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教气候变化物理

伊丽莎李维

Illustrator:Sawsan Chalabi

索非亚说“等一等”。基本说来,我们说所有温室效果图我都能从Google上找到 要么混淆要么误导

iongdre回答

耶希人如何理解气候变化工作 来理解问题有多大

"我想你需要实战去想它Emiliano说, “你思考它就说得通了,但你得自己把碎片拼凑在一起。”

纽约东哈林高校九年级物理学生间对话气候变化是对地球上生命的最大生存威胁由温室气体排放引起的,这些排放压倒性地由特权人民生成边缘社区不成比例地感受到效果我的学生以黑拉丁语为主我的一些学生是气候难民, 通常他们不会意识到 直到他们到达我们的学校曾有位学生在故事中间停下来讲述她家如何从孟加拉国移民到美国说到热旱增难获取食物, 并说道:“难道这些干旱不是气候变化所致吗?一位来自中美洲的学生告诉我, “飓风恶化,洪水恶化,所以我们搬到纽约,现在我们到了这里。”

气候变化是全球性的, 但也离东哈林学生家近

过去一年里,我用气候变化为物理类能源单元定位现象我提出了一个关键题:全球平均温度在过去100年中如何变化?事实事实多数成年人无法回答这个问题青年需要理解科学,以便检测气候误报并积极消除气候误报,由极权人民延续,当我们处理气候危机时,他们的短期利润缩水学生想成为气候卫士, 需要自己的思维模型 人为气候变化:它是什么,它如何发生, 和我们需要做些什么来修复它通过创建空间查询问题 产生意义 并取用无人字

规划股

当我开始规划这个气候物理单元时,我写了描述学生应如何参与这项工作。使用逻辑数据开发气候模型 而不是接受合成文本以如此复杂微小概念,需要安全调控像“我母亲在煤炭行业工作!会让她变成坏人吗?" "我祖父母不相信气候变化我该相信谁? 或“我们毁灭的星球上生子有道德问题有错吗?” 这些问题既是道德问题又是情感问题。

泛泛地说,科学家试图通过收集资料和创建模型了解世界状况,以便我们能够设计治愈世界的解决方案。所有人个人和社区都受科学影响我需要我的气候物理类 感觉不是干净冷算 而是像热乱接触

构建气候变化心理模型

多资源帮助教师理解气候变化并教教它特别是,我咨询误教:美国如何教化气候变化由凯蒂Worth物理气候变化和劳伦斯克劳斯物理学:第一科学Peter Lindenfeld和Suzanne白布拉米亚并阅读科学教育杂志文章尽管这些资源不可思义,但它们都解释气候变化及其教程方式, 而不是为学生提供结构学习气候变化科学引导研究后,我搭建下弧向学生学习, 以便学生构造解释地球变暖 并开始判断我们能做些什么

太阳提供光能解释全球平均温度趋势的第一步是理解太阳作用我问学生,“太阳能提供什么样的能量?” 大多数人说光热,这是我们常用教程我问道,“有热能的东西意味着什么?热度是什么

向学生展示二叉水,一箱加热水,一箱加冷水学生用热水看着颜色传播得更快热度是什么?即物加速摇动 并令粒子多动动有了热定义后,我问我们是否可以从阳光中取热一位学生回答道,“不,因为我们不从阳光中获取物-物-物-光

太阳红外线光与物交互时产生热判断太阳能量完全轻便后,我说,“光和热之间显然有关系。关系是什么?"

学生想出光化热能的例子,如路面日出加热单元中我最喜欢的学生问题是 : “ 为何有时光不产生热,像LED灯泡或手机屏幕,而有时光产生热,像匹配或白化灯泡? ”我的学生已经知道节能法则,它表示能改变形式和位置,但无法创建或摧毁学生发现似然自相矛盾时我感到非常高兴, 即光有时产生热量,

解析难点在于理解红外线光作为热传输机制学生需要先理解有波长光线 我们的眼睛无法检测(红外线最相关) 后红外光传输热带学生得出这一结论时,我问学生,“摄像头检测什么?” “光,当然,光,”回答一个学生。我向学生展示我的远程控件并启动随机按钮我问学生是否看到有光从远程流出他们没有远程控件直达手机摄像头 学生们可以清楚地看到远程光源学生若认为有光线类型摄像头可检测,每一个学生都举起拇指

使用Google学习各种相机, 包括红外摄像头一组学生以这种方式解释道 光线可以有波长, 除了我们只能看到其中一些-约400至700纳米红外线波长比我们所见长。”

热对象辐射红外线光向学生展示通过红外摄像头查看各种对象(人、狗、蛇、表、冰块)跟踪哪些物体闪亮明亮位学生指出:「红外摄像头热点更亮人红外波长发光 即使在黑暗中红外灯泡是否比红外摄像头LED灯泡亮得多,因为红外灯泡热量更高。”一位学生问道,“太阳如此温暖地球吗?”

