Развитие естественнонаучной грамотности учащихся на уроках физики
 Скачать 2.45 Mb.
|
|
Глава III. Задания для формирования естественнонаучной грамотности учащихся 8 класса 3.1 Задания по теме «Тепловые явления» Задание 1. Температура Петр работает над ремонтом старого дома. Он оставил бутылку воды, несколько металлических гвоздей и кусок древесины в багажнике машины. После того, как машина пробыла на солнце 3 часа, температура внутри машины достигла 40ºC. Вопрос 1: Что произошло с предметами в машине? Обведите «Да» или «Нет» для каждого случая.
Ответ: Да, Нет, Нет. Вопрос 2: У Петра есть чашка горячего кофе (температура 90 ºC) и чашка холодной минеральной воды (температура 5 ºC). Чашки одинакового типа, размера и объема. Петр оставляет чашки в комнате с температурой 20 ºC. После 10-минутного нахождения в комнате, какая будет температура кофе и минеральной воды? А. 70 ºC и 10 ºC В. 90 ºC и 5 ºC С. 70 ºC и 25 ºC Д. 20 ºC и 20 ºC Ответ: А Вопрос 3: Насколько вам интересна следующая информация? Отметьте только один вариант ответа в каждом ряду.
Задание 2. Изучение склонов Группа учеников заметила значительные различия между растительностью на двух склонах долины: растительность гораздо зеленее и обильнее на склоне А, чем на склоне В. Разница продемонстрирована на рисунке ниже. Ученики решают изучить, почему растительность на склонах так различается. Одной из частей данного исследования является измерение следующих трех экологических факторов в течение определенного периода времени: Солнечное излучение: сколько солнечного света получает определенное место? Влажность почвы: насколько влажная почва в определенном месте?  Осадки: какой объем осадков выпадает в определенном месте?Ученики разместили по два из каждых трех приборов, приведенных ниже, на каждом склоне.
 Вопрос 1: Почему ученики разместили по два прибора каждого вида на каждом склоне при изучении различий в их растительности? Ответ: приводится объяснение, согласно которому использование нескольких измерительных приборов на каждом склоне более правильно с научной точки зрения, например для учета различий в условиях на склоне или увеличения точности измерений для каждого склона: Чтобы они смогли определить, являются ли различия между склонами существенными. Потому что в пределах одного склона измерения могут отличаться. Для увеличения точности измерений для каждого склона. Данные будут более точными. На случай если один прибор из двух неисправен. Вопрос 2: Ученики используют средние значения измерений, собранных в течение определенного периода времени с каждой пары приборов на каждом склоне, для вычисления погрешности. Результаты представлены в таблице, приведенной ниже. Погрешность находится после знака «±».
Мнения двоих учеников по поводу разницы во влажности почвы на двух склонах не совпадают. Первый ученик думает, что разница во влажности почвы обусловлена разницей в солнечном излучении на двух склонах. Второй ученик думает, что разница во влажности почвы обусловлена разницей в количестве осадков на двух склонах. Учитывая данные, определите, какой ученик прав, и объясните свой ответ. Ответ: А. Первый ученик прав и приводится объяснение о том, что между двумя склонами существует разница в солнечном излучении и/или что сумма осадков не различается, например: склон В получает гораздо больше солнечного излучения, чем склон А, но то же самое количество осадков. Нет разницы между осадками на двух склонах. Между солнечным излучением, которое получают склоны А и В, существует большая разница Задание 3. Ископаемые виды топлива Многие электростанции сжигают топливо на основе углерода и выделяют углекислый газ (СО2). СО2, выбрасываемый в атмосферу, оказывает негативное влияние на глобальный климат. Инженеры используют различные стратегии, чтобы уменьшить количество СО2, выбрасываемого в атмосферу.  Одна из таких стратегий заключается в сжигании биотоплива вместо ископаемого топлива. В то время как ископаемое топливо образуется из давно умерших организмов, биотопливо образуется из растений, которые жили и умерли недавно. Другая стратегия предполагает улавливание части СО2, выделяемого электростанциями, и хранение ее глубоко под землей или в океане. Эта стратегия называется «улавливание и хранение углерода».Вопрос 1: Использование биотоплива не так сильно влияет на уровень СО2 в атмосфере, как использование ископаемых видов топлива. Какое из приведенных ниже утверждений лучше всего объясняет, почему так происходит? А. Биотопливо при горении не выделяет СО2. В. Растения, используемые для производства биотоплива, пока они растут, поглощают СО2 из атмосферы. С. По мере сгорания биотопливо поглощает часть СО2 из атмосферы. Д. СО2, выделяемый электростанциями на биотопливе, имеет иные химические свойства, чем СО2, выделяемый электростанциями на ископаемом топливе. Ответ:В Вопрос 2: Несмотря на преимущества использования биотоплива для окружающей среды, ископаемые виды топлива по-прежнему широко используются. В следующей таблице сравниваются количество энергии и количество СО2, которые выделяются при сжигании нефти и этанола. Нефть является ископаемым топливом, а этанол – биотопливом.
Основываясь на данных, приведенных в таблице, объясните, почему кому-то использование нефти вместо этанола может показаться предпочтительнее, даже если их стоимость одинакова. Ответ: ответе на вопрос указывается, что люди могут предпочитать использование нефти по сравнению с этанолом, потому что она выделяет больше энергии по той же цене. Вопрос 3: Основываясь на данных, приведенных в таблице, объясните, в чем заключаются преимущества использования этанола вместо нефти для окружающей среды. Ответ: В ответе на вопрос указывается, что этанол имеет экологическое преимущество над нефтью, поскольку он выделяет меньше углекислого газа. Вопрос 4: Улавливание и хранение углерода предполагает улавливание части СО2, выделяемого электростанциями, и его хранение в таком месте, откуда он не может быть снова выделен в атмосферу. Одно из возможных мест хранения СО2 – это океан, так как СО2 растворяется в воде. Ученые разработали математическую модель для расчета доли СО2, которая будет оставаться на хранении в океане после того, как СО2 закачают в океан на три разные глубины (800 метров, 1500 метров и 3000 метров). Модель предполагает, что СО2 был закачан в океан в 2000 году. Приведенный ниже график показывает результаты данной модели.  Используйте данные графика, чтобы объяснить, как глубина влияет на эффективность долговременного хранения СО2 в океане. Ответ: В ответе указывается, что закачивание углекислого газа на большую глубину в океане обеспечивает более эффективное хранение, чем закачивание на меньшую глубину. Задание 4. Измерение влажности воздуха Оптимальное значение относительной влажности в помещении лежит в пределах 40–60%. Отклонение от нормы становится причиной плохого самочувствия и в целом приносит дискомфорт человеку. Измерить влажность воздуха можно при помощи специальных приборов: гигрометров и психрометров. Работа гигрометров основана на зависимости физических параметров различных материалов от влажности. Волосной гигрометр состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении содержания водяных паров в воздухе сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале. В плёночном гигрометре в качестве чувствительного элемента выступает органическая плёнка, присоединённая к шкиву. При изменении влажности натяжение плёнки усиливается или уменьшается. Принцип действия конденсационного гигрометра состоит в измерении температуры, называемой точкой росы, при которой начинается конденсация влаги из воздуха. Механизм же работы психрометрических устройств основан на разности показаний сухого и влажного термометров. Вопрос 1: Установите соответствие между названием прибора для измерения влажности и его изображением. Название прибора: А - плёночный гигрометр Б - конденсационный гигрометр В - волосной гигрометр 1 .  2.  3.  4.  Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. |
