Transcript 神奇的酸與鹼
神奇的酸與鹼 報告者：居仁國中 李杰祚、陳惠如、 鍾慈玲、吳春玫、陳宥蓁 1 壹、教學情境1 學習對象︰本校二年級甲、乙、丙、丁、 戊、己、庚班，共七班學生 參與研究︰李老師、陳老師、鍾老師、 吳老師 實施時間︰每班約12節(每節課45分鐘， 約實施兩週) 使用教材︰南一版自然與生活科技領域 二年級下學期第二章(93學年度版本) 2 壹、教學情境2 教學前的思考 1.為何需要學習『酸與鹼』？ 與生活相關︰ 如常見水溶液—礦泉水、果汁、… 如常見日常品—食用醋、肥皂、… 2.在酸與鹼特性方面，如何幫助學生加強 了解與學習應用，以有別於一般講述的 上課方式？ 3 壹、教學情境3 資訊融入教學的方法有： 引起學習動機︰多媒體展示、CAI遊戲軟體… 課程內容的知識建構︰網頁或簡報製作、表 格化資料庫 教學方法︰學習單、電腦輔助教學軟體、遠 距教學、BBS或EMAIL問題討論 評量︰利用EMAIL或檔案上傳繳交學習單、電 腦題庫線上測驗與分析、在網路上以網頁或 簡報形式完成作業 （本頁資料取自北縣蘆洲國中 http://www.lcjh.tpc.edu.tw/projects/see d_plan.files/frame.htm） 4 壹、教學情境3 資訊融入教學的設計形式，例如： 1) 主題式學習活動發展：教師從六大學習網架 構中選取合適之單元設計學習活動(例:歷史 文化網的看歷史說故事)，引導相關問題， 使學生能從資料蒐集及討論中學習。 ★資訊融入教學計畫第一年度(92學年度)：本小組採用方式 2) 做中學實體活動與網路之應用：配合主題以 專題及團隊合作方式探索、訪察(例: 自然 生態之旅、地方文物探勘等)，以數位化方 式記錄學習過程、心得及成果，透過網路溝 通與展示。 ★資訊融入教學計畫第二年度(93學年度)：本小組採用方式 5 貳、系統化設計 一、參照自然與生活科技領域的學習領域目標 二、參照自然與生活科技領域的教材綱要 三、參照並規劃教材單元 6 貳、系統化設計 四、連結教學內容與分段能力指標的關係 例如： 單元 酸 與 鹼 單元目標 分段能力指標 1.能操作實驗過程並利用資 訊觀察紀錄實驗結果 2.能說明酸鹼定義、特性 3.能由實驗了解酸鹼的性質 與用途 4.能知道實驗結果是一種智 慧財產，不得隨意抄襲 1-4-1-1.1-4-1-2. 1-4-3-1.1-4-4-2. 1-4-5-1.1-4-5-3. 2-4-1-1.2-4-4-2. 3-4-0-1.5-4-1-1. 7-4-0-1.7-4-0-2. 7 貳、系統化設計 五、擬定教學目標 學科學習 1.有意義的學習 2.科學生活化 資訊應用 能力培養 5.資訊融入教學 3.多元智慧的開發 6.培養學生運用 4.合作學習的訓練 資訊表達的能力 8 貳、系統化設計 六、選擇教學模式和媒體 七、設計教學活動(含教材／教法編選) 八、實施 九、評估與反省 9 參、教學策略 ５Ｅ model 一、Engage參與 二、Explore探究 三、Explanation解釋 四、Expand精緻化 五、Evalute評量 10 參、教學策略及實施過程1-2 一、Engage參與 實施前︰ 教師搜尋資料，並以網路相互分享討論。針對各 個單元進行討論，蒐集相關報導、圖片及網站等 資料，設計引導教學內容以及各組報告主題之參 考問題。 二、Explore探究 針對『膨糖』『蛇炮』『金銀幣』等延伸實驗， 各組學生利用數位相機詳細紀錄實驗準備、過程 及結果。 11 參、教學策略及實施過程3-4 三、Explanation解釋 學生利用網路等資源蒐集資訊以嘗試回答相關 主題之待答問題，並分工合作完成實驗報告。 四、Expand精緻化 教師部分︰延伸討論 搜尋校內已有之多媒體，並擷取合適之片段播放，輔以 解說。