Identifiseer die verskillende sfere van die Aarde in die voorbeeld.
Biosfeer - die boom, grasse en ander plante
Litosfeer - die sand, rots en minerale in die grond
Hidrosfeer - die grondwater (of water in die grond)
Atmosfeer - die lug om die boom
Die Aarde as stelsel
Hoofstukoorsig
1 week
In Gr. 7 het leerders die verhouding tussen die Aarde en die Son, dag en nag, die seisoene en hoe die Son se energie deur plante gebruik word, asook hoe fossielbrandstowwe vorm bestudeer. In Gr. 8 het hulle na die Aarde as deel van 'n groter stelsel, naamlik die sonnestelsel, gekyk. Hierdie jaar sal hulle die Aarde as 'n stelsel op sy eie bestudeer en kyk na die verskilende dele waaruit die stelsel bestaan. 'Sisteme' is 'n belangrike tema wat oral in die wetenskap aangetref word en ons gaan hier oor nog 'n toepassing van stelsels leer.
In die eerste hoofstuk behandel ons die dele van die Aarde se stelsel (die sfere) en hoe die dele saamwerk. Die hidrosfeer en watersiklus is reeds in die vorige grade behandel en word hier slegs hersien. Die biosfeer is in Natuurwetenskappe bestudeer. Die oorblywende twee sfere word hierdie jaar ondersoek: die litosfeer (Hoofstuk 2 en 3) en die atmosfeer (Hoofstuk 4). In die litosfeer kyk ons na hoe rotse vorm, die minerale wat mens in die rotse kry, hoe om die minerale uit te kry en die invloed wat ons interaksie met die litosfeer op die ander sfere het. Die lae van die atmosfeer word in die laaste hoofstuk bestudeer.
Die studie van die litosfeer en atmosfeer sluit aan by wat leerders oor atome en verbindings in Energie en Verandering geleer het. Dit sluit ook aan by die fases van materie en hulle kennis oor gasse soos suurstof, koolstofdioksied en metaan.
Dit sal jou leerders voorberei vir verdere studie in Gr. 10 en daarna, waar die verskillende takke van Natuurwetenskappe verdeel in Lewenswetenksappe (Biologie en Omgewingsleer), Fisiese Wetenskapee (Chemie en Fisika) en Aardwetenskappe (Geografie).
Konsepkaarte: Die konsepkaarte in hierdie werkboeke is by Siyavula geskep deur van 'n ope-bron program, genaamd CMapTools gebruik te maak. Jy kan die program by hierdie skakel aflaai indien jy jou eie konsepkaarte wil maak. [link]http://cmap.ihmc.us/download/
'Citizen Science' bied jou 'n gratis, maklik toeganklike en inspirerende geleentheid om regte wetenskap in die klaskamer in te bring. Vind meer uit oor hoe om regte wetenskap in jou klaskamer in te bring met Zooniverse se 'citizen science'-projekte by Zooteach: [link]http://www.zooteach.org/. Zooteach is 'n webwerf waar onderwysers en opvoeders hoë-kwaliteit lesplanne en bronne, wat die Zooniverse 'citizen science'-projekte toelig, kan deel.
1.1 Sfere van die Aarde (3 ure)
Take | Vaardighede | Aanbeveling |
Aktiwiteit: Ondersoek die sfere van die Aarde | Neem waar, versamel data, skryf | KABV beveel aan |
Aktiwiteit: Wisselwerking tussen sfere | Toepassing | KABV beveel aan |
Aktiwiteit: Identifiseer die wisselwerking van die sfere op die Aarde | Interpreteer informasie, analiseer | KABV beveel aan |
Aktiwiteit: Versteuring van die balans | analise, toepassing, voorspelling | Aanbeveel |
- Wat is die verskillende dele van die Aarde?
- Hoe is die dele in wisselwerking met mekaar?
- Waarom kan ons na die Aarde verwys as 'n stelsel?
In Gr. 7 het jy geleer van die verhouding tussen die Aarde en die Son en hoe belangrik die Son vir lewe op Aarde is. In Gr. 8 het jy gekyk na die verhouding tussen die Aarde en die ander planete in ons sonnestelsel. Hierdie jaar gaan ons kyk na die Aarde as 'n stelsel en na al die dele van daardie stelsel.
