科學論證:活過這個冬天

這個論證的練習活動出自Scientific Argumentation in Biology: 30 Classroom Activities的活動9
【SURVIVING WINTER IN THE DUST BOWL】

這個活動適合用在生態課程之後,搭配先前文章【科學論證與批判性思考的教學運用】的CER架構來解決問題。

原文章我略作翻譯,以及調整原文表格內的單位(例如英鎊改成公斤),有興趣的可以用此活動原文標題去搜尋,也能找到電子檔。


翻譯的文章和學習單於此連結
https://docs.google.com/document/d/1t3fVATS9ZTH7hbguZOpCfxLqRih98rsPvUiuMEiMLI8/edit?usp=sharing

活過這個冬天!

1930年的時候,堪薩斯、科羅拉多和德州等地遭遇了嚴重的旱災,持續了將近十年。不只旱災,溫度也飆高,也同時帶來的強風,再加上有不時的蟲災和沙塵暴。留在當地的農人過得十分艱困,不得已必須採取手段來度過這段時間。

想像你和你的異性家人共兩人在1934年的奧克拉荷馬,當時是10月15日。那年是相當乾旱的一年,從一月到當天的年雨量不過才250毫米,如果沒有乾旱,這裡平均可是有1000毫米的年雨量啊。這年的小麥收成也相當不好,你和你的夥伴本來預計在春天種下小麥,到九月中收成,預計可以收成76公噸,但今年只收成13公噸小麥,此時你的農莊也只有2000公升的水,你也不知道何時會再下雨。

而在你的農莊裡還有一頭公牛和母牛,牠們也都需要食物和水才能存活下來。請仔細思考,你要如何做才能活過冬天?用證據和運算思維思考,提出你的看法,你能撐多久?
請留意以下幾件事(1)食物鏈與能量散失的關係 (2)牛乳是母牛產子後為了哺育而產生的

  • 先吃公牛,保留母牛,但是不餵食牠。喝母牛產的乳,直到母牛再也不產乳了,再殺了牠吃掉。然後吃小麥。
  • 先吃公牛,保留母牛,用小麥餵牠。喝母牛產的乳和剩下的小麥。
  • 和公牛和母牛共享小麥,直到小麥吃完,然後再吃掉公牛和母牛。
  • 吃掉公牛和母牛,然後再吃小麥。
  • 其他?

營養需求表
物種
體重(Kg)
一日消耗的熱量(Kcal)
一天需要的水量(L)
食物中蛋白質含量(%)
食物中碳水化合物含量(%)
食物中脂質含量(%)
女性人類*
50-80
1200
1.5
10-35
45-65
20-35
男性人類*
70-90
1800
1.5
10-35
45-65
20-35
母牛(產乳)**
350-450
44000
180
10-20
70-80
10-20
母牛(不產乳)
350-450
30500
150
10-20
70-80
10-20
公牛
450-550
46000
165
10-20
70-80
10-20
*人類可以以最低的活動量不吃東西,維持四到八週的存活。但是無法3-5天不喝水
**一隻乳牛每天可以產生6加侖的牛乳,大約等於22公升

食物營養表
食物
一份重量(g)
每份多少熱量(Kcal)
總蛋白質量(g)
總碳水化合物(g)
總脂肪(g)
小麥
100
339
13.7
72.6
1.9
牛*
453.6
662
95.8
0
161
牛乳
100
497
26.3
38.3
26.7
*牛只有41%的體重是可以食用的,其餘是骨骼或不可食用的部分


活過這個冬天!
班級
姓名
主張






證據

如果只是要「活過這個冬天」,那麼就要估算至少要活多少天,而且活過冬天之後,總不能就沒食物了吧。所以不能僅是「活過冬天」而已,還得要考慮過完冬天,還能不能活下去。因此先吃哪種食物便是重要選擇。
吃掉母牛,以後再也沒小牛。但留下這些牛,不予餵食,母牛也未必能正常產乳。這些又要考慮到當牠們成為食物後,能提供多少能量。而畜養牠們,又會耗費多少資源。

看看這些就是部分學生的計算結果








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