揭開恐龍體重的神秘面紗（活動教案）
國立臺灣師範大學地球科學系林忠彥碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

適合對象：國中生以上（學過壓力與力和作用面積關係之學童）

準備器材：泥巴、盛裝泥巴盒子深度高於十公分、水、總共1公斤的砝碼組（或用可以盛裝1公升的水瓶來取代）、尺、計算機、木塊、恐龍足跡化石圖片（附件有圖片）。

預期目標： 瞭解古生物學者是如何將恐龍的體重概算出來。可以善加運用物理課裡，所學壓力與作用力和作用面積關係。從施予作用力於作用面積之上，去推算壓力，或反推由壓力去推算作用面積與作用力。 知道化石透過不同角度的分析，可以得到不一樣的珍貴訊息。 學生可以思考影響實驗結果的變因，例如，讓學生思考辯論推算單一腳足跡作用力，需不需要再乘於2，才是恐龍的體重（當2足類恐龍是靜止站立時），或者只需算單一腳足跡作用力即可（當2足類恐龍是走路時）。

活動步驟： 先解釋為何會有恐龍足跡，可以舉例，我們到剛下完雨的田野裡走動，發現自己的脚好像會陷進泥裹，因而在田野間留下足跡。恐龍也是，當他走到較潮濕的泥地時，足跡因此留下來，當石化後，就是我們看到恐龍足跡化石。至於為何會陷下一個深度，主要原因在於此面積上的泥地受到上面外力的影響，為了平衡此壓力，因而下陷。 首先製作潮濕的泥地，可去田野間取一些泥土，裝在盒子裡，再加入水，直到感覺可以將手指壓陷一個洞穴為止。（我們需假設此泥地的軟硬程度與當時恐龍所踩的泥地是一樣的） 將木塊筆直放在泥土上方（此範例是用長2公分，寬2公分，高10公分）。 將重物（砝碼組或裝滿水的水瓶）放在木塊上，使重物與木塊重量加起來為1KG。 測量木塊下沈之深度。如果超過木塊高度，可能要換大一點受力面積。（此範例量出大約1.5公分） 開始換算此面積受到重物之壓力。（壓力＝作用力（N）/作用面積（㎡）， 10 / 〖0.02〗^2 = 25000 N/㎡，1KG的重物在此面積上所施之壓力）. 再拿恐龍足跡化石剖面圖，再算平均深度，可以將A，B之間劃分為數等分，將每一等分的深度值拿來平均，可得平均深度。至於估算的精準度，由學生自行去定義切割等分大小。（此範例量出大約3公分） 利用深度去換算壓力（我們需假設此泥地的軟硬程度與當時恐龍所踩的泥地是一樣的）。（25000×3/1.5＝50000 N/㎡，恐龍在此面積上所施之壓力）。 知道恐龍單位面積所施的壓力，再知道恐龍足跡大小，就可以換算恐龍重量。因此取出恐龍足跡化石圖片，拿正投影圖來估算恐龍足跡大小，可利用畫方格來估算恐龍足跡大小。至於估算的精準度，由學生自行切割方格大小。（此範例算出大約0.0325㎡） 換算恐龍重量。（50000×0.0325＝1625N，此腳印為2足類恐龍在行走中狀態，因此只算一支腳印之面積） 讓學生發表換算結果，並讓學生思考變因，例如，恐龍當時的狀態，泥土的軟硬程度，估算腳印面積與深度精準度…等等。

參考資料來源 : http://www.earthlearningidea.com/

地層學的出現與演進 (The emergence of stratigraphy)
國立臺灣師範大學地球科學所科學教育組 任欣怡碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

在十八世紀開始，興起系統性的礦物學分類，大致上礦物被分為四類：土、金屬、鹽、瀝青質。而會有這樣的分類是依照其對熱與水的交互作用之下所產生的反應。 Continue reading →

古生代 (Paleozoic Era) 晚期的植物世界
國立台灣師範大學地球科學所科學教育組任欣怡碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

陸地上的植物相 1. 生長在沼澤的植物 植物在石炭紀佔有非常重要的一環，從它的名字「石炭紀」就可以知道。在這個時期，在沼澤區擁有大量的煤炭，而形成大量煤炭的原因就是因為有大量的植物存在著。在這個時期沼澤上的植物大都是石松植物：鱗木跟封印木就屬於這類植物。而在這兩種植物的歷史紀錄相比之下，我們發現鱗木生長的比較好，因為有些鱗木可以生長到將近30公尺高。所以我們可以說石松植物支配著煤炭沼澤的生長環境。在晚石炭紀有大量的蕨狀種子植物存在。在這個時期的蕨狀種子植物大致上可分為：　*矮小 叢密的植物　*似樹的大型植物　* Glossopteris（羊齒類） 2.擴展到高地的植物 有節類的蕨類在沼澤是找不到的，反而是要在高一點的地方才找的到。像這類的植物化石，我們可以較容易在堤岸或者是氾濫平原找到。在晚石炭紀的有節類植物，通常是屬於木賊植物。這種植物的特色就是其高度大約將近一公尺、有連結的樹幹與環狀葉的特性、還有水平生長的地底莖。 Continue reading →

