2014年11月28日 星期五

分區輔導與世界咖啡館(三) 成果分享~讓教科書的實驗變有趣!


教科書的實驗很無聊?教科書的實驗很乏味?時間有限,教科書的實驗還能如何變化?一定要在實驗室進行嗎?只能照著做嗎?我們如何改變它?

分區輔導與世界咖啡館活動中,福科國中何莉芳老師便帶著參與的老師一同討論『教科書的實驗』世界咖啡桌有趣的點就是在於由桌友慢慢將話題聚焦,看到大家因為好奇而互相詢問,也聽了好多學校的經驗,開眼界!

本文便是何老師此次以『教科書的實驗』為題分享擔任桌長的心得統整。

分區輔導與世界咖啡館(二) 分區輔導@立新國中活動相片記錄


10/24國教輔導團分區巡迴輔導@立新國中,在工作報告與各校報告後,我們又進行了世界咖啡館的會談。這回邀請了15~20位桌長談自己擅長的話題。參與者任選感興趣的三個主題(跑三輪,每輪20分鐘)。最後桌長統整分享。


分區輔導與世界咖啡館(一) 想法與實施方式


當教學不斷地再提以學生為中心的翻轉課程,教師的研習是否也應回歸以教師為主角的型態呢?


103學年度,國中自然輔導團便在三場分區巡迴輔導,大膽採用[世界咖啡館]模式,邀請有經驗的老師擔任桌長,讓來研習的老師挑選感興趣的主題參與討論,大大地翻轉。


世界咖啡館是最近很流行的會談方式。 什麼是世界咖啡館?這是一種會談方式,在wiki看到的世界咖啡館會話法,簡單整理如下:
  • 4~5個人圍坐在類似咖啡座的桌子旁形成一個談話小組。
  • 展開每次為時 20-30 分鐘的漸進式談話(通常為 3 輪)。
  • 各小組同時開始探討同樣的話題。
  • 鼓勵各桌的桌長及成員們將討論中出現的重要的想法、意見記錄在桌布或鋪在桌子中間的紙上。
  • 鈴聲響即換桌,完成第一輪討論。每桌一人留在原位做桌長,其餘成員全部換到其它桌。
  • 第二輪開始,桌長簡單介紹第一輪討論中的主要想法及問題,並鼓勵新桌友將這桌的想法與剛剛各自討論的內容聯繫起來。
  • 幾次換桌與討論做更深入地思考,慢慢將各種想法、主題及問題開始聯繫在一起,達成共識。

2014年11月23日 星期日

測量地磁

測量地磁
一、前言
話說愛因斯坦小時候曾經收到父親送的一個指北針,在愛因斯坦小小年紀中對這個永遠不會改變方向的小指針留下了深刻的印象,似乎也種下了日後對於科學的好奇心。
這樣簡單的現象對於許多學生來說已經不是什麼了不起的大事,「不就是地球磁場嗎~~,有什麼好稀奇的!」學生這麼回答我,「那你知道地球磁場多大嗎?」我也反問他,這下他可答不出來了,或許這樣的問題對許多國高中生來說的確是個難題,他們可能連磁場的單位都不知道,何況是對地磁大小的概念,但這確實是一個有趣的問題,也許這些資料都可以google得到,但站在科學的立場,我們更希望可以測量出來!

二、磁場與地磁
「磁場」(magnetic field),簡單的說就是磁力作用的空間。但磁力是一種超距力(非接觸力),有別於一般的接觸力(如推力、拉力、摩擦力等),若沒有和施力者接觸,所作用的力就為”0”;超距力不需接觸就可以有力的交互作用,但會隨著和施力者的距離於遞減,因此理論上磁場是不會為”0”的,加上磁場的作用力非直線,而是一個封閉迴路,因此在不同的位置,磁場的方向也不同。

地球本身就好比是一個大磁鐵,產生的磁場就稱為地磁,地磁的方向原則上是從地球南極往地球北極(註1),雖然磁場不是直線,但因為地球本身的體積夠大,因此在赤道附近的磁場會接近平行,也就是說磁場方向會固定朝向地球的北方,若此時有一個能自由旋轉的磁鐵,N極(指北極)就會順著地磁的方向,這也就是指北針能永遠指向北方的原因。
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物理與化學的交叉點

物理與化學的交叉點

壹、前言
在目前國中自然與生活科技的課程中混雜了生物、物理、化學、生活科技等眾多科目,但許多老師在大學的專業訓練裡卻往往只有一個科目的學習,雖然許多學校還是以分科教學為排課原則,但物理、化學多年來仍是維持一個科目,因此許多物理背景的老師在教授化學;或化學背景的老師教授物理時,或許是因為原本學科的學習屬性,物理學科有較多的原理原則可供遵循,物理老師也習慣有較多的思考實驗(Thought Experiment),但化學科本身較貼近實證科學(positive science),因此更強調實驗的方法、過程與結果。再加上不同學科還是有許多細節,若非深入研究很容易落入「只知其然而不知其所以然」的窠臼中,更不用說初學自然科學的學生往往就是一知半解。
在現階段國中教科書很多的實驗中,經常都不會是單一種原理的應用,但礙於課程的順序,很多還沒詳細教授的單元,卻已經在實驗中出現,是否要「話說從頭」就成了許多國中理化老師的兩難,甚至可能連許多老師都無法詳細了解這些原理之間彼此的相關性,使得部分不太正確的觀念反而因此傳遞給學生,這是老師們必須先自我省思之處。
在此筆者舉出八年級兩個類似的例子和大家一同探討。
貳、以物理原理進行化學實驗
八年級上學期的自然科第二章進入物質的分類,早期實驗利用蠟燭在密閉容器中燃燒水位上升來說明空氣只有部分的成分具有助燃性,實驗本身的設計其實問題不大,但卻有少部分的老師將實驗結果直接引入容器進入1/5體積的水,因此空氣成分中含有1/5體積的氧氣。這樣的實驗結果要推論到空氣成分含有約1/5的氧氣其實非常不恰當,首先進入容器中的水無法明確測量體積(蠟燭也占據了一定程度的體積),再者,以蠟燭的燃燒效率也不容易將容器內部的助燃物消耗殆盡,定量的部分相對就難以測量。
但再回到實驗本身的原理來看,為何容器內部分氣體被消耗掉,水就會進入容器內部?這就必須用壓力的角度來解是比較合適,但壓力單元卻又是下學期的內容。蠟燭燃燒後雖然消耗掉空氣中的助燃物(在此直接先以氧氣來說明),但同一時間其實也產生了二氧化碳,這些二氧化碳不也佔據了原本被消耗掉的氧氣體積嗎?那產生的二氧化碳體積又有多少?為何水還會進入容器中?這些問題其實還是有必要說明清楚。
有關二氧化碳造成的實驗困擾,後來的教科書已經有改良成利用鋼絲絨的氧化(產生氧化鐵固體,而非二氧化碳)來避免,確實使得二氧化碳的干擾降到最低,但實驗時間卻必須拉長到數天才能明顯觀察出結果,也不太適合在課堂中即時呈現。因此,筆者嘗試改良了實驗的方式,或許仍無法作出精確的定量實驗,但方便在課堂中操作,也可以提供老師另一個教學參考。
教具製作方式如下:
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