Sfere van die Aarde
- biosfeer
- hidrosfeer
- litosfeer
- atmosfeer
Jy het oor die afgelope 5 jaar in Natuurwetenskappe geleer oor stelsels en siklusse. Jy het byvoorbeeld oor die lewensiklus van 'n skoenlapper, energiestelsels in voedselnette of elektriese stroombane en oor die sonnestelsel geleer. Baie van wat ons in die natuur waarneem, is deel van een of meer stelsels of siklusse. In hierdie hoofstuk gaan ons leer oor die Aarde as 'n geslote stelsel en oor die vier verskillende dele (sfere) van daardie stelsel.
Die storie van ons planeet.
Die Aarde se vier sfere
Die name van die vier sfere word almal afgelei van die Griekse woorde vir klip (lito), lug (atmo), water (hidro), en lewe (bio).
Die woord 'sfeer' word in Wiskunde gebruik om 'n ronde vorm te beskryf. Die Aarde is in die vorm van 'n sfeer. As ons van die vier sfere van die Aarde praat, bedoel ons nie 'n balvorm nie, maar eerder daar waar die lae binne die Aarde aanmekaar raak en oorvleuel.
Die Aarde bestaan uit vier stelsels of sfere. Die biosfeer (lewe), die litosfeer (land), die hidrosfeer (water) en die atmosfeer (lug). Op die Aarde is daar wisselwerking tussen land, water lug en lewe. Ons as mense is ook deel van hierdie wisselwerking. Daar is 'n fyn balans tussen hierdie vier stelsels - as een verander, het dit 'n invloed op al die ander.
Die Biosfeer
Die biosfeer omvat alle lewe op Aarde - plante, diere en mense. Die meeste van wat ons in Lewe en Lewende dinge bestudeer, is oor die biosfeer. Die biosfeer sluit ook lewe in die oseane en onder die grond in. Bakterieë wat byvoorbeeld op verrotende plantmateriaal lewe en die kleinste seediere en -plante is deel van die biosfeer. Die meeste lewe op die planeet kan tussen 3 meter onder die oppervlakte van die Aarde en 30 meter bo die grond, en 200 meter bo die oseane, aangetref word.
Wetenskaplikes het 'n selfonderhoudende fasiliteit genaamd Biosfeer 2 gebou om die interaksie tussen lewende dinge en die omgewing te bestudeer.
Lees hier meer oor Biosfeer 2 http://b2science.org/
'n TED-praatjie oor sy lewe in Biosfeer 2 vir 2 jaar.
Die navorsingspan in Arisona, VSA, het 'n interessante studie gedoen waar hulle 'n selfonderhoudende fasiliteit, genaamd Biosfeer 2, gebou het om die verhouding tussen lewende dinge en hul omgewing te bestudeer. Die fasiliteit het geen kontak met enige iets op die Aarde behalwe die Son gehad nie. Die eerste groep mense het vir 2 jaar, sonder om uit te kom, in die fasiliteit gebly. Die projek was nie so suksesvol as wat hulle gehoop het nie, en hulle het besef dat ons nog nie genoeg weet van die wisselwerking tussen die stelsels op die Aarde nie. Die projek gaan steeds voort en word gebruik vir omvangryke navorsing. Meer inligting is hier ( http://b2science.org/) beskikbaar. Dit kan as verrykende leeswerk vir jou leerders gebruik word.
Alle lewende dinge en hulle habitatte vorm deel van die biosfeer. Die volgende foto's voorsien voorbeelde van verskillende organismes in hulle habitatte binne die biosfeer.
Iets interessants - die grootste organisme op die Aarde.
Eduard Suess, die geoloog, was die eerste persoon wat die term 'biosfeer' gebruik het. Hy het dit in 1875 gebruik toe hy 'n definisie vir biosfeer formuleer het as 'die plek op die Aarde se oppervlakte waar lewe woon .'
Die hidrosfeer
Die hidrosfeer sluit all water op die planeet in - die oseane, mere, riviere, grondwater, reën, wolke, gletsers en poolkappe. Omtrent 70% van die Aarde se oppervlakte is met water bedek. Die oseane bevat die meeste water en slegs 'n klein deel daarvan is vars water. Al die water op die Aarde vorm deel van die hidrosfeer.
