17. JAK POWSTAJ SKA Y OSADOWE? 1. Realizowane treœci podstawy programowej Przedmiot Realizowana treœæ podstawy programowej Chemia 1. Substancje i ich w³aœciwoœci. Uczeñ: 8. opisuje proste metody rozdzia³u mieszanin i wskazuje te ró nice miêdzy w³aœciwoœciami fizycznymi sk³adników mieszaniny, które umo liwiaj¹ ich rozdzielenie; sporz¹dza mieszaniny i rozdziela je na sk³adniki (np. wody i piasku, wody i soli kamiennej, kredy i soli kamiennej, siarki i opi³ków elaza, wody i oleju jadalnego, wody i atramentu) Geografia 3. Wybrane zagadnienia geografii fizycznej. Uczeñ: 5. podaje g³ówne cechy p³ytowej budowy litosfery; wykazuje zwi¹zki pomiêdzy p³ytow¹ budow¹ litosfery a wystêpowaniem zjawisk wulkanicznych i trzêsieñ ziemi 6. pos³uguje siê ze zrozumieniem pojêciem wietrzenia i erozji; przedstawia rzeÿbotwórcz¹ rolê wód p³yn¹cych, fal morskich, wiatru, l¹dolodów i lodowców górskich 2. Kszta³cone kompetencje Kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo-techniczne, Umiejêtnoœæ uczenia siê. 3. Cele zajêæ blokowych odczytywanie informacji z profilu geologicznego, opisywanie warunków powstawania wybranych ska³ osadowych, rozró nianie ska³ osadowych. 4. Oczekiwane osi¹gniêcia ucznia Po zakoñczeniu zajêæ uczeñ: wyjaœni, w jakich warunkach powstaj¹ ska³y: wapienie, piasek, piaskowce, i³y, wska e na przekroju geologicznym kolejnoœæ powstawania warstw skalnych, okreœli wiek wzglêdny ska³ w wykonanym w czasie zajêæ modelu, wyjaœni wp³yw zmian warunków sedymentacji na rodzaj ska³. strona 167
5. Wykaz pomocy dydaktycznych Lp. Pomoce dydaktyczne do przeprowadzenia eksperymentu Iloœæ sztuk/grupê 1 piasek 1 szklanka 2 wir 1 szklanka 3 i³ lub mu³, mo e byæ przesiana ziemia ogrodnicza 1 szklanka 4 pokruszona bia³a lub ó³ta kreda 3/4 szklanki 5 gips budowlany 4 szklanki 6 woda 1 litr 7 barwnik spo ywczy czerwony (opcjonalnie) 1 8 du y plastikowy pojemnik o przeÿroczystych œciankach, np. po wodzie mineralnej (5 l), z odciêt¹ górn¹ czêœci¹ 1 9 plastikowe naczynia do wykonywania mieszanin (kubeczki, miseczki) 4 10 rêkawiczki jednorazowe 4 pary 10 cerata/papier do przykrycia sto³ów 1 Inne materia³y przygotowane przez nauczyciela 1 muszelki (opcjonalnie) kilka sztuk 2 zapasowe rêkawiczki jednorazowe, cerata/papier do przykrycia sto³ów 6. Proponowany przebieg zajêæ z rozliczeniem czasowym Lp. Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki, schematy, fotografie, linki do WWW itp.) Czas trwania w min strona 168 1 Podzia³ klasy na grupy, przygotowanie stolików do pracy. Podziel uczniów na grupy, maksymalnie, 4 osobowe. Ze wzglêdu na rodzaj zajêæ, stoliki powinny byæ chronione foli¹ lub gazetami. 2 Zapoznanie uczniów z tematem zajêæ Zapoznaj uczniów z zadaniami do wykonania, okreœl warunki zaliczenia zajêæ. 3 2
