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國三下地科⏱ 約 20 分鐘JavalabIb-IV-2

3.1 大氣的組成和結構

任務簡報:大氣是地球生命的保護罩,由多種氣體組成,並隨高度呈現不同的溫度變化與分層構造。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

大氣是地球生命的保護罩,由多種氣體組成,並隨高度呈現不同的溫度變化與分層構造。這一節,我們要透過模擬實驗,探究大氣的組成與分層結構。

2

實驗工作站:Javalab

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    進入模擬後,觀察不同高度對應的氣溫數值變化。

  2. 2

    找出溫度隨高度先下降、又上升、再下降、再上升的轉折點,並記錄各轉折點的高度。

  3. 3

    對照課本內容,判斷每個轉折點分別對應哪一層大氣(對流層、平流層、中氣層、增溫層)。

  4. 4

    思考:為什麼平流層的溫度會隨高度增加而上升?

  5. 5

    思考:為什麼對流層是天氣現象發生的主要範圍?

💡 實驗小提醒
  • 大氣主要由氮氣、氧氣組成,還有少量但影響很大的水氣、二氧化碳等。
  • 大氣因為主要被地面加熱而非直接被太陽加熱,所以由下往上依序形成對流層(越高越冷)、平流層(因臭氧吸收紫外線而變熱)、中氣層(很冷)與增溫層(空氣稀薄但有極光)。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:高度(km) 約 0~10000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

高度(km)氣溫(°C)所屬大氣層
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

大氣主要由哪些氣體組成?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

大氣主要由氮氣、氧氣組成,還有少量但影響很大的水氣、二氧化碳等成分。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

使用模擬工具觀察,溫度隨高度上升與下降的轉折點分別在哪裡?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

溫度在對流層頂(約 10–12 公里處)出現第一個轉折(由降轉升),進入中氣層底部(約 50 公里處)又出現轉折(由升轉降),中氣層頂(約 80–90 公里處)再度轉折(由降轉升)進入增溫層。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

大氣為什麼會分層?與什麼因素有關?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

大氣分層與加熱方式有關:大氣主要被地面加熱,加上平流層中的臭氧會吸收紫外線,使各層溫度隨高度呈現不同的變化趨勢。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

對流層、平流層、中氣層、增溫層各有什麼特色?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

對流層是天氣現象發生的地方,越高越冷;平流層有臭氧、適合飛行、越高越熱;中氣層很冷、是大氣中溫度最低的一層;增溫層空氣稀薄但可能出現極光。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:比較不同高度的氣壓變化 ▶

使用 Javalab「Atmosphere」模擬,除了溫度外,同時記錄不同高度的氣壓數值,說明高度與氣壓之間的關係,並思考這與登山或飛行時的體感有什麼關聯。

javalab.org · Atmosphere 🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟。
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次實驗後,我對大氣的組成與分層有什麼新的理解?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

臭氧能吸收太陽紫外線,保護地表生物免於過量紫外線傷害,是大氣分層帶來的重要保護機制之一。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

你覺得平流層的臭氧對人類生活有什麼重要性?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