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圣海伦山的继承

Carolina Essentials™活动

概述

这个数据分析和数据可视化练习使用了生物学家生成的一小部分数据罗杰·德尔·道德来自华盛顿大学西雅图分校。学生们分析圣海伦斯火山自1980年喷发以来的喷发和生物变化,为喷发后直接和过去30年的演替阶段提供证据。

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学生工作表
年级和学科
9 - 12

雷竞技app安卓版生命科学或地球与空间科学。9 - 12年级。

时间要求
准备15分钟
活动45 - 60分钟

教师准备:15-20分钟
学生活动:45-60分钟

概述

这个数据分析和数据可视化练习使用了生物学家生成的一小部分数据罗杰·德尔·道德来自华盛顿大学西雅图分校。学生们分析圣海伦斯火山自1980年喷发以来的喷发和生物变化,为喷发后直接和过去30年的演替阶段提供证据。

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事件总结

1980年5月18日,圣海伦斯火山爆发。爆炸的能量相当于2400万吨TNT炸药,摧毁了8英里内山上的一切。喷发柱在不到15分钟的时间里上升了8万英尺,由熔化的高压气体和蒸汽与岩石混合而成。

地质学家把喷发的物质分类为浮石、轻质多孔火山岩,以及火山碎屑,大小从灰烬(2毫米)到炸弹(64毫米)的岩石碎片。喷发云在3天内蔓延到美国各地,在15天内环绕地球一周!火山喷发的能量融化了山顶的大部分积雪和冰川,形成了严重的火山泥流。据报道,其中一个火山泥流有12英尺深。在火山爆发和由此产生的火山泥流之间,圣海伦斯火山的表面被冲刷,爆炸区域的表层土壤被移走,大量生物被杀死。

现象

要求学生观看圣海伦火山喷发的视频,并提出问题,他们将需要调查或解释火山喷发以来发生了什么。要了解环境变化对山区的影响,你需要了解或研究什么?在介绍活动之前,花几分钟时间讨论学生的想法和问题。

至关重要的问题

如何利用科学数据来评估环境变化对特定地点包括人类在内的物种数量和类型的影响?

活动的目标

  1. 利用地质资料确定圣海伦斯火山1980年喷发后的地形变化。
  2. 利用物种丰度数据对圣海伦斯山的演替阶段进行分类和评价。
  3. 1.确定圣海伦斯火山喷发对当地人口、美国人口和世界人口的直接和长期影响。

下一代科学标准* (NGSS)

PE HS-LS4-5。评估支持以下观点的证据:环境条件的变化可能导致:(1)某些物种数量的增加,(2)随着时间的推移新物种的出现,以及(3)其他物种的灭绝。

ESS PE: HS-ESS3-1。根据自然资源的可得性、自然灾害的发生和气候变化如何影响人类活动的证据,构建一个解释。雷竞技好Newbee赞助商

科学与工程实践

从证据出发进行论证

  • 基于从各种来源(包括学生自己的调查、模型、理论、模拟、同行评议)获得的有效和可靠的证据,并假设描述自然世界的理论和定律在今天和过去一样运行,并将在未来继续这样运行。

学科核心理念

ESS3B:自然灾害

  • 自然灾害和其他地质事件塑造了人类历史的进程;它们极大地改变了人类人口的规模,并推动了人类迁移。

横切概念

因果关系

  • 需要经验证据来区分原因和相关性,并对具体的原因和结果作出声明。

教师准备与处置

物种丰度数据表很长。将一个图分配给一对或一组学生,并将结果与全班同学分享。复制物种丰度数据表,并将其切割成部分,供学生上课前使用。

学生

老师

A.火山爆发分析程序

  1. 学生:在下面的圆上,画出每个序数方向(N, NNE, NE, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSW, SW, WSW, W, WNW, NW, NNW)。每个方向之间的夹角为22.5°。
  1. 老师:你可以在黑板上画一个圆规玫瑰给没上过地球科学课的同学。
  1. 使用一支彩色铅笔,为“喷发数据表”中发现的不同类型的撞击设计一个键。
  1. 让学生知道对比色可以提供更好的视觉数据。
  1. 使用另一支彩色铅笔,为喷发数据表中发现的不同类型的沉积设计一个键。
  1. 利用圣海伦斯火山喷发数据,利用坡向、冲击类型和沉积类型构建地图。
  1. 用对比色填充图案会使沉积的类型更容易看到。

B.圣海伦斯山演替资料

  1. 向老师索取一份连续学习图数据表。记录你指定的情节。
  1. 在同一组轴上,绘制所有6种植物的平均覆盖率。每个物种使用不同的颜色。
  1. 确保学生们在同一组坐标轴上绘制所有的植物种类。他们需要比较物种。

分析与讨论



答:火山喷发的数据

  1. 用你的火山爆发分析,总结火山爆发对山体地形的影响。

    山的西北向东侧被吹走,留下一个大洞。西南部分被泥石流覆盖。未被火山爆发吹灭的地区有火山毛屑或浮石沉积。

  2. 使用图表和数据表,预测每个地块在喷发后所处的演替类型或阶段(主要的、次要的或扰动的)。把你的答案放在喷发数据表上。

    从原始表中提取的数据生态档案e091 - 152 d1


b .连续数据

  1. 用物种平均数量随时间变化的曲线图来描述你指定的地块的演替过程。

    学生的答案将根据他们所掌握的情节而有所不同。一般来说,所有的地块都需要一段时间才能有植物生命恢复的证据。不同的地块有不同的植物,在不同的时间,这取决于破坏程度、沉积类型和地块的侧面。

  2. 根据你的图表,确定你指定的地块所处的演替类型或阶段。有什么证据支持你的说法?

    学生的答案可能会有所不同,但他们应该与使用损伤和沉积图和图表预测的相同。

  3. 检查类继承图。圣海伦山上的所有地块都是相同的演替类型或阶段吗?有什么证据支持你的答案?

    这些情节并不都是在同一个连续的层次上。看看图表,有些地块只有先锋物种在生长。此外,图的第一部分表示植物出现之前有多长时间,这些部分的长度并不都相同。

c .概括

  1. 喷发资料和演替资料是否对演替类型或阶段得出相同的结论?用证据来支持你的主张。

    学生的答案各不相同,但两组数据应该得出相同的结论。该区域的破坏程度与演替阶段有关,破坏程度越大,演替阶段越早。

  2. 用证据来支持你的观点,论证圣海伦斯火山的爆发是如何直接影响到2009年爆发后的植物种类和数量的。

    学生的答案可能各不相同。(下面是有证据的索赔样本。)

  3. 1.用证据来支持你的观点,论证圣海伦斯火山的爆发是如何影响当地、美国本土和全球的人类人口的。确定影响是即时的还是长期的。

    学生的答案各不相同,但可能包括:

    • 人命的损失,直接的,局部的
    • 伐木工作的丧失-直接的,局部的和全国性的影响
    • 饮用水水库的水污染-直接和长期的,局部到区域的影响
    • 与呼吸系统问题相关的空气污染——直接和持续数周到数月,对当地、地区、美国和全球都有影响
    • 与旅游业相关的工作岗位的减少——直接和长期的,对当地的影响

*下一代科学标准®是Achieve的注册商标。Achieve和制定下一代科学标准的主要国家和合作伙伴都没有参与这些产品的生产,也没有批准这些产品。雷竞技APP官网