水成論與火成論 (Neptunism VS. Plutonism)
國立臺灣師範大學地球科學所科學教育組 任欣怡碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

水成論的主要支持者為德國的科學家維爾納 (Abraham Gottlob Werner)，維爾納先生對礦物的型態、成份、分類和用途，做了很多研究。他認為在地球剛形成時，地表被原始海洋給掩蓋，溶解在其中的礦物質經過結晶作用，形成岩層。 Continue reading →

海流能 (Marine Current Energ)
國立臺灣師範大學海洋環境科技研究所彭書憶研究生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

海流能發展潛能 由於海洋佔地球表面積之百分之七十，其每天接收極多的太陽能，加之潮汐與地球自轉24 小時運轉，因此海流能可視為間接的太陽能。根據評估顯示，全球海流之總能源通量 (total energy flux) 約為 2.8×1014 (280 trillion) watt-hours，因此海流能可謂是無窮資源。

若所有的海流能被用於發電，海流將停止移動；但事實上，受限於海流之尺寸與大小，僅有少部分之海流能被控制及被運用於發電。若以海流能發電，其優點眾多，例如不須花錢買能源、將可24小時連續供電、不怕原料缺乏、無環境污染與土地問題，加之容易操作(僅需少數人員即可操作)，因此以環境永續的觀點視之，海流能十分具有吸引力。 Continue reading →

鹽度（Salinity）
國立臺灣師範大學地球科學系江紫綾碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

海水中離子成分依濃度高低可分為三大類：主要元素、次要元素及微量元素。主要元素有氯、鈉、硫、鎂、鈣、鉀、碳等。海水中各主要離子之間的比例大致是固定的，且氯離子與鈉離子的含量佔了絕大部分。
每公斤的海水平均約含35公克的鹽類，其中以氯化鈉最多，氯化鎂次之。鹽度的定義是指一公斤海水中溶解物質的總克數，稱為絕對鹽度，其單位以千分比表示。由於依此定義來量測鹽度多使用蒸餾法，既費時、又不易準確，因此現在所使用的鹽度，是根據海水導電度換算而來的，稱為實用鹽度，以實用鹽度單位 （psu）或無單位來表示。 Continue reading →

節能減碳，海綿有責（Sponge）
國立臺灣師範大學地球科學系葉庭光碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

Ocean acidification is the latest in a slew of threats to coral reefs. A team of scientists is now getting right up close to Florida’s reefs to better understand how their inhabitants may be affected. Mark Schrope reports from the Aquarius Underwater Laboratory.

近十年來，科學家已經發現海水酸化衍生的問題相當嚴重，譬如海水酸化將導致珊瑚死亡。然而目前的科學家對於海洋酸化相關機制與影響還是相當有限。目前多數研究者都認同，工業革命之後人為排放的二氧化碳增加，這些二氧化碳可能導致海水酸化。因為海水的酸鹼值將受到海底地形、生物、海流等因素影響，所以並不是每個地方的海水酸鹼值都保持一致。科學家若希望評估海水酸化對礁岩附近生態的影響，就必須取得海底礁岩附近海水酸鹼數據，否則將不容易正確評估特定 區域海水酸化的影響。寶瓶座探測艙是目前全世界唯一的固定在海底工作的研究室，寶瓶座探測艙相關的研究計畫是由美國航太總署NASA贊助，經費高達數十億台幣，研究人員可以生活在這一個13公尺長，約一台露營車大小的空間中進行長期研究與觀察，並獲得更精確的海底資料。 Continue reading →

南海暖流（South China Sea Warm Currnet）
國立臺灣師範大學地球科學系江紫綾碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯

在冬季東北季風盛行期間，南海北部的海水並非全部由東北向西南流，值得注意的是在南海北部較深的海域上，存在著一支狹窄、帶狀、流速相當強的東 北向逆風流－南海暖流（Kwan, 1978）。南海暖流大致沿著200~400公尺等深線，由海南島的東南方流往臺灣海峽的南端，為一較淺之上層流（300~400公尺以上），其下層則可 能為相反的基本流場（Kwan, 1978; Guan, 1981; Guan, 1985）。由於受到強烈的東北季風所影響，東北向的南海暖流在表層仍有可能暫時被掩蓋，但在次表層仍是很明顯的，待東北季風減弱後，南海暖流將再次顯現在表層上（Kwan, 1978）。 Continue reading →