Why We Have Seasons 為何會有季節

小朋友是否有想過為什會有白天跟晚上呢? 那春夏秋冬又是怎麼來的呢? 花了一個多月的時間了解地球的構造, 大氣層, 氣壓跟風…今天也是要用有趣的方法來了解地球與太陽跟季節的關係唷!

我做了一個超級大板子 IMAG3821跟一個紙印出來的地球跟太陽 (背後是有磁鐵的喔)IMAG3820…..在板子上我有先將軟性磁鐵貼上, 可以讓孩子互動學習。首先, 我讓他們先看這個影片

看完影片之後回到我們的大板子來討論, 剛剛影片中我們看到了地球繞著太陽運轉, 由於地球本身也會自轉, 當它自轉到面向太陽的那一方, 就會是白天。另一方被向太陽的就是晚上。每一個自轉是24小時。

地球除了自轉也會繞著太陽跑, 早先很多人以為地球是直立立繞著太陽跑, 後來科學家發現地球是有些傾斜的…傾斜的角度是23.5度。當地球繞到太陽右邊時(我又大板子圖解所以會有左右邊), 南半球會離太陽較靠近, 所以是夏天。北半球離太陽距離較遠, 所以是冬天。繞道太陽的另一邊(左邊), 南半球反而離太陽較遠, 是冬天, 而北半球則離太陽就近.就會是夏天囉! 記住: 地球永遠都是傾斜23.5度唷….IMAG3822

這個大板子的好處就是它是可以互動的, 小朋友可以藉由擺放地球位置, 跟南北方向來了解地球傾斜跟季節的關係。

把地球換到太陽的另一邊, 就可以知道為何北半球是夏天時南半球是冬天了喔。IMAG3823

小朋友也可以在家裡把燈關掉, 用手電筒當作太陽來照的地球儀….就可以看出白天黑夜的由來, 也可以了解季節是如何變換的唷!

 

 

Maps of the Earth 地球經緯度

地球真的有太多寶藏值得我們去挖掘, 而地球跟地理也是密不可分的。要正確知道國家城市的地理位置, 當然不可miss 掉經度緯度囉!

為了讓相差四歲的兩個孩子可以同時了解經緯度的定義, 我做了一個口訣讓他們邊跳邊念! 可以看這個影片參考唷…. 

Latitude, an imaginary line that circles the earth from East to West.

Longitude, an imaginary line that circles the earth from North to South.

這是基本經緯度的定義, 知道了定義之後….我們把大張的世界地圖拿出來, 開始看怎麼運用經緯度來判讀地理位置。IMAG3066

 

Latitude, 緯度從東到西繞地球, 是橫線繞…目的是要將地球分成北半球跟南半球。也透過角度知道某個定點離赤道有多遠。赤道的角度是零唷

Longitude, 經度從北到南繞地球, 是直行的線…目的是要將地球分成東半球跟西半球, 也透過角度知道某個定點離Prime Meridian 本初子午線有多遠。

把地圖固定好在地板上之後, 我用一些迷你地標模型來做練習。金字塔在埃及, 自由女神像在紐約, 萬里長城在中國…就這樣擺出來後, 讓孩子透過這些地標來練習看經緯度。IMAG3068

沒有模型也沒關係唷….這網站 Latitude and Longitude cards 有提供免費地標小卡..印出來就可以囉! 這裡也有另一個版本的…Latitude and Longitude Three part cards 

透過幾次的練習, 孩子基本上已經可以正確寫出特定地點的經緯度, 也可以透過經緯度將所要找的地點找出來…..

這裡也有免費的經緯度學習單供大家使用!

Latitude and Longitude Reading Comprehension

Latitude and Longitude Worksheet

 

Wind 風

最近天氣涼涼的, 讓風吹真的很舒服…..有沒有想過風怎麼產生的呢? 上週提到空氣裡的壓力, 風產生也跟空氣有關唷! 當空氣移動時, 空氣中的分子也跟著移動, 分子的移動產生氣壓的變化, 高分子的地方(高氣壓) 移動到分子較少的地方, 這樣的移動會讓我們感受到風吹。另外, 冷空氣會往下跑(因為密度較高), 而熱空氣(密度較低)往上升..這樣的循環也是風產生的原因唷!