3 W prowadzenie: 1. Wyjaœnienie pojêcia ska³a, omówienie podzia³u ska³ (ska³y magmowe, osadowe, przeobra one). 2. Zaprezentowanie przyk³adów ska³ osadowych (np. piasek, wapieñ, zlepieniec, i³). 3. Okreœlenie kolejnoœci powstawania warstw skalnych. Ad.2.1.Jeœli uczniowie realizowali ju temat dot. minera³ów i ska³ w czasie lekcji geografii, odwo³aj siê do ich wiedzy. Jeœli nie, mo esz na tym etapie omin¹æ temat ska³ magmowych i przeobra onych, wyjaœniaj¹c, i ska³y osadowe s¹ jedn¹ z grup ska³. Ad. 2.2. Przygotuj zestaw ska³ osadowych dla ka dej grupy. Wyjaœnij uczniom, jak powsta³y te ska³y. Ad. 2.3. Poleæ uczniom, aby po³o yli na stoliku po jednym zeszycie na stosie. Zapytaj, czyj zeszyt zosta³ po³o ony jako pierwszy. Wyjaœnij, e w analogiczny sposób mo na wnioskowaæ o wieku warstw skalnych te które le ¹ najni ej s¹ najstarsze, powsta³y jako pierwsze. 15 4 Wykonanie modelu sedymentacji ska³ (karta pracy). Rozdaj uczniom karty pracy, uzupe³nij brakuj¹ce pomoce do wykonania modelu. Uczniowie wykonuj¹ model warstw ska³ osadowych wg instrukcji. 5 Wykonanie æwiczeñ ( karta pracy). W czasie potrzebnym na zastygniêcie gipsu w wykonanym modelu, uczniowie wykonuj¹ æwiczenia 1 4 (karta pracy). Wprowadzaj¹c uczniów w zagadnienia, których dotycz¹ æwiczenia mo esz skorzystaæ z materia³ów dla nauczyciela (za³¹cznik 1). 30 15 strona 169
6 Prezentacja wykonanego modelu przez grupê. Grupa przedstawia model, omawiaj¹c kolejnoœæ wydarzeñ geologicznych. Jeœli w zajêciach bierze udzia³ ma³o dzieci do 4 grup, ka da grupa mo e prezentowaæ swoj¹ pracê pozosta³ym uczniom. Jeœli w klasie jest ponad 4 grupy, mo na wybraæ tylko najlepsze 3 modele do prezentacji, lub podzieliæ klasê na 2 po³owy, w których równolegle uczniowie opisuj¹ swój model. Prezentuj¹c model uczniowie okreœlaj¹ warunki powstawania uwzglêdnionych w modelu ska³. 7 Wype³nienie ankiety, karty samooceny ucznia, analiza kosztów przeprowadzenia æwiczenia. 8 Przedstawienie uczniom tematu nastêpnych zajêæ. Sprz¹tanie sali. 15 5 5 Ca³kowity czas trwania jednostki 90 7. Obudowa do zajêæ blokowych Materia³ dla nauczyciela (za³¹cznik 1), Karta pracy dla grupy (za³¹cznik 2), Zdjêcie przedstawiaj¹ce niezgodnoœæ u³o enia warstw skalnych (za³¹cznik 3). Materia³ dla nauczyciela Uwagi dotycz¹ce realizacji zajêæ (za³¹cznik 1): strona 170 1. W trakcie zajêæ nale y rozró niæ ska³y okruchowe luÿne i ska³y okruchowe zwiêz³e, oraz wyjaœniæ uczniom przebieg procesu scementowania luÿnych okruchów skalnych. Uczeñ nie musi znaæ nazwy procesu (DIAGENEZA), ale powinien rozumieæ jego przebieg. Jeœli w pracowni szkolnej zgromadzone s¹ odpowiednie próbki ska³, warto wskazaæ przyk³ady ska³ luÿnych i odpowiadaj¹ce im ska³y zwiêz³e: wir zlepieniec piasek piaskowiec i³ i³owiec, ³upek ilasty 2. Na podstawie materia³ów oraz informacji uzyskanych od nauczyciela, uczniowie powinni zauwa yæ, e te same ska³y mog¹ powstawaæ w ró nych warunkach; np.: piasek mo e powstaæ w wyniku akumulacyjnej dzia³alnoœci wiatru (piaski wydmowe), rzeki (piaski rzeczne), morza (piaski morskie). W czasie dyskusji, uczniowie mog¹ wskazaæ rolê skamienia³oœci w rozró nianiu warunków powstawania ska³ osadowych.
