екорегион
1. Проучете защо изследването е трудно
Използвайте Марианската падина, за да обсъдите как дълбочината, налягането, тъмнината, разстоянието и отдалечеността ограничават прякото човешко наблюдение.
Принцип 7 на океанската грамотност
Океанът е до голяма степен неизследван
Океанът е обширен, дълбок, динамичен и труднодостъпен. Изследването ни помага да разберем океанските системи, да открием нови местообитания и организми и да подобрим знанията си за това как функционира Земята.
Водещ въпрос: Защо океанът е труден за изследване и какво ни е необходимо, за да разберем повече за него?
Класове според NMEA: Класове 6–8
Ръководствата за другите класове се подготвят.
Накратко
Какво трябва да запомнят студентите
Учениците трябва да разберат, че голяма част от океана остава трудна за наблюдение, че изследването зависи от специализирана технология и сътрудничество, и че картите, данните и моделите помагат на хората да разберат това, което не могат да наблюдават непрекъснато.
Ключови идеи
- Голяма част от океана остава трудна за наблюдение и разбиране.
- Изследването генерира нови познания за местата, процесите и живота в океана.
- Повторните наблюдения помагат на учените да разберат как океанът се променя с течение на времето.
- Изследването на океаните изисква сътрудничество между много дисциплини и общности.
- Специализираните технологии позволяват на учените да изследват среди, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Данните, картите и моделите помагат на учените да съчетават наблюденията си и да разберат океанската система.
Преподавайте този принцип
Защо това е важно
Изследването на океаните е активен процес на задаване на въпроси, наблюдение на труднодостъпни среди, сравняване на промените във времето, съчетаване на експертни познания и превръщане на измерванията в полезна информация.
Започнете с труднодостъпно място
- Задача за учениците
- Използвайте Марианската падина или друга дълбоководна среда и задайте въпроса защо хората не могат просто да пътуват дотам и да разгледат наоколо.
- Въпрос към класа
- Какво прави това място трудно за пряко наблюдение?
- Какво да търсите в отговорите
- Дълбочината, тъмнината и налягането ограничават прякото човешко наблюдение и изискват специализирани инструменти.
Избор на технологии за наблюдение
- Задача за учениците
- Попитайте кои инструменти биха могли да изследват дълбочината, формата, водните условия, геологията и организмите ѝ.
- Въпрос към класа
- Кой инструмент би отговорил на твоя въпрос и какво би измерил?
- Какво да търсите в отговорите
- Различните инструменти събират различни наблюдения; инструментът трябва да съответства на въпроса и условията.
Обобщаване на доказателствата
- Задача за учениците
- Покажете как наблюденията от сателити, кораби, сонари, сензори, подводници и различни научни дисциплини могат да бъдат комбинирани в карти, набори от данни и модели.
- Въпрос към класа
- Защо да съчетаваме наблюдения от различни инструменти и хора?
- Какво да търсите в отговорите
- Съчетаването на експертни знания и измервания свързва доказателства от различни места, дълбочини и моменти.
Попитайте какво остава неизвестно
- Задача за учениците
- Позволете на учениците да формулират въпрос, който би изисквал допълнителни наблюдения или изследвания.
- Въпрос към класа
- Какви допълнителни наблюдения биха помогнали да отговориш на оставащия въпрос?
- Какво да търсите в отговорите
- Ясният въпрос насочва допълнителни или повторни наблюдения за изследване на все още неизвестното.
Проверка на разбирането
Ако учените искаха да разберат едно място на 8 000 метра под повърхността на океана, какво би трябвало да наблюдават и какви инструменти биха използвали?
Разгледай понятията
Изследванията създават нови познания за океанаИзследването и повтарящите се наблюдения разкриват места, процеси, организми и промени в океана, които не могат да бъдат разбрани от еднократно посещение или с помощта на един инструмент.
Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
Изследването на океаните помага на учените да проучват морското дъно, водния стълб, организмите, физичните процеси, химията и променящите се условия на околната среда.
Новите наблюдения могат да разкрият досега неизвестни местообитания, видове, поведения, геоложки характеристики, ресурси и връзки в рамките на океанската система. Изследванията могат също така да подобрят разбирането за човешкото въздействие и да доведат до открития, полезни за медицината, инженерството, енергетиката и други области.
Примери и речник
Приложенията включват минерални и биологични ресурси, лекарства и изследвания на рака, както и енергия от приливи, вълни или температурни разлики в океана. Дългосрочните наблюдения проследяват и области с ниско съдържание на кислород, понякога наричани мъртви зони, наред с температурата, шума и други промени.
Повторните наблюдения показват как се променя океанът.
Учените не само изследват нови места. Те също така се връщат на същите места и събират наблюдения във времето.
Повторните измервания помагат да се установят промени в температурата, циркулацията, нивото на морето, химичния състав, шума, екосистемите, разпределението на видовете и други океански процеси. Дългосрочните наблюдения помагат на учените да разпознават закономерности, да тестват обяснения и да подобряват прогнозите.
Свързани понятия в други принципи
Изследването изисква сътрудничество и комуникацияРазбирането на океана зависи от съвместната работа и обмена на информация между хора с различна експертиза, опит, отговорности и начини на познание.