例如：遠哲科普影片『動手玩科學』 。 課後延伸學習：透過EMAIL與學生互動討論。 12 學生閱覽遠哲科普影片『動手玩科學-膨糖篇』 13 與學生利用E-MAIL互動討論 14 參、教學策略及實施過程5 五、Evalute評量 方式一︰各學生的實驗表現與團隊精神 方式二︰各組實驗報告的呈現 方式三︰學生個人於課後探究的主題作業 此活動自93年02月寒假起開始， 學生個人擇一有興趣的科學主題進行 探究，搜尋相關資料以了解原理與現 象，再動手做小實驗並以相機拍攝紀 錄。 < 作業競賽規則 > 15 肆、示範實驗—蛇炮1 節錄己班第一組之實驗報告 比較兩種脫水反應的異同： A.利用濃硫酸來脫水： 將10克的蔗糖放入錶玻璃中，倒入些許硫酸 B.利用氯酸鉀來脫水 16 肆、示範實驗—蛇炮2 此即蔗糖脫水的反應。 （1）乙醇燃燒 C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O + heat （2）蔗糖被氯酸鉀氧化C12H22O11 + 8KClO3 →12CO2 + 11H20 + 8KCl+ heat （3）蔗糖脫水 C12H22O11 → 12C + 11H20 + heat ※而這三個反應皆是放熱反應，所放出的熱可引發下一個反應的發生。 17 實驗預告資料—蛇炮：蔗糖的脫水 現場學生操作實驗並且拍攝過程 Step1. 秤取2克氯酸鉀和10克蔗糖。 圖1-1：秤取10克蔗糖 圖1-2：秤取2克氯酸鉀 Step2. 放入研缽中將之研磨均勻。 圖2-1：研缽和杵 圖2-2：蔗糖加氯酸鉀 圖2-3：混合中的氯酸鉀 圖2-4：混合後的氯酸鉀 和蔗糖 和蔗糖 Step3. 將所得的混合物置於錶玻璃中， 並堆成像蛋糕狀。 圖3-1：堆成蛋糕狀的混合物 Step4. 用滴管滴加藥用酒精於整個混合物 上，但不可太濕。 圖4-1：正在滴入酒精 圖4-2：滴完酒精的混合物 Step5. 於混合物上點火，觀察所產生的變化 圖5-1：剛點火的混合物 圖5-2：點火一段時間的 混合物 圖5-3：快要發生反應 的混合物 圖5-4： 反應中的混合物 圖5-5：錶玻璃受熱裂開 圖5-6：快要反應完的 混合物 圖5-7：反應結束的混合物 28 圖5-8：最後生成物的特寫 ★學生報告呈現：檔案一、檔案二、檔案三 29 肆、示範實驗—金銀幣1 肆、示範實驗—金銀幣2 節錄己班第一組之實驗報告 Step1. 用濃硝酸將１元硬幣洗乾淨 圖1-1： 用濃硝酸清 洗銅幣 (亦可直接 使用新幣) Step2. 在蒸發皿內放入５克的鋅粉和氫氧化 鈉溶液(氫氧化鈉的量可完全覆蓋鋅 粉即可，約為溶液二分之一量) 圖2-1：將氫氧化鈉倒入 圖2-2：氫氧化鈉溶液 鋅粉中 加鋅粉 Step3. 加熱溶液直到接近沸騰為止 圖3-1：正在加熱中的 氫氧化鈉溶液和鋅粉 圖3-2：加熱後的鋅粉 和氫氧化鈉溶液 Step4. 放入銅幣，連續加熱2至3分鐘 圖4-1：加熱中的銅幣 圖4-2：將加熱中的銅幣 翻面 圖4-3：翻面的特寫鏡頭 Step5. 取出銅幣再用滴管取水沖洗之， 銅幣變為銀幣。 圖5-1：銀幣的正面 圖5-2：銀幣的反面 Step6. 用紙巾擦乾，切勿摩擦硬幣表面。 Step7. 將此硬幣至於酒精燈焰上烘烤， 此硬幣變成金光閃閃的金幣。 圖7-1：用火烘烤銀幣 圖7-2 ：換個角度拍攝 圖7-3：金幣的正面 圖7-4：金幣的反面 圖7-5：成品和原先的特寫比較 ★學生報告呈現：檔案一、檔案二、檔案三 39 伍、學生成果 1 實驗報告 蛇炮 金銀幣 膨糖 40 伍、學生回饋-實驗1 對於老師出的那個一面金一面銀的題目竟然沒有挑戰 成功，真是令人不甘心！希望下次還有機會能試試看 其他方法製造出各式各樣，多采多姿的硬幣。 