3. Przygotowuj¹c uczniów do wykonania æwiczenia, nale y zwróciæ uwagê na zmiennoœæ warunków tworzenia siê ska³ osadowych w ró nych okresach geologicznych, na tym samym terenie, np.: zmianê zasiêgu mórz i oceanów, zwi¹zan¹ z obni aniem siê poziomu Wszechoceanu w czasie glacja³ów i podnoszeniem w czasie interglacja³ów. 4. W czasie tworzenia modelu, nale y zwróciæ uwagê na cechê charakterystyczn¹ ska³ osadowych ich u³o enie w postaci poziomych warstw. Bardzo regularne, horyzontalne warstwy s¹ charakterystyczne dla osadów, których sedymentacja przebiega³a w wodach stoj¹cych. Brak zgodnoœci miêdzy u³o eniem kolejnych warstw ska³, œwiadczy o póÿniejszych procesach geologicznych, które zmieni³y pierwotne po³o enie warstwy starszej. Wyjaœniaj¹c uczniom brak zgodnoœci u³o enia ska³, warto przedstawiæ przyk³ad przedstawiony na zdjêciu (za³¹cznik 3). Za³¹cznik 3. Zdjêcie przedstawia niezgodny k¹towo i strukturalnie kontakt dolomitów dewonu (ni ej) i piaskowcowo-mu- ³owcowych utworów dolnego triasu. Dawny kamienio³om Zache³mie w Zagnañsku. Fot. M. Studencki (Ÿród³o: http://geoportal.pgi.gov.pl, za zgod¹ autora). 8. Literatura uzupe³niaj¹ca Flis J., Szkolny s³ownik geograficzny, WSiP, Warszawa (wydanie dowolne). Mizerski W., Czubla P., Swierczewska-G³adysz E., 2009, Przewodnik do æwiczeñ z geologii, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa. Przewodnik do æwiczeñ z geologii dynamicznej, red.: Jaroszewski W., 1986, Wyd. Geologiczne, Warszawa. http://edu.pgi.gov.pl/muzeum/morza/index.htm strona 171
9. Karta pracy grupy Nazwisko i imiê: 1. 2. 3. 4. Jak powstaj¹ ska³y osadowe? 1. Celem zajêæ jest uporz¹dkowanie wiadomoœci na temat ska³ osadowych, wykonanie modelu sedymentacji ska³ osadowych. 2. Wykonajcie model przedstawiaj¹cy warstwy ska³ osadowych, które powsta³y kolejno w tym samym miejscu. Do wykonania modelu mo ecie u yæ ró ne materia³y, które bêd¹ imitowa³y w³aœciwe warstwy skalne. Materia³ na kolejn¹ warstwê przygotujcie w osobnym naczyniu (do wody stopniowo dosypujcie gips z dodatkami) a do otrzymania w³aœciwej konsystencji. Kolejne warstwy uk³adajcie w plastikowym pojemniku, po zastygniêciu modelu mo ecie przeci¹æ œcianki pojemnika w kilku miejscach i wydobyæ model, aby by³ bardziej widoczny. W warstwach skalnych mo ecie pozostawiæ œlady ycia organicznego. Œlady ycia niektórych organizmów, tzw. skamienia³oœci przewodnie (s³owniczek) pomagaj¹ geologom okreœliæ wiek wzglêdny ska³ (s³owniczek). Pamiêtajcie, e w tym samym miejscu w ci¹gu milionów lat warunki œrodowiskowe zmienia³y siê, np. kolejno mog³o to byæ dno morza, obszar pustyni, wybrze e morza. Niektóre ska³y s¹ zwi¹zane z okreœlonym œrodowiskiem, ale s¹ równie ska³y, które mog¹ mieæ ró n¹ genezê powstania (s³owniczek). W waszych modelach bêdziecie wykorzystywaæ ska³y luÿne (np. piasek), które wskutek waszych dzia³añ (dodanie gipsu + wody) zamieni¹ siê w ska³y zwiêz³e. W warunkach naturalnych luÿne ziarna pisku lub okruchy wiru tez mog¹ zamieniæ siê w ska³ê zwiêz³a, gdy zostan¹ sklejone przez kr¹ ¹ce w ska³ach roztwory. Procesy, w wyniku których powstaj¹ ska³y osadowe dzia³aj¹ tysi¹ce/miliony lat. Wy, na wykonanie modelu, mo ecie przeznaczyæ oko³o 30 minut. Wykonuj¹c model, wykorzystajcie informacje zawarte w tabeli, pamiêtaj¹c, e w podanych typach œrodowiska mog¹ powstawaæ te inne rodzaje ska³. strona 172