我們這個單元做了三個projects 分別來看風向, 風速, 跟風能量。

Weather Vane 風標IMAG3554

 

這是一個簡單又立即看見結果的project

材料

  1. 長的圓筒 (你也可以用小型的衛生紙捲筒即可)
  2. 紙黏土
  3. 木棍一根
  4. 珍珠板
  5. 鐵鎚
  6. 鐵釘

步驟

  1. 用珍珠板作風標的兩邊—一邊是箭頭, 另一邊只是平衡用
  2. 把箭頭跟平衡板用膠帶固定在木棍的兩端—如圖
  3. 用紙黏土將圓筒一端塞住
  4. 用鐵鎚將鐵釘釘在木棍中間
  5. 最後將鐵釘插入紙黏土

 

完成! 試試看擺在戶外讓風吹, 如果想要知道方向的話再用免洗筷插入圓筒標是東西南北就可以知道風吹哪個方向了唷!

Anemometer 風速計IMAG3550

材料

  1. 圓規拷貝
  2. 保麗龍球
  3. 毛線
  4. 厚紙板

步驟

  1. 圓規拷貝剪下—但要留10公分在下面唷
  2. 將毛線穿越保麗龍球, 底部用膠帶固定住
  3. 最後再將穿好毛線的保麗龍球固定在圓規90度即可!

這張表可以簡易換算出圓規角度跟風速的單位。Measure Wind Speed

當風吹的時候, 球會往左或右移動, 這時就可以看出吹的角度來知道風速有多快唷! 氣象學家也是這樣側風速的!

Windmill generator 風車IMAG3555

風不但造成氣候的變化, 也可以產生能量幫人類不少的忙。

這個風車可以藉著風的力量將東西由下往上提, 很好玩唷!

IMAG3556

材料

  1. 長的圓筒
  2. 珍珠板
  3. 紙杯
  4. 膠帶

步驟可以看這個影片就知道了唷~~~~

 

這三個簡單的projects 不但簡單, 也很有用處! 孩子可以藉著幾個簡單的DIY 測量器變成小小氣象播報員, 科學作品比玩具更好玩呢!

Have fun learning wind!IMAG3548

學習單

風的形成

甚麼是風能量

風的對流 Convection_Currents

 

 

氣壓 Air Pressure

了解了大氣層, 當然也需要知道何謂氣壓囉! 基本上呢, 海拔越低氣壓越高。海平面的氣壓較高是因為有很多空氣在往下推擠。但越往高處走, 到了高山氣壓就越低因為空氣越來越稀薄, 溫暖的天氣也會讓氣壓較高, 因為溫度高會讓空氣氛子較為分散。反之, 冷的地方氣壓的是因為分子都聚集在一起。我在講解時讓孩子自己畫出來….IMAG3462

為了讓孩子了解空氣中的壓力 Air Pressure, 我們也做了幾個小實驗, 跟一個測量氣壓的小玩意兒。

Experiment 1實驗一 冷熱氣壓

  1. 首先, 將熱水倒入空的寶特瓶裡並蓋上蓋子 (請小心不要燙到唷)IMAG3449
  2. 再來將冰塊放入空容器裡IMAG3450
  3. 再將剛剛有裝熱水的寶特瓶放在冰塊容器中
  4. 過15分鐘之後你會看到瓶子被周圍的氣壓擠壓唷
  5. IMAG3453

 

Experiment 2 實驗二 寶特瓶紙球

  1. 準備一個空的寶特瓶
  2. 再用紙揉成一小球可以剛好塞在寶特瓶口
  3. 試試看用嘴將小紙球吹進寶特瓶—-吹得進去嗎? 氣壓會將小紙球彈出來唷! 看哥哥可不可以把球吹進去…..嘿嘿嘿!

Experiment 3 實驗三 肺部模擬

看看這個影片步驟很清楚唷!

當瓶子底部的結往下來時, 瓶子會增加空間, 空氣也隨著吸管進入的瓶中的氣球, 使氣球脹起來。反之, 當結彈回去的時候, 瓶內的空間減少…氣球也就扁掉了唷! 這就是我們人肺呼吸的功能! 當我們用嘴跟鼻吸入空氣時, 橫膈膜會往下降, 讓胸腔有更多空間。而我們吐氣時, 橫膈膜會上升…實驗中的結代表橫膈膜, 瓶中的氣球就是我們的肺唷!