曾經在去年的一中元旦愛心義賣園遊會中，被科研社 的學長給騙住，仔細想起來，當時看到的材料，跟這 次我用到的材料完全相同，想想當初白花錢去作實驗， 卻不懂得原理，與現在懂得原理，還能親手操作，證 明一件事─科學本公平，白目不懂之...。 在製作的過程中能夠和盟友一起討論自己心中的疑問， 上網去找資料的感覺還不錯。在抱佛腳時，心中也再 回想起實驗時所發生的種種酸甜苦辣:蔗糖脫水屢做 屢敗，看這別組紛紛成功的焦慮心情、聽哲乃講話時 的啼笑皆非…總之，這一系列的實驗絲毫不讓我覺得 浪擲了存放於實驗室的人生。 41 伍、學生回饋-實驗2 我覺得用相機紀錄的<缺點>是:1.數位相機非常貴重， 父母不願意讓我們帶 2.在實驗室容易將數位相 機弄壞且室外課時容易遺失。 <優 點>是:會自己去查其相關資料。 用數位相機紀錄實驗的方法，我是第一次這樣做，感 覺滿新鮮的，如果用手寫來敘述的話可能會講得不是 很仔細，但是加上相片的話真的比較好，別人也不會 看不懂，只要看文字再看圖就能了解。 我覺得這種方式來交報告比較好，不用等照片洗出來 才交報告，在電腦裡就可以完成寄到老師信箱，有效 率又快速。 挺讚的~可以留下紀念，而且可以更清楚了解過程和 變化。 42 伍、學生回饋-探究 我覺得做這個很有趣，比學校做的要好玩多了，學校 都有限定的時間，要在時間內做完，但在家裡要做多 久就多久，我喜歡這種自在的感覺，不用匆匆忙忙地 趕實驗，這樣做出來的結果也比較準。 我覺得第一次做這個真的很好玩，好像自己已經是研 究所的大學生在做報告給老師，然後自己在寫一篇論 文，跟以前的都不一樣，以前只是單調乏味的盲目複 製別人的東西交出來，這次就比較不一樣了。 。 我這次因為做此實驗，上google網站找尋資料，發現 自然滿有趣的！查到了也看到很多可以清洗物品的方 法，是我原本都不知道的。所以，現在終於體會，在 學習的過程時，自己找主題，自己找答案，真的會滿 有趣的！ 。 43 陸、評估與反省1 一、學科學習方面︰ 同學們大多表示喜歡這樣的上課及繳交報告 的方式，他們普遍認為這樣的方式比較容易 表達他們的實驗報告與心得。 實驗不妨增添一些趣味性、刺激性，畢竟對 國中生來說這樣的實驗才能引起他們的注意 及興趣，進而讓他們能自動地去學習及發現 問題。當然老師們在選擇實驗種類時安全性 是最重要的考量。 44 陸、評估與反省2-1 二、能力培養方面︰ 透過這樣簡單趣味實驗操作的過程，學生從剛 開始的預習報告(含藥品和器材的資料查詢、 步驟的描述)、到實驗過程中透過相機記錄自 己的觀察、最後整組的討論和報告的製作，可 有效地增加同學學習的專注及同儕之間互相合 作的精神，並學習一個科學實驗過程中應有的 態度。 45 陸、評估與反省2-2 二、能力培養方面︰ 在課本中的實驗常常很少提到詳細的器材使用 方法及藥品性質，使得學生常用錯誤的方式使 用儀器而不自知，不懂藥品的性質便常常覺得 藥品皆有毒性而緊張，這次報告刻意讓學生先 查出器材及藥品的詳細資料，讓學生在了解之 後更能在實驗中得心應手，不會裏足不前也減 少了危險性。 同學寫報告的機會可能較少，比較不知道要如 何撰寫，教師若能事先講解如何撰寫報告，或 給予同學參考範本，同學做出的報告會較理然 有序。 46 陸、評估與反省3 三、資訊應用方面︰ 數位相機目前已成為普遍的3C商品，也為我 們教學活動中提供一個方便的輔助管道，利 用數位相機可以立即且詳細清楚地紀錄實驗 每一步的變化，還能於實驗結束後重複觀看， 有助於回顧及討論。 數位相機更能結合各種資訊融入教學方式， 例如和WORD結合成一份報告。且不論探究或實 驗時均可詳細紀錄，並且無須擔憂沖洗成本 過高。 47 報告到此結束！ 感謝您的聆聽！ 敬請各位 不吝指教 惠予指點 48