八年級科學/第一節:科學是如何運作的
那是星期五早上,加西亞女士科學實驗室的學生們焦急地等待著上課。與約克中學科學課上的大多數日子不同,這次會議將是一次前往學校北端的實地考察。學生們熱切地觀察著將導致期待已久的新體育館落成的工程。第4小組的學生 - 本、艾米麗、瑪麗亞和胡安 - 凝視著窗外。他們看到了建築裝置,包括推土機和卡車,駛向學校。這些感興趣的學生帶著鉛筆和筆記本徒步前往工地。他們觀看巨大的鏟子將數百公斤的泥土從一個地方移動到另一個地方。
建設工作有時會發掘史前遺址。 |
突然,動力鏟操作員將巨大的剷鬥停在半空中。他好奇地望向他挖的洞,然後從高處座位上爬下來。他叫了一些其他工人過來。他們都凝視著坑。其中一名工人示意加西亞女士和她的學生們走近一點。每個人都對他們看到的東西感到驚訝。一塊破陶器從鬆散的土壤中露出來。
從古代文明留下的物品中可以學到很多東西。例如:1. 考古學家研究陶器和其他物品以瞭解更多關於古代人類的資訊。2. 考古學家在野外工作以收集資料。 |
一名工人建議陶器可能只是在學校建成之前很久就被埋藏的成千上萬件垃圾中的其中一件。他認為陶器可能是一件古代藝術品。然而,還是決定停止挖掘,至少現在要停止。
回到教室,學生們興奮地談論著這一發現。他們一致認為,這是真正的科學。他們知道,科學是試圖瞭解世界的過程。
雖然這一發現令人興奮,但加西亞女士提醒學生們,陶器可能只是一件幾十年前被扔掉的物品。然而,為了確保,學校校長給當地大學的一位考古學家打了電話。考古學家是研究古代人類文化遺蹟的科學家。文化遺存,被稱為文物,可能是工具、武器、巖畫、建築物或陶器,例如在學校發現的陶器。
學生們被告知,盧姆博士將在週一到學校檢查陶器。
加西亞女士建議她的學生們更多地研究他們所在地區的歷史。這將有助於學生評估這件陶器是如何起源於曾經居住在該地區的古代文化的。本和其他小組成員迅速開始他們的研究。瑪麗亞認為,記錄他們的發現是一個好主意。這樣一來,他們就可以將發現的東西與盧姆博士在週一告訴他們的內容進行比較。小組的其他成員表示同意,並在前往圖書館之前將他們的科學筆記本放進了揹包裡。
在圖書館裡,胡安用百科全書開始他的研究。他發現考古學是研究人類工具和其他文化遺蹟的一個科學分支。考古學有兩個主要分支。一個側重於生活在歷史記錄之前的群體。另一個研究自人類開始記錄事物以來發展的文明。令他驚訝的是,胡安還發現,考古學涵蓋了超過 300 萬年的時間跨度。他讀到,大約在 350 萬年前,人類的第一個祖先出現在地球上。
考古學研究古代人,比如大約 12000 年前來到北美的人。 考古學的一個分支研究生活在歷史記錄之前的人的文化遺存。 考古學家還研究自書面歷史開始以來發展的文明。 |
其他學生輪流了解他們所在地區的歷史。本發現,許多科學家假設,第一批來到北美的人大約在 12000 年前從亞洲而來。在數千年的時間裡,這些人遷移到該國的不同地區。艾米麗和瑪麗亞發現,他們所在的城市周圍大約在 2000 年前就有人定居了。在找到更多資訊來源後,學生們記下了所有收集到的資訊。艾米麗建議他們也寫下他們對陶器或考古學的任何問題。胡安、本和瑪麗亞表示同意,每個人都寫下了幾個問題。小組離開圖書館,渴望聽到他們的發現與盧姆博士在週一告訴他們的內容相比如何。
盧姆博士在九點前幾分鐘到達。當鈴聲響起時,艾米麗的手舉了起來。她希望成為第一個向這位科學家詢問陶器的人。然而,在點名她之前,盧姆博士說她想給學生們一些背景資訊,然後她會回答他們的問題。
盧姆博士首先解釋了保護史前遺址和遺蹟對現在和未來世代的重要性。她還說,許多考古遺址,比如學校場地上的那個可能的遺址,都是偶然發現的。在該地點的建設繼續進行之前,必須進行更多的科學工作。
幾種技術將被用來研究該地區,例如計算機和照相機。技術是指利用科學獲得的知識來製造人們可以使用的新產品或工具。盧姆博士告訴學生們,將進行雷達測量以幫助研究學校的發現。盧姆博士解釋說,這種技術可以幫助科學家在不干擾現場的情況下“看到”地下的東西。其他科學領域的專家可能會被要求協助評估該地點。例如,研究地球過程的科學家,地質學家,可能會被聯絡以幫助進行土壤研究。
計算機和雷達是考古研究中使用的兩種技術示例。 |
魯姆博士在演講結束時建議學生們和她一起回到現場。在那裡,她會檢查發現的物品,並嘗試回答學生們可能提出的任何關於發現的問題。
瑪麗亞和艾米麗帶領一群好奇的學生走向學校操場的北端。魯姆博士用她的放大鏡仔細觀察那塊陶器。檢查了一段時間後,她宣佈確信這塊陶器很古老,應該進行考古挖掘,也就是對該地點進行挖掘。學生們問他們是否可以參與挖掘。魯姆博士說,她歡迎他們提供的一切幫助。
雷達勘測完成之前已經過了幾周。加西亞老師班上的學生大部分時間都在學習考古挖掘是如何進行的。瑪麗亞向全班同學彙報說,正在遺址周圍挖的洞和溝渠將有助於確定遺址的大小。她還補充說,重要的是儘可能少地擾亂遺址。保持遺址完整,就可以重述它的歷史。
終於,學生們可以參與挖掘的那一天到來了。每個人都得到了一把小手鏟、一把軟毛刷和一雙園藝手套。每個學生都與一名業餘考古學家配對。所有參與者都被指示要緩慢而小心地挖掘這座城市過去的重要部分。
在考古挖掘中,除了其他工具,例如牙科探針和牙刷外,通常也會使用毛刷。 |
在學校遺址中發現了許多陶器碎片以及一些工具。在將文物從土壤中取出之前,與魯姆博士合作的大學生拍攝了每件文物的照片或繪製了每件文物的圖紙。這些圖紙被用來繪製地圖,顯示每件文物在被移除之前的確切位置。這些地圖還將被用來顯示遺址的垂直和水平差異。
每個文物都得到了一個編號,並記錄了其在土壤中的位置和方向。在對文物進行編目後,它們被從遺址中移除。魯姆博士告訴學生們,她會把這些發現帶回她的實驗室。在那裡,它們會被清潔、研究並儲存起來,以便將來進行分析。
在對文物進行繪圖和挖掘後,它們會被送到實驗室,在那裡進行清潔和標記,以便進一步研究。 |
魯姆博士解釋說,對陶器和工具進行化學分析將用於確定每件文物的準確年代。根據她對該地區的瞭解,魯姆博士認為該遺址至少有幾千年的歷史。