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Conduc’ng oceanography experiments in a conven’onal classroom Mirjam S. Glessmer & Kris’n Richter Hamburg University of Technology Germany University of Innsbruck Austria @meermini

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Conduc'ng  oceanography  experiments  in  a  conven'onal  

classroom    

Mirjam  S.  Glessmer  &  Kris'n  Richter    

Hamburg  University  of  Technology  Germany  

University  of  Innsbruck  Austria  

@meermini  

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Conduc'ng  oceanography  experiments  in  a  conven'onal  

classroom    

University  of  Innsbruck  Austria  

anywhere!

Mirjam  S.  Glessmer  &  Kris'n  Richter    @meermini  

Hamburg  University  of  Technology  Germany  

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Innsbruck,  Austria,  in  the  street  

Bergen,  Norway,  lecture  theatre  

IsaLordur,  Iceland,  Seminar  room  

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 Ice  cubes  mel'ng    

in  fresh-­‐  and  salt  water  

See  also:  hOp://www.lawrencehallofscience.org/comsci/pdfs/2_Teaching_and_Learning.pdf  hOp://www.usc.edu/org/cosee-­‐west/glaciers/Ice_Cube_ExptFINAL.pdf  hOp://www.cesn.org/cosee_CD/web/ac'vity/Mel'ng_Ice.pdf    

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Setup  •  Groups  of  4  students  •  Find  a  space  so  that  you  are  siXng  around  a  flat  surface  that  all  of  you  can  easily  see  

•  Clear  that  space  (water  coming  up!)  •  Nominate  one  person  per  group  to  be  the  one  who  will  get  up  when  you  need  to  fetch  things  

•  Silently  suffer  through  the  introduc'on  un'l  I  say  “go!”  

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Introduc'on  

fresh  water   salt  water  

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Introduc'on  

Ice  cube   Ice  cube  

fresh  water   salt  water  

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Make  a  predic'on:  

•  When  the  ice  cubes  are  added,  which  of  the  ice  cubes  will  melt  faster,  the  one  in  fresh  water  or  the  one  in  salt  water?  

•  Why?  

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Observe  

•  Take  the  'mes  from  when  you  add  the  ice  cubes  un'l  both  have  melted  completely  

•  What  happens?  •  How  quickly  do  the  ice  cubes  melt?    •  Does  one  melt  faster  than  the  other?  

GO! Ice  cube   Ice  cube  

fresh  water  

salt  water  

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What  did  you  observe?    

Can  you  explain  your  observa'on?  

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Use  this  experiment  to  discuss:  

•  Scien'fic  method  –  how  is  scien'fic  knowledge  established?  

 

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Use  this  experiment  to  discuss:  

•  Scien'fic  method    

Make  an  observa'on  

Ask  the  ques'on  

Literature  search  

Formulate  hypothesis  

Run  experiment  

Accept  hypothesis  

Reject  hypothesis  

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Use  this  experiment  to  discuss:  

•  Scien'fic  method  •  Lab  protocol    

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Use  this  experiment  to  discuss:  

•  Scien'fic  method  •  Lab  protocol  

– How  to  document  your  experiments  (which  beaker  did  contain  the  salt  water?)  

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Use  this  experiment  to  discuss:  

•  Scien'fic  method  •  Lab  protocol  •  Oceanography  

– Salt  in  the  ocean  – Density  driven  currents  /  what  else  drives  currents?  

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Use  this  experiment  to  discuss:  

•  Scien'fic  method  •  Lab  protocol  •  Oceanography  

– Salt  in  the  ocean  – Density  driven  currents  /  what  else  drives  currents?  

•  Climate  –  Importance  of  ocean  currents  – Global  warming  and  salinity  /  freshwater  /  THC  

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Alterna've  setups  for  different  purposes  

•  Structured  ac*vity  –  Make  predic*on  about  which  is  going  to  melt  faster,  test,  discuss  

–  >  too  difficult?  Dye  your  ice  cubes!  

   

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Alterna've  setups  for  different  purposes  

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Alterna've  setups  for  different  purposes  

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Alterna've  setups  for  different  purposes  

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Alterna've  setups  for  different  purposes  

•  Structured  ac*vity  –  Make  predic*on  about  which  is  going  to  melt  faster,  test,  discuss  

–  >  too  difficult?  Dye  your  ice  cubes!  •  Problem-­‐solving  

–  Get  materials  without  knowing  which  cup  contains  the  salt  water;  design  experiment  to  figure  out  which  cup  contains  what  

•  Open-­‐ended  inves'ga'on  –  Use  materials  to  learn  about  S/F,  W/C,  density  

   

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Benefits  of  demonstra'ons  

"Classroom demonstrations: Learning tools or entertainment?” Crouch et al. (2004)

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Debrief  –  discussion  points  

•  Salt  affects  the  freezing  point  •  Salt  crystals  dissolve  ice  •  Salt  water  is  denser  than  fresh  water  •  Less  ice  will  be  in  contact  with  salt  water  •  Buoyancy  •  “like  dissolves  like”  •  Rela've  heat  capacity  of  water  •  Molecular  structure  of  NaCl  

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Debrief  

fresh  water   salt  water  

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Debrief  

fresh  water   salt  water  

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Evalua'on  

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All  the  materials  we  brought  to  EMSEA14:  In  one  big  grocery  bag:  •  4  ice  cube  trays  •  4  ice  cube  bags  (backup)  •  2  thermos  flasks  (to  store  ice  

cubes)  •  1  insula'ng  carrier  bag  (lej)  •  4  empty  1.5l  water  boOles  to  

mix  &  store  salt  water  in  •  1  tea  spoon  for  measuring  salt  •  500g  table  salt  •  21  clear  plas'c  cups  for  

experiments  •  10  clear  plas'c  cups  to  hand  

out  ice  cubes  in  •  11  straws  (as  pipeOes)  •  1  flask  of  food  dye  •  11  liOle  cups  with  lids  to  hand  

out  food  dye  in  •  nerves  of  steel  (not  shown)  

What  else  you  might  want  to  bring  (or  ask  nicely  for):  •  1  bucket  (for  waste  water  ajer  you  are  done)  •  paper  towels  in  case  something  goes  wrong  •  plas'c  table  cloth  or  similar  to  protect  the  furniture