地球的防护层.doc

【基礎地球科學科數位教材發展教材單元內容暨教學活動設計教案(含詳細旁白稿)】 單元編號 2-1-1-4 單元名稱 地球的防護層 對應課綱 2-1-1地球所屬的太空環境 預計教學時間 93 分鐘（實體教學時間） 教學模式 具體概念、觀察與反思、空間概念的統整、驗證與評量 單元內容簡介 學習目標 1. 知道地球在太陽系中利於生命生存的原因。 2. 能理解地球抵禦太空危險的方式。 課程內容 1. 課程內容 (1) 引起動機：以3D動畫呈現距日適當的位置產生適當的氣溫與水圈之存在（做成的動畫，可以因改變天體的距離，對地球氣溫、氣體及水的變化會有影響。） (2) 利用動畫說明磁層與大氣層抵禦了太空中的哪些威脅 (3) 比較沒有磁層與大氣層的行星，可能面臨的威脅有那些，再比較與地球環境的不同 (4) 極光的介紹 (5) 以互動性的動畫，藉由極光的產生條件和行星的資料比較，讓學生找出哪些行星可能有極光的行星。 2. 提供相關影片讓學生了解防護的重要意義，如：地球磁場與太陽風交互作用的影片或動畫 學習評量 以選擇題的方式測驗學生了解本單元內容的成效。 教學活動設計 教學流程、教學內容 時間 教學元件 旁白稿 參考資料 【具體概念】 引起動機：以3D動畫呈現距日適當的位置產生適當的氣溫與水圈之存在（做成的動畫，可以因改天體的變距離，對地球氣溫、氣體及水的變化會有影響。） 實體教學 10分 編號 2-1-1-4-a《位於適居區的地球》 本動畫是只考慮距離因素，並非常簡化太陽與地球之間複雜的因素，來呈現地球和太陽遠近之間的關係，地球會在氣溫上、氣體組成上及水的變化上有什麼不同。藉由將地球拉近拉遠的情況下，原則上有以下數種情況，同學可以一同來理解我們與太陽之間互存的關係： 1. 地球離太陽越來越遠時，氣溫會越來越低。 2. 地球離太陽越來越遠時，陽光入射量減少，植物行光和作用製造出氧氣的含量也可能會變少。生物若缺乏氧氣，會無法行呼吸作用而窒息。 3. 地球離太陽近一點時，紫外線可能因而增強，會導致生物無法生存。 4. 地球離太陽近一點時，水會跑掉而變少。 5. 地球軌道變長，與太陽間引力改變，地球的公轉週期會變慢，「一年」會變長，導致年溫差不像現今一樣適中。 簡單來說，適居區就是只在恆星旁邊，可以讓液態水存在的地方。所以，地球現在是位在最佳的距離，為一個「最適居區」的位置，當然一切的狀態都是最好的，在現階段演化出高等生命及高等智慧的人類，我們應該珍惜地球演化至今所造就的環境賦予我們的一切。 設計理念 以動畫呈現距日適當的位置產生適當的氣溫與水圈之存在（做成的動畫，可以因改變天體的距離，對地球氣溫、氣體及水的變化會有影響。） 元件設計 4分 設計要求 1. 做成互動式的，要讓學生可以體會地球的如果距離太近或太遠時，可能就沒有生命出現的機會。 2. 宜注意多媒體製作之正確性及可行性。 3. 承上，否則應該提醒”只考慮距離因素”。  【觀察與反思】 1. 利用簡報說明磁層與大氣層抵禦了太空中的哪些威脅 2. 比較沒有磁層與大氣層的行星，可能面臨的威脅有那些，再比較與地球環境的特殊性 3. 極光的介紹 4. 一段極光的影片(含聲音) 以互動性的動畫，藉由極光的產生條件和行星的資料比較，讓學生找出哪些行星可能有極光的行星 實體教學 10分 編號 2-1-1-4-b《威脅vs防護罩》 地球目前在太陽系中，除了位在「最適居區」處暫盡位置上的優勢之外，許多環境的演化過程也順利的讓地球更適合生物生存。因為我們所處的太空環境有太多威脅，包含隕石撞擊、帶電粒子、紫外線等…。以下我們分為兩部分，第一：瞭解這些威脅從哪兒產生，第二：地球又啟動了哪些防護罩來幫我們抵禦這些不友善的外來物呢？ 第一部份： 1. 隕石撞擊：來自於彗星或小行星，甚至太陽系的各個天體都可能是隕石塊體的製造者。 2. 帶電粒子：較低能的帶電粒子，源自於太陽表面的爆發活動，也就是所謂的太陽風。而較高能的帶電粒子則是來自於太陽系之外的宇宙射線，一般認為可能跟超新星爆炸、黑洞、似星體或星系碰撞有關。 3. 紫外線：來自太陽的短波輻射，對地球上的生物體傷害很大。 第二部分： 1. 大氣層除了阻擋隕石撞擊之外，其中的臭氧層也可以阻擋紫外線進入地球表面。 2. 磁層除了阻擋帶電粒子進入地表，也將其導引至極區，並產生絢麗極光。 【2-1-1-4地球的防護層】貞琇老師全華版上課簡報-2-1-1-4-b威脅vs防護罩.ppt 設計理念 利用簡報說明磁層與大氣層抵禦了太空中的哪些威脅？ 元件設計 4分 設計要求 磁層、電離層、大氣層及水圈等…，這些層圈抵禦的威脅為何？ 實體教學 10分 編號 2-1-1-4-c《比較其他行星》 從前面的單元介紹，我們知道需要發展出向地球這樣有生命的星球，其中磁層、大氣層、電離層或水圈都是非