Много дисциплини и общности работят заедно.
Изследването на океаните обединява биологията, химията, геологията, физиката, инженерството, математиката, информатиката, науката за данните и много други дисциплини.
Учените също така работят с техници, екипажи на кораби, преподаватели, студенти, носители на знания от коренното население и местните общности, общности, правителства, екологични организации и международни партньори, за да събират, тълкуват, финансират, регулират и споделят информация за океаните.
Данните и откритията за океаните трябва да се съобщават точно и да бъдат достъпни, за да могат учените, лицата, вземащи решения, преподавателите и общностите да ги използват.
Хората развиват подходящи умения чрез професии и хобита, както и чрез научно образование. Държавните органи финансират и регулират изследванията, а обществени и екологични групи повишават осведомеността. Младите хора могат да работят с тези групи или с учени, да участват във виртуални експедиции и да изпращат въпроси или предложения до отговорните длъжностни лица.
Примери и речник
Уменията, свързани с океана, включват инженерство и математика, както и кино, фотография, архитектура, риболов и плаване с лодки. Различни роли допринасят за документиране на открития, работа с оборудване и представяне на доказателства.
Свързани понятия в други принципи
Технологиите разширяват възможностите за наблюдение на океанитеУсловията в океана затрудняват директния достъп, затова учените използват специализирани технологии и свързани системи за данни, за да наблюдават места, до които хората не могат лесно да стигнат.
Екстремните условия в океана затрудняват прякото проучване.
Дълбочината, тъмнината, налягането, температурата, солеността, разстоянието, вълните и теченията създават условия, които правят прякото човешко проучване трудно, скъпо и понякога опасно.
Много океански среди не могат да бъдат посещавани безопасно или наблюдавани непрекъснато от хора. Тези физически предизвикателства обясняват защо са необходими специализирани технологии.
Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
Учените използват изследователски кораби, подводници, дистанционно управлявани апарати, автономни подводни апарати, сонари, сателити, сензори, дрифтери, буйове, обсерватории и други технологии.
Някои инструменти наблюдават огромни площи отгоре. Други картографират морското дъно, придвижват се през водния стълб, остават под вода за дълги периоди или събират проби и измервания в екстремни условия.
Новите методи и технологии подпомагат също така изследванията в областта на океанските организми, ресурсите, енергията, геологията и физичните процеси.
Неопреновите костюми, автономните водолазни апарати (SCUBA) и подводните апарати с хора на борда разширяват човешкия достъп под водата, всеки с различни ограничения за дълбочина, продължителност и безопасност. Роботизирани апарати могат да събират наблюдения, без да превозват хора.
Сонарът използва звук за измерване на разстояния и локализиране на подводни обекти и форми. Съчетаването на акустични измервания с данни за местоположението помага за картографирането на морското дъно върху големи площи.
Данните, картите и моделите съчетават много наблюдения.
Океанските наблюдения от различни инструменти могат да се комбинират в карти, системи за данни и изчислителни модели.
Тези системи помагат на учените да изследват места и процеси, които не могат да бъдат наблюдавани непрекъснато. Те свързват наблюденията по дълбочина, разстояние и време, докато онлайн достъпът позволява на учените и обществеността да участват в изследвания от разстояние или почти в реално време.
По-доброто познаване на океаните подпомага вземането на решения относно биоразнообразието, ресурсите, опасностите, климата и устойчивото използване.
Свързани понятия в други принципи
Учебни ресурси
Започнете оттук
Възможност
2. Вижте как учените изследват неизвестното
Използвайте термина „морска наука“, за да свържете въпросите и откритията с наблюдения, доказателства, технологии и сътрудничество.
Възможност
3. Открийте неочаквана екосистема
Използвайте термина „термални извори“, за да покажете как проучванията разкриха дълбоки екосистеми, поддържани от химична енергия, а не от слънчева светлина.
Инструмент
4. Превърнете наблюденията в полезна информация
Използвайте WebGIS, за да сравните картираните наблюдения и наборите от данни, базирани на модели, и да обсъдите какво разкриват те за места, които хората рядко посещават директно.
Разгледайте този принцип с помощта на платформата
WebGIS
Сравнете батиметрията, зависимите от времето набори от данни и слоевете, базирани на модели, за да проучите как наблюденията се превръщат в карти и къде все още са необходими повече доказателства.
Граф на знанията
Проследявайте връзките между дълбоководните видове, необичайните местообитания, възможностите за изследване, научните дисциплини и системите, които хората все още се опитват да разберат.
Карти
Използвайте карти като „Морски науки“, „Термални извори“ и „Потънали китове“, за да обсъдите открития, инструменти и скрити екосистеми.
Избрани видове
Видове
Марианска риба-охлюв
Рибата „Марианска охлюв“ помага да се обясни този принцип, тъй като обитава едно от най-дълбоките и най-труднодостъпни местообитания на Земята, където изследванията все още разкриват как оцелява животът.
Видове
Слепа скарида
Слепите скариди помагат да се покаже, че изследванията често разкриват екосистеми, които биха останали неизвестни без подводници, сензори и наблюдения в дълбокото море.