Die totale massa van die hidrosfeer is ongeveer 1,4 × 1018 ton! Die volume van een ton water is ongeveer 1 kubieke meter (dit is omtrent 900 A4 handboeke).
Wat was eerste - die reën of die reenwoud?
Blouplaneet - 'n oorsig oor die water op ons planeet.
Die atmosfeer
Die atmosfeer sluit al die lug bo die oppervlakte van die Aarde tot by die ruimte in. Al die gasse wat in die lug is, word ingesluit by die atmosfeer. Die meeste van die atmosfeer kan naby aan die oppervlakte van die Aarde aangetref word, waar die lug die digste is. Die lug bevat 79% stikstof, minder as 21% suurstof en 'n klein bietjie koolstofdioksied en ander gasse. Ons sal later in die hoofstuk weer hierna kyk.
Die litosfeer
Die litosfeer sluit die Aarde se kors en die boonste deel van die mantel in. Alle berge, rotse, grond en minerale waaruit die Aarde se kors bestaan, is deel van die litosfeer. Selfs die seebodem is deel van die litosfeer want dit bestaan ook uit sediment van sand en rots. Ons sal in die volgende afdeling na die litosfeer kyk.
Jy sal in die volgende foto's sien dat al die rotse, grond en sand op die Aarde deel vorm van die litosfeer .
Die volgende collage wys die vier sfere van die Aarde.
Kyk na hierdie video wat die vier sfere van die Aarde opsom. http://video.about.com/geography/The-Four-Earth-Spheres.htm
Hierdie is 'n baie kort (2:07) video oor die vier sfere van die Aarde. http://video.about.com/geography/The-Four-Earth-Spheres.htm
Dit som als op wat tot dusver in hierdie hoofstuk behandel is. Jy kan die video aan die einde van die les in die klas speel. As jy nie die fasiliteite het om dit in die klas te kyk nie, dek die volgende afdeling dieselfde inligting.
Ontdek die sfere van die Aarde.
INSTRUKSIES:
- Soek 'n voorbeeld op jou skoolgronde of by jou huis, waar al vier sfere teenwoordig is. Byvoorbeeld waar 'n boom in jou tuin groei.
- Beskryf die ligging en als wat ingesluit is, in jou voorbeeld.
- Skryf 'n kort paragraaf om elkeen van die sfere te identifiseer.
- Jou onderwyser mag jou ook vra om jou voorbeeld as 'n plakkaat wat al die sfere identifiseer, met illustrasies en kort beskrwyings, aan te bied.
Ons probeer slegs slegs die verskillende sfere identifiseer in hierdie aktiwiteit. Die volgende afdeling sal kyk na die wisselwerking tussen die sfere. Jy kan die voorbeelde wat jou leerders gekies het, gebruik om die volgende les op te skoei.
Leerder-afhanklike antwoord. Leerders moet die verskillende sfere binne die voorbeeld wat hulle gekies het kan identifiseer. Byvoorbeeld: 'n plant in 'n pot.
Die grond/sand is deel van die litosfeer. Die grond bevat water, wat deel is van die hidrosfeer. Die plant is deel van die biosfeer en die lug om die plant is deel van die atmosfeer. Die plant neem koolstofdioksied op en gee suurstof af wanneer fotosintese plaasvind, en teenoorgesteld tydens respirasie. Suurstof en koolstofdioksied is deel van die atmosfeer.
Alternatiewe opsies: 'n Boom wat op die skoolgronde groei, 'n padda in 'n poel, ens.
In plaas van 'n geskrewe taak, kan jou leerders ook 'n klein plakkaat maak met 'n skets van hulle voorbeeld. Die skets moet byskrifte hê wat die verskillende sfere identifiseer.
Vlieg saam met NASA se satelliete en kyk na die Aarde met hierdie interaktiewe webtuiste. http://eyes.jpl.nasa.gov/earth/index.html
Wisselwerking tussen die sfere.
Jy kan hierdie afdeling benader deur jou leerders die aktiwiteit te laat doen en hulle die geleentheid te gee om die wisselwerking tussen die verskillende sfere te ontdek. Die aktiwiteit sluit aan by die vorige aktiwiteit waarin hulle die verskillende sfere ondersoek het.
