八年级科学/第一节:科学是如何运作的
那是星期五早上,加西亚女士科学实验室的学生们焦急地等待着上课。与约克中学科学课上的大多数日子不同,这次会议将是一次前往学校北端的实地考察。学生们热切地观察着将导致期待已久的新体育馆落成的工程。第4小组的学生 - 本、艾米丽、玛丽亚和胡安 - 凝视着窗外。他们看到了建筑设备,包括推土机和卡车,驶向学校。这些感兴趣的学生带着铅笔和笔记本徒步前往工地。他们观看巨大的铲子将数百公斤的泥土从一个地方移动到另一个地方。
建设工作有时会发掘史前遗址。 |
突然,动力铲操作员将巨大的铲斗停在半空中。他好奇地望向他挖的洞,然后从高处座位上爬下来。他叫了一些其他工人过来。他们都凝视着坑。其中一名工人示意加西亚女士和她的学生们走近一点。每个人都对他们看到的东西感到惊讶。一块破陶器从松散的土壤中露出来。
从古代文明留下的物品中可以学到很多东西。例如:1. 考古学家研究陶器和其他物品以了解更多关于古代人类的信息。2. 考古学家在野外工作以收集数据。 |
一名工人建议陶器可能只是在学校建成之前很久就被埋藏的成千上万件垃圾中的其中一件。他认为陶器可能是一件古代艺术品。然而,还是决定停止挖掘,至少现在要停止。
回到教室,学生们兴奋地谈论着这一发现。他们一致认为,这是真正的科学。他们知道,科学是试图了解世界的过程。
虽然这一发现令人兴奋,但加西亚女士提醒学生们,陶器可能只是一件几十年前被扔掉的物品。然而,为了确保,学校校长给当地大学的一位考古学家打了电话。考古学家是研究古代人类文化遗迹的科学家。文化遗存,被称为文物,可能是工具、武器、岩画、建筑物或陶器,例如在学校发现的陶器。
学生们被告知,卢姆博士将在周一到学校检查陶器。
加西亚女士建议她的学生们更多地研究他们所在地区的历史。这将有助于学生评估这件陶器是如何起源于曾经居住在该地区的古代文化的。本和其他小组成员迅速开始他们的研究。玛丽亚认为,记录他们的发现是一个好主意。这样一来,他们就可以将发现的东西与卢姆博士在周一告诉他们的内容进行比较。小组的其他成员表示同意,并在前往图书馆之前将他们的科学笔记本放进了背包里。
在图书馆里,胡安用百科全书开始他的研究。他发现考古学是研究人类工具和其他文化遗迹的一个科学分支。考古学有两个主要分支。一个侧重于生活在历史记录之前的群体。另一个研究自人类开始记录事物以来发展的文明。令他惊讶的是,胡安还发现,考古学涵盖了超过 300 万年的时间跨度。他读到,大约在 350 万年前,人类的第一个祖先出现在地球上。
考古学研究古代人,比如大约 12000 年前来到北美的人。 考古学的一个分支研究生活在历史记录之前的人的文化遗存。 考古学家还研究自书面历史开始以来发展的文明。 |
其他学生轮流了解他们所在地区的歷史。本发现,许多科学家假设,第一批来到北美的人大约在 12000 年前从亚洲而来。在数千年的时间里,这些人迁移到该国的不同地区。艾米丽和玛丽亚发现,他们所在的城市周围大约在 2000 年前就有人定居了。在找到更多信息来源后,学生们记下了所有收集到的信息。艾米丽建议他们也写下他们对陶器或考古学的任何问题。胡安、本和玛丽亚表示同意,每个人都写下了几个问题。小组离开图书馆,渴望听到他们的发现与卢姆博士在周一告诉他们的内容相比如何。
卢姆博士在九点前几分钟到达。当铃声响起时,艾米丽的手举了起来。她希望成为第一个向这位科学家询问陶器的人。然而,在点名她之前,卢姆博士说她想给学生们一些背景信息,然后她会回答他们的问题。
卢姆博士首先解释了保护史前遗址和遗迹对现在和未来世代的重要性。她还说,许多考古遗址,比如学校场地上的那个可能的遗址,都是偶然发现的。在该地点的建设继续进行之前,必须进行更多的科学工作。
几种技术将被用来研究该地区,例如计算机和照相机。技术是指利用科学获得的知识来制造人们可以使用的新产品或工具。卢姆博士告诉学生们,将进行雷达测量以帮助研究学校的发现。卢姆博士解释说,这种技术可以帮助科学家在不干扰现场的情况下“看到”地下的东西。其他科学领域的专家可能会被要求协助评估该地点。例如,研究地球过程的科学家,地质学家,可能会被联系以帮助进行土壤研究。
计算机和雷达是考古研究中使用的两种技术示例。 |
鲁姆博士在演讲结束时建议学生们和她一起回到现场。在那里,她会检查发现的物品,并尝试回答学生们可能提出的任何关于发现的问题。
玛丽亚和艾米丽带领一群好奇的学生走向学校操场的北端。鲁姆博士用她的放大镜仔细观察那块陶器。检查了一段时间后,她宣布确信这块陶器很古老,应该进行考古挖掘,也就是对该地点进行挖掘。学生们问他们是否可以参与挖掘。鲁姆博士说,她欢迎他们提供的一切帮助。
雷达勘测完成之前已经过了几周。加西亚老师班上的学生大部分时间都在学习考古挖掘是如何进行的。玛丽亚向全班同学汇报说,正在遗址周围挖的洞和沟渠将有助于确定遗址的大小。她还补充说,重要的是尽可能少地扰乱遗址。保持遗址完整,就可以重述它的历史。
终于,学生们可以参与挖掘的那一天到来了。每个人都得到了一把小手铲、一把软毛刷和一双园艺手套。每个学生都与一名业余考古学家配对。所有参与者都被指示要缓慢而小心地挖掘这座城市过去的重要部分。
在考古挖掘中,除了其他工具,例如牙科探针和牙刷外,通常也会使用毛刷。 |
在学校遗址中发现了许多陶器碎片以及一些工具。在将文物从土壤中取出之前,与鲁姆博士合作的大学生拍摄了每件文物的照片或绘制了每件文物的图纸。这些图纸被用来绘制地图,显示每件文物在被移除之前的确切位置。这些地图还将被用来显示遗址的垂直和水平差异。
每个文物都得到了一个编号,并记录了其在土壤中的位置和方向。在对文物进行编目后,它们被从遗址中移除。鲁姆博士告诉学生们,她会把这些发现带回她的实验室。在那里,它们会被清洁、研究并储存起来,以便将来进行分析。
在对文物进行绘图和挖掘后,它们会被送到实验室,在那里进行清洁和标记,以便进一步研究。 |
鲁姆博士解释说,对陶器和工具进行化学分析将用于确定每件文物的准确年代。根据她对该地区的了解,鲁姆博士认为该遗址至少有几千年的历史。