Typ œrodowiska Ska³a osadowa Przyk³ady œladów ycia organicznego Materia³ u yty do modelu rzeka wir, zlepieniec ryby, roœliny wir (+ ewentualnie barwnik) + gips pla a piasek, piaskowiec roœliny, muszle piasek + gips dno p³ytkiego morza i³, mu³ muszle, ryby przesiana ziemia + gips dno g³êbokiego morza wapienie muszle, pokruszone kawa³ki kredy + gips 3. Æwiczenia Æwiczenie nr 1. Po³¹czcie opis powstania ska³ i w³aœciw¹ nazwê grupy ska³ osadowych. Opisy powstania Ska³y powsta³y wskutek wytr¹cania siê substancji mineralnych z roztworu wodnego Grupa ska³ osadowych Ska³y pochodzenia organicznego Ska³y powsta³y wskutek nagromadzenia szcz¹tków obumar³ych roœlin i zwierz¹t Ska³y okruchowe Ska³y powsta³y wskutek nagromadzenia okruchów skalnych Ska³y pochodzenia chemicznego Na rysunku przedstawiono uproszczony przekrój geologiczny. W oparciu o analizê przekroju wykonaj æwiczenia 2, 3, 4. 2 3 6 5 4 1 strona 173
Æwiczenie nr 2. Uzupe³nij poni sze zdania, wpisuj¹c w³aœciwe okreœlenia. Najstarsze s¹ ska³y tworz¹ce warstwê nr.... Z powierzchni ziemi, bez dokonywania odwiertów, mo na badaæ ska³y warstwy nr.. Niezgodnoœæ u³o enia warstw skalnych wystêpuje miêdzy warstw¹ nr. i warstw¹ nr. Æwiczenie nr 3. Wybierz w³aœciw¹ odpowiedÿ: Niezgodnoœæ u³o enia warstw skalnych mog³a byæ spowodowana: zapadniêciem siê stropu jaskini, wybuchami wulkanu, ruchami skorupy ziemskiej. Æwiczenie nr 4. Okreœl wiek wzglêdny ska³ buduj¹cych warstwê nr 2. (S³owniczek) Ska³y wystêpuj¹ce w warstwie 2 s¹ i. strona 174 S OWNICZEK (jeœli chcesz, mo esz z niego skorzystaæ) I³ luÿna ska³a osadowa, o ziarnach drobnych (poni ej 0,01 mm). Mu³ luÿna ska³a osadowa o drobnych ziarnach (œrednica 0,1 0,01 mm), najczêœciej powstaje w œrodowisku wodnym. Piasek luÿna ska³a okruchowa, sk³adaj¹ca siê z ziaren, przewa nie kwarcowych, o œrednicy od 0,1 do 2 mm. Mo e powstaæ w wyniku akumulacji (gromadzenia) okruchów przez wodê p³yn¹c¹ (- piaski rzeczne), wiatr ( - piaski wydmowe), morze (- piaski morskie). Piaskowiec zwiêz³a (lita) ska³a okruchowa, sk³adaj¹ca siê ze spojonych ze sob¹ ziaren piasku Sedymentacja (³ac. sedimentare - osadzaæ) tworzenie siê osadów. Ska³a luÿna ska³a, której ziarna nie s¹ spojone ze sob¹, np. piasek, wir. Ska³a zwiêz³a (lita) ska³a, której ziarna s¹ ze sob¹ silnie zespolone. Skamienia³oœci przewodnie skamienia³oœci (szcz¹tki organizmów lub œlady ich ycia) zwierz¹t lub roœlin, które y³y stosunkowo krótko i powszechnie. Na ich podstawie mo na wnioskowaæ m.in. o istniej¹cych w przesz³oœci warunkach ycia na ziemi oraz o wieku ska³.
