面向教师的免费 3D 地形教学套件

学习目标

• 根据坡度区分坡面陡峭的层状火山和宽缓的盾状火山。
• 把火山的形状与熔岩的流动性联系起来。
• 在真实地形上认出火山口和坍塌的山体侧翼。

模型

• 日本富士山（层状火山） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 夏威夷冒纳罗亚火山（盾状火山） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 美国圣海伦斯火山（1980 年喷发形成的火山口） 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。富士山和冒纳罗亚火山设定为相同的 25 km 区域、相同的 150 mm 尺寸和相同的 1.5× 垂直夸张，因此可以公平地比较它们的坡度。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 两座大火山中，哪一座的山坡更陡？不用测量，你怎么看出来？
2. 稀薄的熔岩在冷却前会流得很远。你认为哪座火山是由稀薄的熔岩堆积而成的？为什么？
3. 圣海伦斯火山的火山口有一侧是敞开的。它朝哪个方向敞开？这可能说明它是如何喷发的？
4. 如果你住在其中一座火山附近，你会把城镇建在哪里？又会避开哪里？

动手活动

坡度比赛：用尺子测量每个模型从山顶起、在一段固定距离内升高了多少（mm）。用升高量除以距离来比较坡度。然后把每个打印件放在托盘上，从山顶倒一勺干米或沙子：它往哪里流？流了多远？

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/volcanoes/

学习目标

• 解释火山在一次巨大喷发后坍塌时，破火山口是如何形成的。
• 根据大小区分破火山口和山顶火山口。
• 解释水是如何注满破火山口的，以及为什么有些破火山口有深湖，有些却没有。

模型

• 美国俄勒冈州火山口湖（马札马火山的破火山口） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 坦桑尼亚恩戈罗恩戈罗火山口（干涸的破火山口） 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。两者都使用 1.5× 垂直夸张。湖泊是嵌入地形的，所以即使是单色打印件，火山口湖也会在湖缘内显示为一个平面；在湖面高度换成蓝色耗材会让它更醒目。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 山顶火山口通常宽不到一公里，而火山口湖宽约 9 km。什么能造成这么大的洞？
2. 没有河流流入火山口湖。它的水从哪里来？
3. 找到火山口湖西岸附近的小岛。一座新火山怎么会在一座老火山里面长出来？
4. 恩戈罗恩戈罗也是破火山口，但它的底部大多是干燥的草原。为什么一个破火山口会充满深水，另一个却不会？

动手活动

盒中坍塌：在塑料杯中装半杯面粉，埋入一个小气球（吹到一部分，气球颈穿过杯底的一个孔），把面粉抹成锥形。从下面慢慢给气球放气，观察锥顶如何下陷成一个宽阔的凹坑。把这个形状与火山口湖的打印件比较。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/calderas/

学习目标

• 描述在离散型板块边界发生了什么。
• 识别裂谷（地堑）及其两侧陡峭的断层崖。
• 解释为什么裂谷中常有湖泊和火山。

模型

• 冰岛辛格维利尔（陆地上的大西洋中脊） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 肯尼亚奈瓦沙湖附近的东非大裂谷 生成此模型 先调整

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。肯尼亚的裂谷宽 80 km，所以谷壁按真实比例的 3 倍高绘制，才能在打印件上显现出来；辛格维利尔使用 2×。请和全班讨论这种夸张。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 找到谷底和两侧的高地。为什么中间比边缘低？
2. 冰岛位于北美板块和欧亚板块的交界处。如果板块彼此分离，经过数百万年后，这条山谷会怎样？
3. 为什么裂谷沿线可能会形成湖泊？
4. 两个模型都展示了裂谷，但大小差别很大。它们有什么相同点和不同点？

动手活动

盒中地堑：把三块泡沫或木块并排立起来，中间那块切成下窄上宽的楔形。慢慢把外侧两块拉开，观察中间那块下沉。然后在打印件上找到同样的结构，用可水洗的记号笔标出每条断层崖。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/rift-valleys/

