在线课程计划
干旱

假设一年普通的降雨未能进入内布拉斯加州。然后年后降雨远远低于正常，导致长期干旱。那会是什么样的呢？我们将如何作为一所学校受到影响？我们的喷泉会工作吗？操场看起来像什么？本课程在土壤上看出水对土壤的影响，并通过延伸，植物和农业经济的影响。

教案,凯西Jacobitz他是内布拉斯加州波尼市的科学教育顾问。

目标

1. 学生将获得关于干旱在农业的影响的知识。
2. 学生将研究干旱期间发生的土壤类型，水流和各种侵蚀条件。
3. 学生将探讨在20世纪30年代后期改变的农业实践的变化。

介绍

内布拉斯加州经历了多次干旱。19世纪以及19世纪60年代和80年代都有干旱时期。的沙尘暴当时是20世纪30年代，严重影响了内布拉斯加州的生活;特别是在农村地区。另一段时期的干旱发生在1954-1956年。学生们应该调查每个干旱时期对内布拉斯加州人民的影响。

内布拉斯加州的土壤从西部到东部组成不同。学生们将研究土壤的组成和水流经土壤的能力。学生们将检查田野的径流，并开始了解地下水。

通过调查探索由于材料对地球表面上的影响而导致的侵蚀。在研究中会解决风力侵蚀和对风的控制。

资源

• 韦塞尔农场生活史页面干旱[//m.ustwinks.com/farminginthe30s/water_01.html]
• 韦塞尔农场生活史页面的沙尘暴[//m.ustwinks.com/farminginthe30s/water_02.html]
• 韦塞尔农场生活史页面没有水，没有庄稼[//m.ustwinks.com/farminginthe30s/water_03.html]
• 韦塞尔农场生活史页面呼唤尘埃[//m.ustwinks.com/farminginthe30s/water_04.html]
• 韦塞尔农场生活史页面俄克拉荷马州的红尘[//m.ustwinks.com/farminginthe30s/water_05.html]
• 要么沉要么游，水的科学，Barbara Taylor。
• 《神奇校车》录像带2。)在自来水厂
• 水生野生动物-我们的星球有多潮湿?
• 内布拉斯加州气候:过去与未来，由Michael Palecki.
• 尘埃碗的农业和社会史，作者:d·r·赫特
• PBS薄膜 -“幸存尘埃碗”
• 土壤科学简化,米洛·i·哈普斯特德
• 水土试剂盒

过程

学生应该执行一个KWL图表- 我们是什么K.现在/我们是什么W.蚂蚁知道/我们是什么L.赢得-关于土壤。每个学生都需要记日记。用类KWL来跟踪单个KWL。

可以针对各种各样地研究土壤，但我们将把这个单位集中在通过土壤的水上运动。渗透是指水浸入土壤中的速度。砂砂的土壤更加多孔，砂将相当快地排出，而具有较高浓度粘土的土壤导致水的速度较慢。土壤的排水特性影响了该地区的植物和动物。土壤充当海绵，以吸收多余的水。沙子，淤泥和粘土弥补了土壤中的大部分矿物质含量。

问题/问题:

水浸入土壤中有多快？

假设：

控制:

变量:

需要材料

• 拉链锁袋用于土壤样品。
• 金属咖啡或果汁可以。所有罐都需要平均相同。
• 有秒针或秒表的手表。
• 厘米尺有厘米刻度的米尺或尺子
• 将水携带到测试地点的容器。
• 用橡皮擦削削铅笔。
• 奶酪。
• 规模。
• 细绳。
• pH值。
• 去离子水。
• 吸管。
• 2一升瓶子。

过程

渗透测试：

选择Percolation测试的站点或站点。如果您选择农场领域，码，牧场，游乐场等的网站，它适用于本研究。使得选择的区域和在日记中写入这些地区。

将拉链锁袋带到现场，并将1/2到1杯土壤带回
教室。土壤需要在拉链锁袋中关闭，以防止从土壤样品中蒸发水分。您可以在内巴斯加州找到一家学习伙伴，并要求他们对其土壤进行同样的测试，并分享结果。