某些物质吸收红外线光并加热我请学生思考可见光从前科类中他们知道当光点到对象时,它可以反射或吸收红外线光仍为光, 工作方式应该相同-问题在于红外光消化后会怎样自学生已经知道热点对象移动速度快, 他们可以推理红外光吸收会加速粒子移动并因此变热基于对吸收和反射的了解,我要求每组学生制作图显示红外线光从太阳流到地球和地球内部流每一组以略微不同方式接近运动,但最终都显示红外线光被地球吸收,部分外向空间

后我问道, “ 看图时,什么因素会改变红外线分量,由大气吸收而不是外向空间? ”一学生表示,空气中的不同构件可能吸收不同量红外线光

温室气体(特别是二氧化碳)加速加热我告诉学生,“让我们特别比较二氧化碳与正常空气样本设计什么实验看二氧化碳吸收红外光比正规空气多或少? 多数学生建议我们获取2罐,1罐带空气(混合气体,包括二氧化碳),2罐带净二氧化碳一位学生解释道,“让我们把罐装阳光一段时间并测量内部空气温度与二氧化碳相伴的玻璃会更热。”

EuniceFoote1856论文《影响太阳光热环境》合在一起阅读,而不是实验,她用二氧化碳和空气做实验并总结道,“接收器内含[二氧化碳]气本身变热作用很大。...大气气体会给我们地球高温。” 大多数人从未听说过EuniceFoote,EuniceFoote我问学生,他们有否思想 为什么人们没有听说过她, 他们猜想那是因为性别主义一位学生冒险说温室效果将被称为Foote效果,如果Foote为男性性别主义延缓科学进步我需要我的学生知道这个 以便他们能成为解决方案的一部分

证实纯二氧化碳气体热快于空气后,会永远热或冷却吗?他们认为热事淡定 但他们不知道如何实现热能必须去某处,但去哪儿我给他们看PBS视频全球暖化:二氧化碳和温室效应.温度超过周界对象会辐射红外线光,而对象会冷却过程人类不会冷却 因为我们身体中的化学反应 产生新热取代热源

暂停视频并请求学生双向讨论:当他们把二氧化碳注入人与红外摄像头之间的透明管时,摄像头上个人图像会怎么样?答案大相径庭一位学生说,“它会变亮! ”另一位学生说,它会消失!第三个学生说,“我认为没有什么改变。”学生预测有时得到确认,有时不为人知,但预测为了解事物为何发生而产生欢乐感

学生从摄像头图像中看到人消失:虽然人射红外光比周界多,因为人比周界热,红外光被二氧化碳吸收,从未拍红外摄像头一位学生问道, “所以,如果我想隐身黑暗中, 即使是对有夜视镜的人来说, 那么我需要环游一圈 带一层二氧化碳环游? ”我告诉他说, “我觉得这行得通, ”

空气中更多二氧化碳将使地球总体热量更高学生们同集团讨论实验所涉问题后,课堂声音大增少数学生将节能法则与大气中二氧化碳的存在连通一位学生这样说:“如果地球有热的东西, 红外线光从中流出, 能量就可以去外太空,对吗?但如果空气中的二氧化碳吸收能量 免得它有机会去外太空

对学生们熟悉查询模式建模 并主动扩展对话留学后 另一位学生说我以为我们用燃烧化石燃料 将大量的二氧化碳放入空气如果空气中二氧化碳更多, 红外线光被吸收更多, 二氧化碳通过吸收所有原本会去到外太空的能量 使空气热度提高是这样吗?"

对 对现在学生们可以看到 地球暖化后我们面对的是什么

应用理解求公

学生完成探索气候变化的科学原理后,我开始听到他们表达气候焦虑

学生问道:“我们不会没事吧?"我不想活在我们正在制造的世界中" 另一位学生读气候小说像可剖析Sower由OctaviaE巴特勒英语类拆船程序由Paolo Bacigaupi自创“我以为这些世界是假的”,她说,“但也许它们是真实未来。”

教全校以气候公正为中心的好处之一是,没有单类课负起教所有事物的重担所有学生都与我的同事Ben Otto一起参加长达一年的气候公正讨论会学生深入人类活动 产生物理类所学热吸气学会化石燃料在殖民化中的作用 和资本主义兴起 造出一种系统 帮助掌权者同时危害地球了解社会运动解决危机,

需要学生参与解决我物理单元最后一部分是关于他们如何改变自身怀着深入理解科学, 我的一些学生联系他们的国会议员解释为什么他们需要支持气候立法期望看到学生参加气候抗争并购自碳中和公司我希望他们已经学到足够的知识来质疑在线所见主张,越理解科学 就越有效

学生对学习经历的反应令人振奋一位学生告诉我, “我一直以为气候变化是因为人们不回收使用”。可现在我懂了

ElissaLevy(@elissadunnevy)是纽约市物理师职开发促进者金融行业首次生涯后,她在气候公正中学教学5年,现在杭特学院中学教书

IlustratorSawsan Chalabi的工作可见schalabi.com.