学习目标

• 描述两块大陆碰撞的地方会发生什么。
• 解释岩层如何褶皱并被推挤成山。
• 比较年轻的高山与古老的、被侵蚀的山脉，并用侵蚀作用解释两者的差异。

模型

• 尼泊尔和中国的珠穆朗玛峰（喜马拉雅山脉） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 美国宾夕法尼亚州岭谷区（褶皱的阿巴拉契亚山脉） 生成此模型 先调整

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。珠穆朗玛峰采用真实比例（1×）：它不需要任何帮助就足够高耸，打印件也很高，所以要预留通宵打印的时间。宾夕法尼亚的山岭只有几百米高，所以按 3 倍高度绘制才能显现出来。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 珠穆朗玛峰顶部附近的岩石形成于远古海洋的海底。它怎么会跑到世界之巅？
2. 观察宾夕法尼亚山岭的分布格局。它们是零散分布，还是排成一列？什么会让它们排成一列？
3. 阿巴拉契亚山脉也是大约 3 亿年前大陆碰撞形成的。为什么它们今天比喜马拉雅山脉低得多？
4. 尼泊尔经常发生地震。地震可能与山脉的形成有什么关系？

动手活动

挤压岩层：在一块板上叠放四五片不同颜色的彩泥或橡皮泥。用两块木块从两端慢慢推挤，观察岩层褶皱成背斜和向斜。用塑料刀横向切开褶皱看看其中的纹路，然后把顶部削平，把条纹与宾夕法尼亚打印件上的山岭作比较。

练习单

8 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/mountain-building/

学习目标

• 定义流域（汇水盆地）和分水岭。
• 根据等高线和起伏预测水流的方向。
• 识别围绕中央穹状丘陵的放射状水系。

模型

• 英格兰湖区，带 100 m 等高线 生成此模型 先调整

流域制作工具会算出雨水流向哪里：河流刻入地形，水量越大的地方越宽，每个流域都有自己的颜色。 制作流域模型

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。等高线是每隔 100 m 凸起的脊线。湖泊嵌入地形，所以即使单色打印也能看出来。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 找到最高的地方。那些狭长的湖泊和山谷朝哪些方向从那里延伸出去？
2. 在山坡上选一个点。落在那里的雨滴最终会流进哪个湖泊或哪条河？
3. 一条山谷和下一条山谷之间的分水岭在哪里？
4. 如果污染物在流域高处进入溪流，下游哪些人会受到影响？

动手活动

滴水试验：把打印件放在托盘上，用滴管在不同的山顶上滴水。追踪每滴水流向哪里。用可水洗的记号笔画出山谷之间的分水岭，然后给每个流域涂上不同的颜色。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/watersheds/

学习目标

• 解释曲流是如何形成的：河湾外侧侵蚀，内侧沉积。
• 识别深切曲流，即蜿蜒的河流深深切入岩石。
• 解释河流在流速减慢、泥沙沉积的地方如何形成三角洲。

模型

• 美国亚利桑那州马蹄湾（科罗拉多河） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 美国犹他州圣胡安河鹅颈湾 生成此模型 先调整
• 美国路易斯安那州密西西比河三角洲（鸟足状三角洲） 生成此模型 先调整

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。马蹄湾和鹅颈湾采用真实比例（1×），所以峡谷壁和真实的一样陡。三角洲几乎是平的：突出的是陆地和水域的格局，河道刻入打印件中。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 在马蹄湾，河湾哪一侧的谷壁更陡，外侧还是内侧？为什么会这样？
2. 这些河流像低地河流一样蜿蜒，却位于坚硬岩石下数百米深处。这是怎么发生的？
3. 为什么密西西比河在入海口附近分成好几条河道？
4. 三角洲的陆地只比海面高出一两米。住在那里有什么风险？