Die verskillende sfere van die Aarde hou nou verband met, en is in wisselwerking met mekaar. Kom ons ondersoek dit in die volgende aktiwiteit.
Wisselwerking tussen die sfere.
INSTRUKSIES:
- Bestudeer die foto van die doringboom op die savanne.
- Antwoord die vrae wat volg.
VRAE:
Wat sal gebeur as die bome nie genoeg water kry nie?
Hulle sal uitdroog en doodgaan. Hulle het water nodig vir fotosintese.
Beskryf die wisselwerking tussen die hidrosfeer en die biosfeer in die voorbeeld.
Die bome en ander plante (biosfeer) is in wisselwerking met die hidrosfeer wanneer hulle water deur hulle wortels opneem.
Wat sal gebeur as die hoeveelheid koolstofdioksied in die lug dramaties sou verander?
Die plante sal nie floreer nie. Dit sal 'n invloed op hulle groei hê aangesien fotosintese beïnvloed word. Afhangend van hoe dramaties die verandering sou wees, kan die plante doodgaan.
Beskryf die wisselwerking tussen die atmosfeer en die biosfeer in die voorbeeld.
Die plant gebruik die koolstofdioksied in die atmosfeer vir fotosintese. Die plant produseer ook suurstof wat in die atmosfeer afgegee word.
Is daar enige wisselwerking tussen die litosfeer en die hidrosfeer in die voorbeeld?
Ja, die minerale (litosfeer) in die grond word opgelos in die grondwater (hidrosfeer). Die grondwater (hidrosfeer) maak ook die grond (litosfeer) nat sodat die plantwortels dit kan absorbeer.
Gebruik die voorbeeld wat jy in die vorige aktiwiteit (Ondersoek die sfere van die Aarde)gekies het en beskryf drie verskillende wisselwerkings tussen die verksillende sfere.
Leerder-afhanklike antwoord. Enige drie kombinasies kan beskryf word. Byvoorbeeld:
1. Die potplan (biosfeer) absorbeer water (hidrosfeer) deur sy wortels vir fotosintese.
2. Die plant (biosfeer) gebruik koolstofdioksied (atmosfeer) en gee suurstof (atmosfeer) af tydens fotosintese.
3. Die plant (biosfeer) gebruik die grond, sand en rotse (litosfeer) om homself te anker.
4. Die minerale (litosfeer) los in die grondwater (hidrosfeer) op sodat die plant (biosfeer) dit kan absorbeer.
Die maklikste wisselwerking om te beskryf, is tussen die biosfeer en een ander sfeer. In die volgende aktiwiteit gaan ons die wisselwerking ondersoek tussen die ander sfere.
Daar is wisselwerking tussen die boom en die ander plante (biosfeer) en die lug (atmosfeer) aangesien hulle die koolstofdioksied van die lug tydens fotosintese gebruik en suurstof afgee. Daar is wisselwerking tussen die plante (biosfeer) en die grond (litosfeer) wanneer hulle water (hidrosfeer) en minerale (litosfeer) uit die grond (litosfeer) absorbeer. Die grond word gebruik om die plante te anker. Die boom (biosfeer) lewer blomme en dan vrugte. Diere eet die vrugte en blare van die bome en ander plante.
Identifiseer die wisselwerking tussen die ander sfere op Aarde
Leerders moet eers onder mekaar die aktiwiteit bespreek. Die aktiwiteit kan deel van jou onderrig wees. Die idee is dat leerders die wisselwerking self ontdek (met jou leiding) voor jy vir hulle die 'antwoorde gee'. Gee hulle 5 minute om met mekaar te praat en dan nog 10 minute om die kaart te voltooi. Na die tyd kan die wisselwerking as 'n klas bespreek word. Hulle mag dalk hulp nodig hê om die kaart te voltooi. Een voorbeeld word gegee. Dit mag dalk nodig wees om meer as een voorbeeld te doen voor hulle op hul eie kan werk.
INSTRUKSIES:
- Die prent hieronder is van 'n damwal wat vir die Gariepdam gebou is. Dit is op die grens tussen die Vrystaat en die Oos-Kaap. Die damwal word gebruik om hidroëlektriese krag op te wek, soos ons reeds in Energie en Verandering geleer het.
- Antwoord die vrae hieronder.
