以「中央研究院地球科學研究所的P波警報器強震網」的資料庫為例的探究與實作
1.觀察自然現象,並且加以描述
- 進入「中央研究院地球科學研究所的P波警報器強震網」的資料庫
- 觀察一個地震造成的震度分布
- 選擇「線上展示」→「最新地震震度分布」
- 看到類似以下的畫面,這是一個地震發生後,在臺灣各地不同測站所量測到最大的地表晃動(震度)
- 地圖左上方有地震的基本資訊,包括地震的:發生日期時間(UTC是國際標準時間,加8小時就是臺灣時間)、震央經緯度、規模、深度
- 地圖中黃色星星是震央位置
- 地圖中圓圈代表測站位置,圓圈中的顏色代表該測站量測到的震度大小
- 地圖下方圖例代表顏色與震度大小的對照,單位是cm/s2,gal(加速度的單位)
- 地圖顯式的範圍可以放大縮小
- 描述觀察的結果
- 一個地震發生後,每個地方量測到的震度有大有小
- 距離震央較近的測站,震度通常較大
- 距離震央最近的測站,量測到的震度不一定最大
- 有些測站和震央的距離相近,可是震度不一樣大
- 資料庫中的其他資訊
- 點選地圖上的圓圈圈,可以看見測站的基本資料,以及測得震度大小的完整數值
- 點選下方「PGA表格」,可以把所有測站量到的地表晃動數值一次下載,適合作後續的資料分析
- 選擇「線上展示」→「地震活動彙整」,畫面左側可以點選其他發生過的地震
- 進一步的觀察
- 選擇兩個不同的地震來比較
- 選擇某個特定測站來觀察這個測站遇到地震會有多晃
- 選擇二個相近的測站來觀察地震發生時哪個測站比較會晃
- 選擇震央位置、深度或規模差不多的地震來進行觀察和比較
- 選擇震央位置、深度而且規模差不多的地震來進行觀察和比較
- 選擇某個特定年份、月份或日期的地震來觀察
→2.從觀察到的現象中發現問題
→3.利用現有已知的科學原理來回答這個問題,當作科學的假設
其他主題探究與實作的一般性建議
- 要怎樣進行觀察?
- 可以直接看自然的現象,例如觀察一根羽毛、一片樹葉。
- 可以看儀器量測的結果,例如觀察氣象站的氣溫觀測記錄、地震測站的地表晃動記錄。
- 可以比較不同的自然現象,例如觀察不同鳥類的羽毛顏色、不同植物的葉片形狀等等。
- 可以把前人研究的成果當作觀察對象,例如閱讀科學家對恐龍化石的研究成果。
- 在探究與實作課程進行時,老師通常會提供一些素材給同學觀察,可能是上面幾種類型的其中一種。
- 要怎樣描述觀察的結果?
- 可以描述觀察對象的特徵,像是透過直接觀察或簡單的儀器測量而得到的:長度、面積、體積、重量、密度、顏色、形狀等等;或是透過比較複雜的儀器進行量測,像是:光度、分貝、磁力、震度等等。
- 可以描述觀察對象的差異或規律,例如每一棵樹木的葉子都是綠色、不同鳥類的羽毛顏色各有不同。
- 可以描述觀察對象隨時間或空間的特徵(包括差異或規律),例如颱風來的時候臺灣不同地區的降雨量差異,以及各地降雨量隨時間的變化。
- 可以描述觀察對象特徵(包括差異或規律)的統計分析,例如每一種顏色在鳥類羽毛中出現的比例、太陽在天空中每小時平均轉動的角度。
- 仔細描述觀察到的現象,可以有助於後續探究與實作的進行。如果觀察不夠仔細,甚至觀察結果的描述有錯誤,最後有可能必須重新來過。