动手活动

河流模拟槽：在一个长托盘里装满湿沙，把一端垫高几厘米，在低的一端留出一点空间作为"海"。从高处用杯子缓慢而稳定地倒水。观察水流开始弯曲，以及在它流入静水处堆积起一个小小的扇形沙堆（三角洲）。然后与打印件作比较。

练习单

8 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/rivers/

学习目标

• 区分冰川刻蚀的 U 形谷和河流切割的 V 形谷。
• 识别悬谷、陡峭的谷壁和山谷冰川。
• 把今天的地貌与过去的冰期联系起来。

模型

• 瑞士劳特布伦嫩山谷（U 形谷） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 瑞士阿莱奇冰川（山谷冰川） 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。高程取的是冰川表面，所以冰体会作为地形的一部分打印出来。在设定高度换成白色耗材能让高地更醒目。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 顺着劳特布伦嫩山谷往下看。它的横截面更像 U 还是 V？
2. 支谷的尽头远高于主谷谷底。你认为支谷里的溪流会怎样？
3. 在阿莱奇冰川模型上，冰从哪里来？朝哪个方向流动？
4. 如果阿莱奇冰川完全融化，会留下什么形状的山谷？

动手活动

山谷剖面：在每条山谷上横放一条卡纸，用竖直的尺子每隔一厘米标出地形的高度。把这些高度画在方格纸上，绘出横截面，再把 U 形与另一个模型中的河谷作比较。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/glaciers/

学习目标

• 在同一个模型上读出陆地和海底的起伏。
• 解释被海水淹没的火山破火山口是如何形成的。
• 思考海平面、比例尺，以及为什么海岸风险地图需要详细的数据。

模型

• 希腊圣托里尼（被海水淹没的破火山口，含海底） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 直布罗陀海峡（大西洋与地中海交汇处） 生成此模型 先调整

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。这些模型使用海底地形模式，打印出真实的海底，而不是平坦的海面。海底数据比陆地数据粗糙得多，所以水下形状看起来更平滑；这最适合 10 km 及以上的区域。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 在圣托里尼模型上找到今天的海岸线。被淹没的破火山口的深度，与悬崖升起的高度相比如何？
2. 这些岛屿组成了一个残缺的环。什么能形成环形？
3. 在这个比例下，模型上 1 mm 的高度相当于真实的许多米。海平面上升 1 m 在这个打印件上看得出来吗？这说明规划应对海平面上升需要什么样的数据？
4. 为什么像直布罗陀这样狭窄而浅的海峡对海水和船只都很重要？

动手活动

换算比例：算出垂直比例（模型尺寸 mm ÷ 真实宽度 m × 垂直夸张），用它把打印件上以毫米计的破火山口深度换算成真实的米数。再与公开发布的深度核对答案。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/coastlines/

学习目标

• 解释海浪如何侵蚀海崖并使其后退。
• 描述岬角如何演变成海蚀洞、海蚀拱、海蚀柱和海蚀残柱。
• 解释为什么坚硬的岩石形成岬角，而松软的岩石形成海湾。

模型

• 爱尔兰莫赫悬崖 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 澳大利亚维多利亚州十二门徒岩（海蚀柱） 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。小区域，采用或接近真实比例，所以悬崖陡然耸立。海蚀柱很窄；较大的会显示为立在悬崖外的岩石，但最小的可能对高程数据来说太细了。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 莫赫悬崖朝向哪个方向？最大的海浪从哪里来？
2. 找找十二门徒岩悬崖外的海中立着的岩石。它们是怎样与陆地分离的？
3. 崖顶是平的，但悬崖却是笔直的。悬崖底部发生了什么，让它保持陡峭？
4. 城镇应该修建海堤来保护崖顶的房屋吗？代价是什么？

动手活动

造浪水槽：在一个长托盘的一端压实湿沙做成悬崖，再压入一条小石子或橡皮泥，代表一层较硬的岩石。加入几厘米深的水，在另一端上下移动尺子制造波浪。观察悬崖哪里后退得最快，以及坚硬的那一层是否会作为岬角突出来。

