,就是为学生供给一个简略便利的办法,把新常识持久、稳定地记住。

下图是一个让学生给不同岩石分类的作业:

图1 - 给岩石分类的作业

表格上面的三个单词分别是Felsic、Mafic和Ultramafic,左边的四个单词分别是Phaneritic、Aphanitic、Vesicular和Glassy。即使关于美国人来说,这七个单词读起来和了解起来也很吃力,更不要说去给他们分类了。但这个作业是给美国小学生安置的。这时,“脚手架”就能派上用长了。

这七个单词中,依据词义中的要害特征,上方的三个单词,简化后的意思是:Felsic = 亮的,Mafic = 暗的,Ultramafic = 更暗的。左边的四个词,依据其词义中的要害特征,简化后的意思是:

Phaneritic = 颗粒粗(见图2)

图2 - “coarse-grained”意为“颗粒粗的”

Aphanitic = 颗粒不能见(见图3)

图3 - 前缀"a"表明否定意义,词根“phaner”意为“可见的”,连起来就是“不能见的”

Vesicular = 有孔的(见图4)

图4 - “cavities”意为“腔、洞”,“vesicles”意为“泡、囊”。这里是指岩石外表或内部存在孔洞或气泡。

Glassy = 玻璃原料(见图5)

图5 - “glassy”或“vitreous”意为“似玻璃的“


这样一来,这个作业表格就能够当作:

图6 - 依据岩石术语中的要害词义制造的“脚手架”

使用这个脚手架,学生能够简略记住这些专业术语的要害特征,然后经过调查不同岩石的图片或什物来判别它们归于什么类型的岩石。但要留意,脚手架仅仅便利学生把短期回忆转化成长期回忆(常识),但它并没有简化或下降学习使命自身的难度。简而言之:使命/作业难度不变,回忆负担减轻。

上述事件中的“脚手架”简略、有用,但不必定生动、形象。我的事件与我最初说到的其他几位知友给出的图片、动画事件比较,区别是:

我的事件侧重于怎么协助学生记住常识,而上面几位知友则侧重于怎么招引学生留意力、怎么进步教育或讲堂的趣味性。

期望对题主有协助。

2017-10-20 00:00:00
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记住大一的时分上地球科学概论课,有几节是外教上的,请的教授是肯塔基大学的Frank R. Ettensohn。为了便于更形象的了解,他把地球45.5亿年的时刻比作卫生纸,一格卫生纸是一百万年,一卷纸是一千格,也就是十亿年。然后他把四卷半纸堆起来,从中心撕了一格,用笔在边际上划了一条线,说:这条窄窄的线就是我们人类文明存在的时刻。其时教室里一片欢娱雀跃,我们都觉得这个比方十分的形象。

可是,由此引发的费事是,我每次上厕所都会想到地球45.5亿年绵长的过去,没上几回就用光了十亿年的纸。。。

用什物模仿类比的方法来教育,最首要的意图是使单调的常识内容变生动。但以我个人观点,类比的教育方法应该更多的在大学讲堂里展开,小学讲堂里需求慎重利用。

原因有几点:1. 越是杂乱,单调,难以用文字图片表达的东西,越需求类比。2. 仅有当常识量超越必定极限,单纯靠记忆力难以彻底紧记时,需求类比以加深记忆。3. 类比本身自带缺点,会带来不少的误解,必定要讲清楚类比的仅仅其间一个特性,而不是悉数特征。这一点大学生都不必定能彻底做到,小学生则更有概率由于记忆深入而发生认知误差。(直到今日我都一直把地幔对流幻想成一锅煮开的粥)

小学的科学课程首要在于扩展常识面,而不是必定要紧记并应用到真实生存中。因而最好不要一着手就做类比,而是能实地调查就实地调查,能用什物就用什物,能用视频就用视频,能用图片就用图片。在这些根底之上,为了加深了解再利用类比。答复单个同学的问题时,也能够利用类比。

题主说到“像是变质岩,怎样模仿压力和重结晶的方法呢?”。最好是画示意图,不要做类比。youtube.com/watch?

题主说到的米饭像堆积岩,最好是利用沙子(有色彩的),一层一层铺到一个盒子里,加点水,冰冻起来能够模仿固结成岩。或到河滨,在沙滩上挖个坑,能够清楚地看到堆积层理。


假如我给小学生上课,我会把几种矿藏或岩石摆到桌子上,先让我们调查,然后引导他们去想为什么这些岩石是这个姿态的,跟岩石的构成进程有什么关系。其他的各种概念和现象,都能够把视频或图片先给同学们看,然后再渐渐解说其间的事物和规则。

有了这些根底,能够再做一些简略的类比,但不要太多。

2017-10-18 00:00:00
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谢腰,这是一个好问题。

1.做过千层蛋糕来类比石腊肠结构(boudinage,一种拉伸形变)(此生仅有烘培经历),当然蛋糕更适合类比沉积岩

2.牙膏的黏度和地幔相似

3.洗碗用的海绵:多孔介质(porous medium);储水层(aquifer)

4.海绵里的剩余水/油/空气:多孔介质中的多相流(multiphase fluid flow in porous medium)

5.掰一根筷子:地震(应力的骤然开释)

6.绷簧(p波)

7.鞭子(s波)

8.冰山:地壳均衡(isostacy)

9.夏天T恤上出汗留下的盐:盐坪

10.传送带:大洋地壳

11:双下巴:褶皱

12.扑克牌:叠瓦状结构(imbrication)

13.用洗洁精清洗带油的盘子:使用外表活性剂对油田增产 (留意这两个原理是纷歧样的,前者是出现了反响,后者仅仅改变了岩石外表的wettability)


还有许多,纷歧一举例了。

2017-10-18 00:00:00
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1、 初阶:地质是多彩的,是分层的,是好吃的。

2、进阶:地质是更多彩的,更杂乱的,更好吃的。



另:模仿压力简单,模仿重结晶……要不就用米饭算了……

2017-10-16 00:00:00
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你这要求只能靠各大高校出的一般地质学来充足了。
2017-10-16 00:00:00
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