2019年11月14日 星期四

素養導向教學-五上第三單元熱對物質的影響~物質受熱後的變化

#五上自然翰林版 第三單元熱對物質的影響 物質受熱後的變化 素養導向教學 李金生
  先從日常生活中,食品受熱後的變化談起,請學生說出,有哪些物質受熱後的改變,S:蛤蜊受熱後殼會打開,是的蛤蜊殼打開,是物質的什麼部分發生改變呢?是形狀還是顏色呢?最後學生歸納,提出物質受熱後,形狀發生了改變,其他依樣畫葫蘆,學生可以推論出,物質受熱後形狀、顏色、體積都有可能發生改變?除此之也從物質受熱後,可不可以恢復原狀進行分類,舉例說明,杯子中的冰塊,放在室溫時會融化,這時再把融化後的水,再放回冰箱冷凍庫中時,可以見到水會再次結成冰(可以恢復原狀),將生雞蛋以水煮方式煮熟後,再把水煮蛋放入冰箱,隔天水煮蛋無法恢復,成原始生鮮雞蛋的樣子(不可恢復原狀)。
由於本單元很適合將粒子概念融入教學中,且也很適合培養學生進行推理論證,如學習表現tr-Ⅲ-1能將自己及他人所觀察、記錄的自然現象與習得的知識互相連結,察覺彼此間的關係,並提出自己的想法及知道與他人的差異。因此進行粒子概念教學的補充,先以人是由細胞所組成的概念說起,再讓學生說看看當感冒時,當醫生告訴我們感冒是,病毒或是細菌引起的,長此以往,小朋友就會知道感冒,是由病毒或是細菌引起的(縱然學生沒有看過細菌或是病毒),再舉例讓學生說明,如一杯水喝起來鹹鹹的,你會如何證明,杯中水含有鹽巴的成份呢?學生會說,雖然水杯內的水看起來是澄清透明的,看不見鹽巴的成份,但我知道鹽巴有溶解在水中,因為水喝起來鹹鹹的。最後再跟學生說明一滴水,一直分割到最細時,是由無數個水分子所組成的,說明物質是由分子所組成的概念,由於分子非常小,因此肉眼是看不見的,所以水的氣態是水蒸氣,水蒸氣是看不見的。接著介紹物質具有三種狀態(再以表格統整),橫坐標有固態、液態、氣態(以水當例子),縱座標有名稱、形狀、大小(體積)、分子結構圖示等。
物質受熱後,會有形狀、顏色、及體積的改變,由於形狀、顏色的改變,在日常生活中很容易見到,因此課本只有探討體積的改變,首先以250ml的錐形瓶,加入滴有紅色墨水的水溶液,錐形瓶上端以橡皮塞塞住,橡皮塞中有一根中空的玻璃管,當此裝置放入熱水中時,水位會在玻璃管中上升,放入冰水時,水位會下降(結果顯而易見)。但是為什麼放在熱水中,水位會上升,在冰水中,水位會下降,這件事情你是怎麼想的,把思考歷程以文字,或是圖案加上文字表示出來,對於學生的思維邏輯,有很好的練習及有助思考習慣的養成。
反思紀錄
一開始上這個單元時,學生常常會很直覺地說,老師我知道這是熱漲冷縮,的確是如此沒有錯,但是學生真的是理解熱漲冷縮的概念嗎?還是只是因為安親班都教過了,所以直覺的就給了熱漲冷縮的答案呢?為了釐清這個問題,因此要求學生必須把(觀察實驗結果,之後的為什麼)整個思考的歷程記錄下來,然後以圖示或加上文字的方式敘述。如錐形瓶放在熱水中會膨脹,放在冰水中會收縮(是實驗結果),但是為什麼會這樣呢?如果學生回答是熱漲冷縮,那我可能只能給60分,如果學生回答是液體的熱漲冷縮給70分,如果學生回答,是液體受熱後體積膨脹,因此水位上升,液體遇冷後收縮,因此體積收縮,所以是液體的熱漲冷縮給85分。
有時學生會回答是熱漲冷縮,但對於體積變大,內容物卻沒有增加,學生直觀的看到錐形瓶的水位上升,就認定是水增多了,比較無法理解是因為體積變大。因此加入分子概念的教學,和學生以畫圖、對話、演示等,讓學生理解分子的概念後,若學生能回答, 錐形瓶的水位上升及下降,是水的熱漲冷縮,原因是當水遇熱時,水分子和水分子間的距離會加大,因此體積變大,遇冷時水分子和水分子間的距離會變小,因此體積縮小,所以其實水分子並沒有增加或減少喔,這樣的答案就可以給95分了。其他氣體固體的熱漲冷縮,也是如此。

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