通过去除罐的顶部和底部来准备测试罐。请成年人帮忙取出罐头盖和底座。用防水记号笔在罐头内部距离开口10厘米处画一条线或做记号。进行测试时，将罐子推到地面上10cm处。这将使罐头的顶部露出地面。然后把罐子装满水，计算10厘米长的水柱被吸收到地面需要多长时间。测量记录。你认为还需要更多的测试才能获得该领域的平均成绩吗?记住，在你再次测试之前，把罐子移到附近的地方，因为你现在的测试地点有湿的土壤。在不同区域绘制测量图，并在课堂上讨论结果。

土壤压实试验:

使用普通的磨刀铅笔与橡皮擦进行此测试。将铅笔用手掌握在地上，直到橡皮擦，直到你不能深入推动它。拉出铅笔并测量铅笔渗透到土壤中的厘米。记录为渗滤测试测试的每个站点的压缩测试数据。土壤可以以各种方式压实，由人类和动物，车辆交通，或雨或雪的重量。检查其他位置并记录日记中的测量。将数据带到学校，以讨论土壤压实。如果不同类型的土壤致力于其他人，请询问您的学生。

土壤水分测试:

把每个学生从考场带回来的土袋拿来称量。别忘了减去袋子的重量。还要决定你是要用1/2杯还是1杯的土壤来做这个测试。把重量记在日记本上。待土样干燥后称量土样。计算蒸发的水的重量。它去哪里了?水循环的讨论可以跟随这个调查。将蒸发水分的重量表示为原始土壤样品重量的百分比。你的学生最终会得到他们的样品中水分含量的百分比。 Record results and graph the data.

提示：如果您有学生才能衡量100克土壤以进行测试，这会很好。为什么这会帮助？

土壤持水能力:

土壤有不同的能力来保留或保持水。土壤保持水的能力被称为水持有能力。这种能力在很大程度上基于土壤粒度和土壤中有机材料的量。

要测量土壤的持水能力，请使用学生用于水分含量测试的干土壤样品。量出每100克干土样本。将样品放在一块粗棉布的中间。把每个角朝中间折起来，用绳子扎起来，这样你就有了一小包。多留一英尺左右的绳子，这样你就可以抓住绳子了。称一下整个包裹;干土，粗棉布和绳子。在日记账中记录数据。拿着绳子，把泥土浸入盛水的容器中。直到它不能再吸收水分为止。 Lift the bundle of soil up by the string and let the excess water drain from the bundle until no more will drain out. DO NOT squeeze the water out. Weigh the wet bundle, including the string and cloth. Calculate the amount of water the 100 grams of soil can hold. This is a measure of the water holding capacity of the soil sample. Record the results. Share the data for all the soil samples. Discuss and apply the results. Were any differences noted in the samples?

为什么？

持水能力和土壤含水量有什么区别?

为什么？（期刊响应和课堂讨论。）

土壤pH：

pH测量土壤的基础或酸性条件。土壤的pH值影响其种类的种类微生物和植物。

为了测试pH的土壤样品，将50ml在纸杯中放入50ml土壤，并加入等部分去离子水。搅拌混合物。将一块pH试纸浸入混合物中。卸下纸张，等待它更改颜色（约10秒）并将其与pH纸上的颜色图进行比较。记录日志中的pH水平并向课程报告。讨论土壤样品的pH结果。pH结果都是相同的还是存在差异？玉米像最好的pH值？

触觉土壤用触觉检查干燥的土壤

用手指检查干燥的土壤颗粒。记录期刊的观察。使用吸管加入少量水，并擦拭手指之间的湿润土壤。

• 它感到抱怨吗？沙
• 它摸起来是光滑的、肥皂般的、油腻的还是滑的?淤泥
• 感觉黏黏的吗?粘土

将结果记录在日志中，并在课堂上分享你的结果。将这张图表放在黑板上，并要求学生在日记中对其含义做出回应。与全班同学讨论。

粒度：
沙质土壤 - 最大的颗粒
淤泥土壤 - 小砂粒
粘土土 - 最小的颗粒

额外的调查:

设计一个砂，砾石和粘土的混合物，其将允许良好的水保持能力和压实，但它将允许水通过地面水（渗透）。使用科学调查表格解释本杂志的此调查过程（点击此处）。记录图表中的图表，表和图表上的所有数据。准备科学纸张或展示调查