 

Experiment 4 實驗四 氣球噴泉
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這個真的超好玩的!

請看這個影片來操作唷! 

 

Experiment 5 實驗五 氣球船VIDEO0263_0000002030

Experiment 6 實驗六 瓶中吹氣球

將氣球放在寶特瓶裡面吹….試試看可不可以吹出氣球來…..我吹..我吹…我吹吹吹!!!!IMAG3457

在試試看如果保特瓶底鑽一個洞, 效果如何呢?

IMAG3459

有洞才吹得出來是因為當寶特瓶都沒有洞的時候, 空氣已經充滿了瓶身, 所以氣球怎麼吹都吹不出來(已經沒有空間給多的空氣了)…但是底下有個洞之後, 空氣有地方跑….氣球就吹了出來了唷!

 

Experiment 7 實驗七 氣球賽車。VIDEO0266_0000000433

這跟氣球船道理是一樣的….只是船變成車! 但是超級的好玩唷!

 

Experiment 8 實驗八 不會濕的紙

  1. 用廚房捲紙揉成一團後放在透明的容器中IMAG3461
  2. 在水缸裡裝水
  3. 將塞好紙的透明容器直直地放在水缸裡 (杯口朝下唷)

在把紙拿出來的時候, 看看紙是濕的還是乾的呢? 

紙維持乾燥是因為杯子裡的氣壓將水推開了, 所以水進不去杯子裡面!

Experiment 9 吸管火箭

  1. 將火箭圖好顏色 (請點 rocket 4 來下載已經畫好的火箭, 塗色即可唷)
  2. 剪下圖好顏色的火箭
  3. 在火箭的背後貼上胖吸管 (吸珍珠奶茶的那種)
  4. 在火箭頭將胖吸管尾端貼起來(不要讓空氣可以跑出去即可)
  5. 最後在胖吸管內放一般正常大小的吸管—就可以發射啦! 看誰射得比較遠~IMAG3464

我們吹入火箭的空氣有氣壓將火箭噴出去….吹得越大力, 空氣越多壓力越大就可以飛得比較遠唷!

Experiment 10 實驗10

另一個小project 是自己DIY 做 Barometer. 氣壓計

這個影片將步驟做得很清楚…..照著做就可以了唷!

這裡有幾份學習單供大家使用唷

air_pressure_guided_reading_and_study_-_updated

air-pressure-1

科學好好玩唷! 一起來動手做吧!

 

 

 

Layers of the Atmosphere大氣層的構造

上週上過了地球的構造, 接著我們要來談談包著地球的大氣層!

地球的大氣層共有五層, 分別是troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere and exosphere。為了讓小孩可以有趣的記住這五層的名稱跟特性, 我寫了一個Rap 讓他們邊跳邊念!

Troposphere, clouds and rains. Troposphere, lightening and thunder. Troposphere, the first layer of the atmosphere!

Stratosphere, airplanes fly. Stratosphere, above the clouds. Stratosphere, ozone layer. Stratosphere, the 2nd layer of the atmosphere.

Mesosphere, meteors burn up. Mesosphere, very very very cold. Mesosphere, the third layer of the atmosphere.

Thermosphere, satellites. Thermosphere, very very very hot! Thermosphere, the fourth layer of the atmosphere.

Exosphere, satellites. Exosphere, bland into space. Exosphere, the fifth layer of the atmosphere.

因為這個口訣他們很容易就記住每層的先後次序名稱跟特性, 連我五歲的小兒子都背得起來! 我很喜歡用口訣幫助孩子記熟定義。

也有人把大氣層寫成一首好聽的歌  

基本上呢, 第一層就是我們眼睛看的到的天空, 有雲有雨, 有閃電…第二層是飛機主要飛的地方, 也是臭氧層所在 (飛機飛在第二層的下方), 第三層隕石到了這一層會跟分子摩擦的關係被燒掉了….但這一層非常非常的冷! 原因是因為CO2 多的關係, 另外也是因為空氣分子少, 不易吸收太陽反射的熱能….所以它是最冷的一層唷! 零下90度C耶!!!!