练习单

8 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/coastal-erosion/

学习目标

• 把火星上的地貌与地球上相似的地貌作比较。
• 说出火星火山能长得如此巨大的原因。
• 用比例尺比较不同行星上的大小。

模型

• 火星奥林帕斯山 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 火星水手号峡谷（峡谷系统的一部分） 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。使用 NASA 的真实高程数据。这些区域宽达数百公里，所以应用默认把火星的起伏按真实比例的 4 倍高度绘制；按真实比例打印出来几乎是平的。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 奥林帕斯山和冒纳罗亚火山一样是盾状火山。比较它们的形状，有什么相似之处？
2. 奥林帕斯山高约 22 km。这是珠穆朗玛峰（约 8.8 km）高度的多少倍？
3. 火星的重力较低，也没有像地球那样移动的板块。这两点分别是怎样让火山长得如此巨大的？
4. 水手号峡谷长约 4,000 km。地球上哪些地方相距大约这么远？

动手活动

行星尺度比较：把奥林帕斯山和火山套件中的冒纳罗亚火山模型一起打印。在一张纸上画一个 600 km 的圆（大约是奥林帕斯山的宽度），再按相同比例画出你所在国家或省份的地图进行比较。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/mars/

学习目标

• 描述撞击坑的各个部分：坑缘、坑壁、坑底和中央峰。
• 解释为什么陨石坑在月球上能保存这么久。
• 把着陆点的选择与宇航员所需的地形联系起来。

模型

• 第谷环形山 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 阿波罗 11 号着陆区，静海 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 阿波罗 15 号着陆区，哈德利月溪 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。使用 NASA LRO 的真实高程数据，按高于真实比例绘制，让起伏显现出来。灰色耗材适合月球。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 找到第谷环形山的坑缘、阶梯状坑壁和中间的山峰。你认为中央峰是怎样形成的？
2. 月球上没有风、雨和河流。这对陨石坑能保持清晰多久意味着什么？
3. 比较阿波罗 11 号和阿波罗 15 号的着陆区。为什么第一次登月可能会选择更平坦的地面？
4. 在哈德利月溪附近驾驶月球车会有什么困难？

动手活动

制造陨石坑：在托盘里装满面粉，在上面撒一薄层可可粉。从不同高度丢下弹珠或小石子，测量每个坑的宽度。把这些形状以及溅出的可可粉与第谷环形山的打印件作比较。

练习单

7 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/moon/

学习目标

• 解释什么是等高线，以及等高距的含义。
• 根据等高线的疏密读出陡坡和缓坡。
• 根据等高线的形状识别山丘、山脊和山谷。

模型

• 爱丁堡亚瑟王座（20 m 等高线） 生成此模型 先调整 关于这个地方
• 优胜美地半穹顶（100 m 等高线） 生成此模型 先调整 关于这个地方

打印设置

宽 150 mm，底座 5 mm，层高 0.2 mm，填充 10–15%，无需支撑。等高线在打印件上是凸起的脊线，学生既能看到也能摸到。半穹顶采用真实比例（1×），所以它的悬崖和真实的一样陡。

打印时间仅供粗略参考：它取决于打印机、层高和填充。应用在生成后会显示估算值。大致来说，每个模型需要几个小时，起伏高的模型可能要通宵打印。

讨论问题

1. 哪里的等高线密集，哪里稀疏？哪一侧是陡坡？
2. 找到山顶。从底部开始数等高线，它比最低点高出多少？
3. 从哪个方向上山最好走？为什么？
4. 等高线穿过山谷时会弯成 V 形。你能找到一处吗？

动手活动

自己做等高线地图：把打印件放进一个透明的直壁容器中，每次加 1 cm 深的水。每加一次，就从正上方把水位线描到一张透明胶片上。描出的线就是模型的等高线地图；把它与凸起的线条作比较。

练习单

8 道供学生完成的问题和任务，留有作答空间，另附一份给你的答案。打印练习单terraprinter.com/classroom/worksheet/contours/