教师演示或评估

获得250毫升砂，250毫升豌豆尺寸砾石，250毫升粘土和三个大漏斗。强迫一块乳酪插入每个漏斗的喷口顶部。将沙子放入一个漏斗中，豌豆尺寸砾石进入第二个漏斗和粘土进入第三漏斗。学生需要预测他们认为会发生的事情以及为什么。将相同量的水（200ml）倒在漏斗中所含的材料上。时间将水流过材料需要多长时间。记录日志中的所有数据。

问题:

1. 水流通过最快的材料？为什么？
2. 调查中的控制和变量是什么?
3. 您可以在内布拉斯加州发现三个岩石单位：砾石，沙子和粘土，含有相同量的水。你会在哪个钻井？为什么？

学习建议

因为学生们正在处理土壤和水，所以要做好溢出的准备。确保学生了解如何在秤上称样本。他们能解释一下为什么要称集装箱吗?

结论

干旱导致土壤中的水分减少。干旱直接影响农业，因为植物需要水来生长。20世纪30年代，由于降雨量不足、高温、大风、沙尘暴和虫害，农作物遭到破坏，这些都给农民造成了经济损失。降水的缺乏影响了野生动物和植物，并造成了国内用水短缺。大平原的干旱造成了整个美国的经济和社会衰退。

评估

请按以下连结查看评估建议:

1. KWL图表前后。
2. 杂志评估标题。
3. 科学研究的标题。
4. 科研评估清单。
5. 维恩图解。
6. 研究论文的量规。
7. 小组工作的规则。

一般注意事项

回答以下问题：

1. 什么是沙尘暴?
2. 正常的降雨量是多少?
3. 在被称为“沙尘暴”的时期，降雨量是多少?
4. 20世纪初的农业实践在沙尘暴的形成中扮演了什么角色?
5. 潮湿的时期需要多少雨？
6. 什么被认为是干燥的时期？
7. 20世纪20年代的降雨量和气温与30年代和40年代相比如何?
8. 先前的天气模式是什么？
9. 大平原地区是否存在周期性的干湿期?
10. 还会有沙尘暴吗?

语言艺术：

愤怒的葡萄作者：John Steinbeck写了关于20世纪30年代。从他的书中阅读以下声明。

“然后，已经从堪萨斯州，奥克拉荷马州，德克萨斯州德克萨斯州德克萨斯州的西西道，家庭，部落，散发出来，拖动出来。汽车负荷，大篷车，无家可归者和饥饿;二万和五万一千二十万。他们在山上流动，饥肠辘辘，作为蚂蚁，匆匆忙忙寻找工作要做 - 举起，推，拉，挑选，切割 - 任何负担，任何负担，都要忍受食物。孩子们饿了。我们没有居住的地方。就像蚂蚁因为工作，食物，大多数都是土地的蚂蚁。“

写一篇对上述陈述的解释，并写下你自己在20世纪30年代生活的故事。

干旱数据可用内布拉斯加州林肯大学干旱缓解中心。[http://www.drought.unl.edu/dm]

延期

树木是大自然最准确的计时员。树的横截面中的生长层被称为树圈。树干记录当地条件的证据，例如洪水，干旱，昆虫侵害，火灾和雷击。

树增长取决于水的可用性。科学家使用树圈模式来重建干旱和气候变化的区域模式。Dentrochonoligist，Andrew Ellicott Douglass始于19世纪的学业。

考古学家使用树戒指与日志小木屋和美国原住民普韦布洛斯的木材往返于木材，通过将家庭的剪切木材与附近的旧树木的圆环相匹配。

年轮记录了树木周围环境的季节变化。温暖季节的快速生长形成了一个更宽、颜色更亮的环，而寒冷季节的缓慢生长产生了一个狭窄、黑暗的环。

要使用树木年轮分析，你必须知道树木是什么时候被砍伐的，然后从树的外侧到树的中心数年轮，以发现树木的年龄。我建议从当地个人那里获得砍树作为柴火或以移树为生的树木。如果没有可用的树轮提供练习。