Видове
Зъбчата змиорка на Кауп
Зъбната змиорка на Кауп помага да се свържат дълбоководните местообитания с предизвикателството да се наблюдават подвижни животни в тъмни среди с високо налягане.
Избрани екорегиони
екорегион
Марианската падина
Отличителни: Този жлеб включва най-дълбоките известни части на световния океан и досега остава труднодостъпен за директно проучване.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни защо дълбочината, налягането, тъмнината и отдалечеността правят океана труден за изследване.
екорегион
Хидротермално поле Rainbow
Отличителни: Тази система от хидротермални извори е дом на необичаен хемосинтетичен живот в дълбока, екстремна среда.
Свързано с глобалната система: Това показва, че изследванията продължават да разкриват екосистеми и енергийни пътища, които някога са били напълно неизвестни.
екорегион
Каньонът на Монтерей
Отличителни: Този дълбок подводен каньон е близо до брега, но все пак разкрива трудно наблюдавани процеси и видове в дълбокия океан.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни, че дори местата в океана, близки до хората, могат да останат научно предизвикателни и богати на открития.
Избрани карти
Възможност
Морски науки
„Морската наука“ илюстрира принципа, като показва, че откритията зависят от наблюдение, доказателства и продължително изследване.
Възможност
Термални извори
Термалните извори илюстрират принципа, тъй като дълбоките проучвания разкриха екосистеми, захранвани от химични процеси, а не от слънчева светлина.
Възможност
„Whale Fall“
„Whale Fall“ илюстрира принципа, като показва как редките открития в дълбините на морето могат да разкрият неочаквани хранителни мрежи и екологични етапи.
Източници и връзки с учебната програма
6–8 клас концептуално съгласуване: Адаптирано от NMEA Ocean Literacy Scope and Sequence под CC BY-NC-SA 4.0.
Адаптирано от CFD на NMEA за принцип 7, класове 6–8 (2021, страница 57 от ръководството). Бележките към източника разграничават оригиналните концепции от адаптациите с уточнения. Задачите за класната стая и връзките в платформата са предложения за преподаване от Blue Biome.
Понятия и връзки в източника
Бележките по-долу са на английски и предават със свои думи съдържанието на източника на NMEA. Те обясняват и уточненията в адаптацията и коригираните препратки.
A · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Exploration improves understanding of ocean systems.
A1 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Exploration creates opportunities for scientific investigation.
A2 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- New geographic, physical, biological and geological features are discovered.
A3 · Повторните наблюдения показват как се променя океанът.
- Technology-derived observations improve estimates and predictions.
A4 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Time-series data reveal changes including noise, weather, temperature and low-oxygen zones.
A5 · Повторните наблюдения показват как се променя океанът.
- Research improves understanding of climate, acidification and ocean health over time.
A6 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Methods support mineral/biological resources and tidal, wave and thermal energy applications.
A7 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- New species and habitats continue to be discovered.
A8 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Organism studies reveal human health benefits and ocean connections.
A9 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Benefits include cancer research, medicines and energy.
A10 · Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
- Some human effects on the ocean remain incompletely understood.
B · Много дисциплини и общности работят заедно.
- Exploration requires cooperation and information sharing across geographic scales.
B1 · Много дисциплини и общности работят заедно.
- STEM disciplines and traditional knowledge contribute complementary expertise.
B2 · Много дисциплини и общности работят заедно.
- Accurate timely communication supports informed public choices.
B3 · Много дисциплини и общности работят заедно.
- Careers and hobbies build skills across science, engineering, film, photography, architecture, fishing and boating.
B4 · Много дисциплини и общности работят заедно.
- Young people participate with scientists and groups, virtual expeditions and officials.
B5 · Много дисциплини и общности работят заедно.
- Governments fund and regulate exploration.
B6 · Много дисциплини и общности работят заедно.
- Environmental/community groups raise awareness.
C · Екстремните условия в океана затрудняват прякото проучване.
- Depth, pressure, light, temperature, density and salinity impede exploration.
- the 2021 CFD says less than 20% is mapped, observed and explored.
Бележки за адаптацията (на английски)
Omit the undifferentiated less-than-20% figure as a current measurement; mapping, observing and exploring are distinct and changing.
Прочетете обяснениетоC1 · Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Instruments must operate across extreme ocean conditions and large distances.
C2 · Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Wetsuits, SCUBA and occupied submersibles extend human underwater access.
C3 · Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Submersibles, ROVs and AUVs enable prolonged exploration.
C4 · Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Acoustic tools measure distance and locate underwater features.
- Sound measurements help map underwater features.
Бележки за адаптацията (на английски)
Printed P5 B7 concerns tropical/polar diversity; P5 B9 covers sound.
Прочетете обяснениетоC5 · Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Satellites, sensors, GIS, buoys and acoustic equipment combine broad observations.
C6 · Данните, картите и моделите съчетават много наблюдения.
- Internet access enables remote and near-real-time exploration.
Връзки между понятията (на английски)
Discovery, repeated observations and applications
Expertise, communication and participation
Physical challenges, observing tools and shared data