再來Thermosphere, 是衛星可到達的地方, 這層非常非常的熱…..為什麼呢? 因為Thermosphere 中的氧分子可以吸收從太陽反射出來的熱, 溫度可高達2000度C呢! 可是因為這層的空氣非常非常的少, 密度也很低, 所以就算溫度是高的, 熱能比較無法轉移….所以衛星不會因此被燒毀唷! 很奇妙吧~

最後一層 Exosphere…也是衛星可以到的地方。這層也跟太空連接起來…..

我們用各種不同的液體來做大氣層瓶, 約低層的密度要越高才可以唷! 你也可以直接用剪紙的方式來呈現每一層的特性, 比如說第一層可以有雲有雨等等, 第二層有飛機…諸如此類。IMAG3265[1]

了解的每層的基本特性後, 在地上我們畫了五個大圈, 讓孩子寫上名稱, 在塗鴉每一層有的東西…然後我只要喊出名稱來, 他們就要單腳跳至正確的答案那圈! IMAG3269[1]

這些都是可以幫助孩子瞭解學習大氣層的活動…..

這是我們用的學習單…

  1. Layers of the atmosphere  Reading comprehension
  2. AtmosphereWorksheets

Have fun learning atmosphere!

Magnetic field of the earth 地球的磁場

小朋友應該很喜歡玩冰箱上的磁鐵吧? 又或者冰箱上用磁鐵貼了照片, 備忘錄..等等東西! 你知道地球本身也是一個大磁鐵嗎? 它也是有磁力的唷! 我們做了一個小小的實驗看看地球的磁力如何可以幫助我們知道東西南北。

 

首先, 我們用針同一個方向刷在磁鐵上30次…(但我家哥哥刷了70次!), IMAG3652[1]準備一盆水在把針插在一個小木塊上(你也可以用寶特瓶瓶蓋), 讓針自己隨著水流轉動…不久後待針靜止下來時, 你會發現針頭指向北邊唷!IMAG3653[1]

 

那是因為地球有南極跟北極, 充滿磁力的針兩頭都有磁力, 針的兩頭一邊會去尋找北極的磁場, 一邊會去尋找南極的磁場。所以不管你的指南針怎麼擺, 它都會去尋找屬於它們的磁場唷!

 

之後, 我們就開始玩囉…..把一堆有磁力跟沒磁力的東西都推在一起, 用有磁鐵的釣竿去掉。你看! 連我的車鑰匙都吊起來囉~~~~~~~~~IMAG3656[1]

 

試試看吧~小孩對於磁力相吸跟排斥會很有興趣唷~

學習單 Magnetic_Attraction

地球的構造

地球是上帝美麗奇妙的創造, 也是人類居住的地方…..我們花了一整年的時間學習地球科學, 在學習的過程不禁讚嘆造物者的智慧跟全能! 也更加確信宇宙真的只能有一位造物者, 唯一的神! 在此將我們這一年每周的學習內容, 資源分享給大家….希望你也能經歷造物者的奇妙!

地球總共有四層, 我們居住的土地是最外層的地殼 Crust, 地殼除了陸地 (板塊)也有海洋, 要知道板塊移動可以點這篇文章唷! 在地殼底下面那層叫做地幔 Mantle, 這層的溫度相當高, 也可以流動..是四層中最厚的一層…共有1800 Miles 耶! 因為地幔是可流動的,也因此造成板塊可以移動, 咦? 地幔不是岩石組成的嗎? 為何可以流動呢? 沒錯! 地幔雖然都是Rocks, 但是因為巨大的壓力跟極熱的溫度, 它是可以流動的喔。 這層的溫度有1600度 F甚至可高達4000度F!! 真是太可怕啦……再往裡面就是所謂的外核跟內核 Outer and Inner Core. 最往裡面鑽就越熱唷…….而且壓力大到可以把人擠成一個小鋼珠! Outer Core 是由岩漿組成, 岩漿的成分主要是為鐵跟鎳。內核的成分也是一樣喔 (鐵跟鎳)。

我們用保麗龍球外面包一層薄薄的紙黏土 (因為保麗龍球不好上色), 來做一個地球的模型, 將球的1/4 挖空, 把這四層畫出來。最後立在後的珍珠板上, 再將每一層的定義寫出來…耶! 完成了!

20131016_155126

這裡也有一些學習單供大家下載使用~

https://www.superteacherworksheets.com/rocks-earth/earthlayers-article_WMWBZ.pdf

http://www.education.com/worksheet/article/color-earth-layers/

影片