學生背得出三類邊界,但一見到「時差 30 秒」就不知從何入手。這一堂把板塊邊界的分類、時差定位的算式、海嘯速度的推算串成一條線,每個結論都有數可算。
本堂目標 學生能夠:①畫出三類板塊邊界並各舉一個真實位置;②用 P 波與 S 波時差 30 秒算出震央距 90.0 公里;③用重力加速度與水深算出海嘯速度約 713 公里每小時,並解釋為何深海快、近岸慢。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 |
快檢題 |
過關標準 |
| 地球內部結構 |
地殼、地幔、外核哪一層是液態? |
外核是液態,所以 S 波不能穿過 |
| 地震波 |
P 波與 S 波哪個快? |
P 波快,約每秒 6 至 8 公里;S 波約每秒 3.5 至 4.5 公里 |
| 單位換算 |
每秒 200 米等於每小時多少公里? |
乘 3.6,即 720 公里每小時 |
02 課堂流程(45 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–5 分鐘 |
先備快檢 |
抽問三條先備題,把速度數字寫在黑板上 |
口頭答,錯的抄一次 |
| 5–17 分鐘 |
第一幕:三類邊界 |
逐類畫箭頭,各配一個真實例子 |
跟畫三幅小圖,自己填第二個例子 |
| 17–30 分鐘 |
第二幕:時差定位 |
示範 30 秒時差如何變成 90.0 公里 |
自己算一次,並用比例尺在地圖上量 |
| 30–40 分鐘 |
第三幕:火山與海嘯 |
用 4000 米水深算出 198 米每秒 |
自己算一次,講出近岸變慢的原因 |
| 40–43 分鐘 |
一句總結 |
要學生用一句話講出為何環太平洋多災 |
口頭答,導師只糾正因果詞 |
| 43–45 分鐘 |
離場檢查 |
派三條問題,收回點錯處 |
獨立完成,不翻書 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:三類邊界,三種地貌
張裂:兩板塊分開,岩漿上升,形成中洋脊與裂谷,例子是大西洋中脊。
匯聚:一塊俯衝,形成海溝、島弧與火山,例子是日本海溝。碰撞(匯聚的一種):兩塊大陸相撞,形成褶曲山脈,例子是喜馬拉雅山。
錯動:兩塊水平滑過,形成斷層與淺源地震,例子是聖安德烈斯斷層。
記法只有一句:分開成脊,俯衝成弧,相撞成山,滑過成震。
要求學生複述:分開成脊,俯衝成弧,相撞成山,滑過成震。
第二幕:第二幕:時差是距離,不是強度
P 波每秒 6.5 公里,S 波每秒 3.5 公里,每秒相差 3.0 公里。
時差 30 秒,即震央距 = 3.0 乘 30 = 90.0 公里。
最常見誤解:以為時差大就代表地震強。時差只反映距離,強度要看振幅與震級。
三個台站的距離一畫圓,交點就是震央。
要求學生複述:時差乘速度差就是震央距,與強度無關。
第三幕:第三幕:海嘯為何深海快、近岸慢
淺水波速度約等於重力加速度乘水深的平方根。水深 4000 米時,速度約 198 米每秒,即約 713 公里每小時,接近客機速度。
近岸水淺,速度下跌,但波高上升,能量集中。
所以船在深海反而安全,危險在岸邊。這一句是歷年最常考的解釋。
要求學生複述:深海快而波矮,近岸慢而波高,所以船要出深海。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 邊界辨認題 |
兩板塊相向移動,其中一塊密度較大 |
看移動方向 → 密度大的俯衝 → 形成海溝與火山弧 |
匯聚邊界,例日本海溝 |
| 震央距計算 |
P 與 S 時差 30 秒 |
速度差乘時差 |
90.0 公里 |
| 海嘯速度推算 |
水深 4000 米 |
開方(重力加速度乘水深)→ 乘 3.6 轉公里每小時 |
約 713 公里每小時 |
| 災害比較題 |
同樣震級,山區與平原傷亡為何不同 |
人口密度 → 建築標準 → 次生災害(山泥傾瀉) |
三個因素各一句 |
合理性檢查(一定要教):計算後回讀三樣:①速度單位有沒有乘 3.6;②震央距是否合理(幾十至幾百公里);③板塊每年移動 2 至 10 厘米,一百年才是 2 至 10 米,答案若寫「一年移動幾米」一定錯。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| 水深 1000 米時海嘯速度約多少? |
開方(9.81 乘 1000)約 99 米每秒,即約 356 公里每小時 |
看有無乘 3.6,以及有沒有用錯公式 |
| 時差 60 秒,震央距多少? |
速度差 3.0 乘 60,即 180 公里 |
看有無直接把 60 當距離 |
| 喜馬拉雅山屬哪類邊界? |
匯聚中的碰撞邊界,兩塊大陸相撞 |
看有無把俯衝與碰撞分開 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 |
學生通常這樣寫 |
導師這樣說 |
| 時差當強度 |
「時差 60 秒,所以地震好強」 |
時差只講距離。強度看震級和振幅。 |
| 忘記乘 3.6 |
「海嘯每秒 200 米,即 200 公里每小時」 |
米每秒轉公里每小時要乘 3.6。 |
| 板塊速度寫錯量級 |
「板塊每年移動幾米」 |
每年只有幾厘米,一百年才幾米。 |
| 俯衝與碰撞混用 |
「喜馬拉雅山是俯衝形成」 |
兩塊都是大陸地殼,撞成褶曲山,不是俯衝。 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| P 波 6.5、S 波 3.5,時差 30 秒,震央距多少 |
90.0 公里 |
錯:用了 P 波速度乘時差 |
| 水深 4000 米的海嘯速度約多少 |
198 米每秒 |
錯:忘記開方 |
| 船在海嘯來時應該去哪裡 |
出海到深水區 |
錯:答成靠岸或留在港口 |
09 導師常問
這一章適合哪一年級?
中五為主,中四下學期教完地球內部結構後亦可先用。
45 分鐘夠不夠講三類邊界加兩條算式?
夠,因為邊界只示範一幅,其餘由學生自己畫;兩條算式各只算一次。
有無配套練習?
本章練習三題,答案在頁內;家課接香港天氣災害那一章作比較。
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