Wapieñ ska³a osadowa, najczêœciej powstaje na dnie morza z nagromadzonych szcz¹tków zwierz¹t: g³owonogów, ma³, koralowców. Wiek wzglêdny ska³ 1. okreœlanie wieku ska³, poprzez okreœlenie czy ska³a jest m³odsza lub starsza od ska³ w warstwie s¹siedniej ( ska³a m³odsza od, ska³a starsza od..), 2. Podanie nazwy ery geologicznej, w której ska³a powsta³a. Zlepieniec ska³a osadowa, sk³adaj¹ca siê ze spojonych, zaokr¹glonych okruchów ska³. wir luÿna ska³a osadowa, sk³adaj¹ca siê z zaokr¹glonych ziaren o œrednicy ponad 2 mm. Lp. Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu Iloœæ sztuk Cena jednostkowa Cena ³¹czna 1 ksero karty pracy 1 (4 str) 10 gr 40 gr 2 materia³ do wykonania modelu ( wir, piasek, kreda, ziemia) 4 szklanki 50 gr 2 z³ 3 gips budowlany 4 szklanki 3 z³/2 kg 70 gr 4 szary papier do przykrycia sto³ów 1 1 z³ 1 zl rêkawiczki gumowe Suma kosztów 4.10 Szacunkowy koszt pracy Lp. Zadanie Czas wykonania (h) Liczba osób ¹cznie osobogodzin pracy Cena osobogodziny pracy (z³) Koszt 1 Wykonanie modelu sedymentacji ska³. 0,5 2 1 15 15 2 Wykonanie æwiczeñ. 0,25 2 0,50 15 7,5 3 Przygotowanie sali, posprz¹tanie po zajêciach. 0,08 2 0,16 15 2,4 Suma: 24,9 Zaproponujcie w jaki sposób mo na zmniejszyæ koszty æwiczenia: strona 175
10. Ankieta ewaluacyjna zajêæ Lp. Pytanie do ucznia Tak Raczej tak Trudno powiedzieæ Nie Zdecydowanie nie 1 Czy wiesz w jaki sposób powstaj¹ ska³y osadowe? 2 Czy okreœlisz wiek wzglêdny ska³ przedstawionych na przekroju geologicznym? 3 Czy rozró nisz wybrane ska³y osadowe (piasek, wapieñ, mu³, wir, piaskowiec)? 4 Czy zadania które wykonywa³eœ by³y dla ciebie zbyt trudne? 5 Czy zd¹ y³eœ wykonaæ wszystkie zadania w odpowiednim czasie? 6 Je eli uwa asz, e mo na coœ zmieniæ, ulepszyæ w tych zajêciach napisz tutaj:...... 11. Karta samooceny ucznia Okreœl w procentach wk³ad pracy ka dego uczestnika waszej grupy w poszczególnych æwiczeniach. Rodzaj czynnoœci Ja... Wykonanie æwiczeñ 1 4. Wykonanie modelu powstawania ska³ osadowych. Przedstawienie modelu wykonanego przez grupê. strona 176