最年轻的年轮生长区域最接近树皮，而最接近中心的年轮是最古老的年轮。在确定树木的年龄时，样本的外层树皮和中心髓层都不被计算在内。使用树木卡车样本来实践与树木年代学有关的过程。这棵树是1949年在内布拉斯加州约克附近被砍伐的。用字母d标记干燥年份。用字母f标记火灾留下的疤痕。在湿润年份上用W标记。1937年这棵树的直径是多少?用X标记尘暴区的干旱年份。

树木年代学家很少为了分析年轮而砍倒一棵树。相反，核心样本是用钻取器提取的，钻取器将钻取器拧在树上，然后取出钻取器，然后取出直径约4毫米的稻草大小的木材样本。然后把树上的洞封起来以防止疾病的发生。

材料：

1. 树横截面可用于您的本地区域。
2. 横截面的树形图。
3. 组成一条树核心纸条。
4. 添加机器磁带。
5. 年鉴作为社会和科学事件的参考资料。

使用你的树芯样本或上面的样本，询问学生确定湿润年份、干燥年份和树的年龄。通过用更大的比例表示树核，可以在加法磁带上再现树核。在比较研究中，两倍或三倍的比例效果很好。

记录树一生中发生的事情，比如:
发明，总统选举，体育成就，出版书籍，
十佳歌曲、生日等。你可以让学生给时间轴上色。
再配上图画、照片或报纸剪报作插图。

时间轴代表生长的年轮，当放置在一个三米长的添加机器磁带。如果你不想让你的树核心样本翻倍或三倍，这将是另一个可供学生探索的数学比率。

在这棵树的生命中，你所在的地区发生了什么?从树的角度写一个关于生命的故事。

额外的树调查

1. 测量几棵树的周长，计算直径和半径。
2. 测量树木的阴影。设计一种不用爬树就能测量树高的方法。提示:你需要在离树一定距离处做一个三角形。
3. 假装你是一棵树。写下您为人类，动物和其他植物提供的服务。
4. 树荫有多酷?
5. 写下有关Arbor Day的信息，写下Arbor Day Foundation。
6. 写一篇关于树的任何一部分会是什么样子的故事。
7. 读:
   

   给树由Silverstein的雪尔斯坦
   目击者树木由阿尔弗雷德Knoff
   伟大的木棉树由林恩樱桃
   一旦有一棵树by barbar buin.

额外的调查

侵蚀：

侵蚀是一种自然过程，通过这种过程，岩石和土壤从地球表面的一个地方断裂并移动到另一个地方。侵蚀最有害的影响之一是使农田失去肥沃的表土。

1.您的工作是控制溪岸的侵蚀。索赔保护叶片和根部的大量组合将防止侵蚀。其他人认为紧凑的根网络将持有土壤到位。如果上述任何一种想法都是正确的，您的学生如何了解如何？这将作为对土壤调查的评估。学生设计并执行调查。

2. 20世纪30年代的土壤保护服务教授农民的方式缓慢侵蚀并保护土壤。比较和对比以下方法有助于侵蚀控制的方式：a。）种植树木的防风;湾）轮廓犁;c。）剥离裁剪;d。）梯田;和其他人你的学生通过他们的研究发现。

3.关门,关门,关门! !

地球表面的变化是不可避免的。随着时间的推移，所有的事情，生活或非生命变化。有时它是一个非常明显的，例如火山的喷发或者是非常小的东西，就像像雨水一样落到我们星球的表面上。我们可以对快速和缓慢进行的变化进行观察。

学生将对物体击中地球表面的影响进行观察和测量。学生将通过这项调查调查重力作为一种力量的作用。

它可以很好地使用kitty pan大小的容器来容纳土壤或其他选定的材料来代表地球的未保护表面。你可以使用不同的材料在平底锅上;水、弹珠、乒乓球、网球等。问题:

1.物体下落的距离会影响撞击的结果吗
表面吗?
2.物体所影响的物质是否会对环境造成影响
结果？
3.物体落下的大小或质量会导致不同的
影响力？
4.地球最大的冲击陨石坑在哪里以及何时何地？
5.比较一下地球上最大的陨石坑的直径。
6.通过研究在亚利桑那州发现的流星火山口进行调查。为什么侵蚀不会摧毁火山口的功能？
7.雨水对地球表面有什么影响?
8.冰雹对地球表面造成什么影响?
9.为什么巨大的流星会形成如此大的陨石坑并对我们的环境造成巨大的影响?
10.侵蚀发生时，生物的直接和间接效果可能是什么？
11.写一个故事与轮廓绘画的轮廓的实践相关。

数学延伸：

表面积和体积：

为了开始获得表面积关系的感觉以及如何确定它们的生物，您将确定叶子和水果的表面积关系。使用叶子和水果，因为确定它们的表面积和卷相当容易，并且不需要任何花哨的设备。

你需要以下资料进行调查:

1.从你所在地区的树木和灌木中挑选一些叶子。
2.你需要一打不同的叶子
每一种都有几个。挑选一系列
尺寸并务必注意每个树木或灌木的名称
叶,如果可能的话。
3.获取水果:苹果，柠檬，李子，香蕉，葡萄柚和
葡萄-提供不同大小的选择。
4 ．以厘米为单位的尺子。
５ ．重量接近0.01克的天平。
6。剪刀。
7。铅笔。
8。几张相同的纸张。
9。图纸。
10 ．气缸毕业。

确定叶子的表面积:

根据复杂的形状和齿状或扇形边缘的存在，确定叶片的表面积似乎难以。通过以下过程容易克服这种困难。用铅笔追踪一张纸上的叶子，用剪刀剪掉追踪。在类似的纸纸上，绘制一个具有10厘米侧面的小方块。这方面的面积为100平方厘米或10,000平方米。将纸张的称量为0.01克。使用此重量计算一个平方纸的重量。现在称量叶子的切口追踪并记录重量。使用一个平方CM纸的重量值，计算镂空区域。不要忘记这一领域加倍，因为你的切口和休假有两个表面 - 顶表面和底表面。 A slick variation is to take the leaves to the copy center and photocopy them. Cut the photocopies. This procedure saves the labor of tracing the leaves. Be sure to use a sample of photocopy paper for your 100 square cm calibration sample.

确定叶子的体积:

该体积将通过水位置换来完成。这个想法是您将确定叶子流离失所的水量。小心地卷起叶子并将其滑入刻度圆筒。当使用最小可能的圆柱体时，获得了最佳结果。将气缸填充到舒适覆盖卷起的叶子的水平。小心地取下叶子，确保所有的水都在气缸后面留下来。现在注意到新的水量 - 它应该小于原来的体积。这些卷之间的差异是叶子的体积。如果您有微小的叶子，简单的将它们混合在圆柱体中并确定其平均体积。

如何处理数据：

对于分析的每种叶子，您将拥有一组数据：表面积和卷。对于每种叶子，这些数据将在图纸上绘制。绘制图表纸张X轴上的表面区域，并在图表的Y轴上绘制音量。每个叶子将由图表上的点表示。注意：您将不得不围绕一点小提琴，以便x和y轴的图形划分的数量足以绘制您的较大的叶子。不要刮擦并制作一个微小的，挤压图 - 尽可能多地使用纸张。当你完成绘制你的数据时，你有科学家称之为“散点图”。现在有趣：使用CM尺，尝试使用数据点作为近似绘制直线。这是真正的摆弄。大多数或所有点都落在一条直线上吗？ Look for one or more data point's way off the line. How do you account for these discrepancies? This is the biology part of the data.

现在，你能设计一种为水果构建图表的方法吗？解释数据。

问题:

1.为什么大多数水果圆形但香蕉伸长？
2.油过滤器的内部的形状是什么样的，它们如何为这么长时间过滤？
3.为什么大象和兔子的耳朵是这样的形状?
4.为什么冰块是立方的?
5.为什么毕业气瓶高大和瘦？
6.为什么烧杯又矮又宽?
7.什么是更好的紧固件，钉子或螺钉?
8.如果球体最大化表面积：体积比，为什么没有更多的容器和结构像球体？

得到发表。您还可以通过单击左侧的按钮基于此网站以基于此网站提交自己的课程计划。我们将审查该计划并为您发布。

下一个 - 来自植物的食物