VRAE:
- Bespreek in pare al die moontlike wisselwerkings tussen die sfere van die Aarde.
- Werk op jou eie om die volgende kaart te voltooi. Skryf 'n beskrywing van die wisselwerking vir elkeen van die pyle. Een voorbeeld is reeds vir jou gedoen: Daar is wisselwerking tussen die litosfeer en die atmosfeer wanneer die wind (bewegende lug) verwering van die rotste om die dam veroorsaak. Waar moontlik, sluit meer as een wisselwerking vir die pyle tussen die sfere in.
Leerder-afhanklike antwoord. 'n Paar moontlike oplossings word hieronder gegee. Leerders kan ook ander opsies insluit.
Die prente hieronder wys hoe graan geoes word. Die proses van die gewasse groei en oes is 'n goeie voorbeeld van hoe die verksillende sfere van die Aarde in wisselwerking is. Die hidrosfeer verskaf water vir die gewasse om te groei. Die grond voorsien minerale vir die gewasse sodat dit 'n goeie opbrengs lewer. Die lug voorsien koolstofdioksied vir fotosintese en die plante gee op hulle beurt weer suurstof aan die lug. Die mense (biosfeer) gebruik die materiale uit die litosfeer om masjinerie te bou of skerp gereedskap (metaal van die litosfeer) te maak waarmee hulle die graan sny. Baie wisselwerkings speel 'n rol om 'n gesonde oes te lewer.
Versteuring van die balans.
Kom ons kyk weer na die voorbeeld van die doringboom in die savanne ekostelsel. As die balans in enige deel van die stelsel verander word, beïnvloed dit die hele stelsel. As daar byvoorbeeld nie genoeg water is nie, sal die boom nie floreer en vrugte lewer nie (in hierdie geval saadpeule). As die lug besoedel word, beïnvloed dit die beskikbaarheid van koolstofdioksied. As daar nie genoeg minerale in die grond is nie, kan die boom nie groei nie.
Dink terug aan die definisie van 'n stelsel wat ons in Energie en Verandering bespreek het. 'n Sisteem is 'n stel dele wat saamwerk, waar 'n verandering in een deel 'n ander deel beïnvloed. Dit is ook van toepassing wanneer ons van die Aarde as 'n hele stelsel praat.
Versteuring van die balans.
Die aktiwiteit vereis dat leerders dink oor en toepas wat hulle in hierdie afdeling, maar ook in ander hoofstukke, geleer het. Jy kan die aktiwiteit gebruik om 'n klasbespreking te lei, of vra dat leerders in pare of klein groepe werk. Die belangrike boodskap vir hierdie afdeling is dat 'n versteuring in een van die sfere 'n invloed op al die ander het. Die versteuring kan natuurlik van aard, of as gevolg van menslike invloed wees. As mense het ons 'n verantwoordelikheid om te verstaan hoe hierdie wisselwerking werk, en watter invloed ons op die planeet het. Ons moet ook verstaan wat ons vandag kan doen om lewe moontlik te maak vir toekomstige generasies.
VRAE:
Identifiseer die vier sfere van die Aarde in die foto.
Biosfeer - plante
Hidrosfeer - rivier en sneeu
Litosfeer - rotse, grond, berge
Atmosfeer - lug
Voorspel wat die invloed van elkeen van die volgende situasies op elkeen van die sfere sou wees:
-
Groot afsettings steenkool word hier gevind.
. -
Die gemiddelde temperatuur styg aansienlik as gevolg van aardverwarming.
-
Leerders kan voorstel dat die ekostelsel vernietig sal word as die Aarde gemyn word, plante en diere sal hul habitat verloor, die water en kan besoedel word deur die delwery en die gasse van die voertuie en masjinerie kan die atmosfeer besoedel.
-
Wêreldwye klimaatverandering sal volg, die sneeu sal smelt, die riviere mag opdroog, die plante en diere sal ly as gevolg van die verhoging van die temperatuur.
Wat is ons verantwoordelikheid as mense in die twee voorbeeldsituasies in die vorige vraag?
