素養導向教學~五上第三單元熱對物質的影響 ~固體受熱後體積的變化

#五上翰林自然科 #第三單元熱對物質的影響 #固體受熱後體積的變化 #李金生
之前學生已經知道氣體、液體，受熱後體積會膨脹，遇冷後體積會收縮。因此接著進行固體熱漲冷縮實驗，加熱銅球、銅環的實驗，實驗前將銅球是看看能不能通過銅環，酒精燈加熱過後，要讓銅球無法通過銅環， 然後再讓加熱後的銅球泡冷水，再試看看銅球能不能通過銅環。
在這個實驗中，需要使用酒精燈進行加熱，這也是自然老師比較擔心的加熱實驗(因為要加熱銅球膨脹到無法通過銅環，最少要加熱到100度以上，若學生不慎，互相碰撞則可能會帶來嚴重的後果)，因此請學生觀賞播放酒精燈使用的影片，除此之外，為了讓學生知道，如何使用打火機來點燃酒精燈，及使用完酒精燈後，如何熄滅酒精燈，因此將實驗設備架設在教師的工作桌上，然後請各組學生來實驗桌進行實驗，實驗桌旁準備多條濕抹布，以備不時之需。
實驗結束後，請學生寫筆記，首先問學生在實驗中觀察到了什麼？根據觀察到的結果，你想提出什麼問題？根據所提出的問題，你能不能進行合理的推理與論證，最後舉出日常生活中熱漲冷縮的應用。
教學反思
在教學中嘗試以連續三個問題，訓練學生的觀察與定題及推理論證，在實驗中觀察到了什麼？根據觀察到的結果，你想提出什麼問題？根據所提出的問題，能不能進行合理的推理與論證。如在固體熱漲冷縮實驗中，你觀察到了什麼？訓練學生能說出實驗結果，如銅球未熱前可以通過銅環，加熱後不可通過銅環，銅球冷卻後又可通過銅環。根據觀察到的結果，你想提出什麼問題？若學生能提出關鍵問題，為什麼銅球未加熱前可以通過銅環，加熱後不可通過銅環，而銅球冷卻後，又可通過銅環呢？根據所提出的問題，你能不能進行合理的推理與論證(為什麼銅球未熱前可以通過銅環，加熱後不可通過銅環，而銅球冷卻後又可通過銅環呢？)(如銅球加熱後體積膨脹，因此無法通過銅環，而銅球遇冷後體積收縮，因此可以通過銅環)或是(銅球遇熱後，銅原子與銅原子間的距離變大，因此體積變大，無法通過銅環，遇冷時銅原子與銅原子間的距離變小，因此體積變小，可以通過銅環)
接著課程中舉出熱漲冷縮的實例，也是如此判斷，如課程中有連續三張圖片，將凹陷的乒乓球，放在熱水中，凹陷的乒乓球恢復原狀。同樣可以問學生觀察到了什麼？(學生可以會說凹陷的乒乓球泡熱水後恢復原狀)。根據觀察到的結果，你想提出什麼問題？(為什麼凹陷的乒乓球泡熱水後恢復原狀)，根據所提出的問題，你能不能進行合理的推理與論證(因為凹陷的乒乓球泡熱水後，乒乓球內的空氣膨脹，因此讓乒乓球恢復原狀)，接著教師與學生，進行類似的觀察、提問與推理，讓學生熟練這樣的思考模式。