Leerder-afhanklike antwoord. Leerders moet dit bespreek en van hulle gedagtes neerskryf. Van die punte wat hulle mag opper is dat ons omgewingsbewus moet wees,veral ten opsigte van ons invloed. Ons moet die invloed wat ons op die Aarde het oorweeg voor ons 'n projek aanpak, soos om 'n nuwe myn te bou, en alternatiewe oplossings oorweeg, soos om hernubare energiebronne te gebruik.
Jy sou in oplet in die aktiwiteit dat al die sfere op die Aarde in wisselwerking met mekaar is. As daar 'n verandering in een van die sfere plaasvind, beïnvloed dit die ander ook. Die veranderinge kan weens natuurlike gevolge wees, soos vloede of aardbewings, maar die meeste van hierdie veranderinge vind plaas as gevolg van die mens se invloed. As mens het ons 'n verantwoordelikheid om te verstaan hoe die wisselwerkinge op die Aarde werk en moet ons vir die planeet sorg sodat die toekomstige generasies op die Aarde kan bly.
- Die Aarde is 'n komplekse stelsel waar al die dele (sfere) in wisselwerking is.
- Die Aarde bestaan uit vier sfere: die litosfeer, die hidrosfeer, die atmosfeer en die biosfeer.
- Die litosfeer bestaan uit soliede rots, grond en minerale.
- Die hidrosfeer bestaan uit water in al sy vorme.
- Die atmosfeer is die laag gasse om die Aarde.
- Die biosfeer bestaan uit alle lewende plante en diere en hulle wisselwerking in hulle habitatte met rotse, grond, lug en water.
Konsepkaart
Gebruik die volgende bladsy om jou eie konsepkaart vir die hoofstuk te maak.
Hersieningsvrae
Identifiseer die vier sfere van die Aarde. Waaruit bestaan elke sfeer? Skryf slegs drie komponente vir elkeen neer. [8 punte]
Die litosfeer bestaan uit soliede rots: berge, sand en minerale.
Die hidrosfeer bestaan uit water in al sy vorme: ys, sneeu, mere, damme, riviere en die oseaan.
Die atmosfeer is 'n laag gasse om die Aarde, byvoorbeeld koolstofdioksied, suurstof en stikstof.
Die biosfeer bestaan uit al die lewende plante en diere en hulle wisselwerking met die rotse, grond, lug en water: alle plante en diere op land, ondergrond en in water - plante, diere en mense is deel van die biosfeer.
Hoe is die litosfeer in wisselwerking met die hidrosfeer, biosfeer en atmosfeer in die foto hieronder? [6 punte]
'n Groot, oop kopermyn. 
'n Sandduin in die Namibwoestyn.
-
Die koper (mineraal, litosfeer) in hierdie area word deur mense (biosfeer) ontgin deur mynbou.
Mynbou het baie water (hidrosfeer) nodig.
Mynbou veroorsaak baie stof wat die lug (atmosfeer) besoedel. Ekstra koolstofdioksied word gevorm as gevolg van al die myntrokke wat heen en weer van die myn af ry. Myne gebruik baie energie om die masjinerie aan die gang te hou. Die generering van elektrisiteit het ook 'n negatiewe invloed op die omgewing.
Die vorm van die landskap (litosfeer) is verander as gevolg van die optrede van mense (biosfeer).
-
Die sand (litosfeer) word deur die wind (bewegende lug, atmosfeer) gewaai om sandduine te vorm.
Daar is baie min water (hidrosfeer) in 'n woestyn. Dit sal af en toe reën (hidrosfeer) of daar mag ondergrondse waterbronne (hidrosfeer) wees wat plante (bome aan die voet van die duin, biosfeer) sal gebruik. Party woestyndiere, soos insekte of slange (biosfeer), kan onder die sand (litosfeer) gevind word. Die sand beskerm hulle teen die hitte van die Son.
Jy het 'n nat handdoek wat jy buite wil ophang om droog te word. Beskryf en vergelyk die wisselwerking tussen die hidrosfeer (waterdruppels op jou handdoek) en die atmosfeer (temperatuur en beweging van lug om jou), as jy in 'n droë area en in 'n vogtige area sou bly. [2 punte]
In 'n droë area, verdamp die waterdruppels (hidrosfeer) vinnig omdat die lug (atmosfeer) baie droog is en die lugtemperatuur hoog is. In 'n vogtige area, sal verdamping nie so vinnig plaasvind nie.
Totaal [16 punte]
