2019年12月29日 星期日

素養導向教學-自然五上第四單元空氣與燃燒氧氣-觀察與提問+推理與論證

#翰林版自然五上 #第四單元空氣與燃燒 #氧氣 #觀察與提問 # 推理與論證
#李金生
課程一開始,先從日常生活中,如烤肉、燒金紙…..等切入,讓學生看到許多燃燒的現象,伴隨這些現象的發生,需要有空氣流通。接著利用兩根蠟燭,和廣口瓶,進行蠟燭燃燒實驗。在實驗前將寶特瓶蓋,內填入油土,然後再將蠟燭固定在油土上。此實驗將蠟燭點燃後,一根蠟燭放在桌上,不做任何處理,另一根蠟燭,點燃後再用廣口瓶罩住,觀察發生了什麼現象?
觀察後學生能提出,在桌上的蠟燭都沒有熄滅,罩上廣口瓶的蠟燭,則慢慢熄滅,那麼為什麼會這樣呢?大多數的學生,都提出是因為沒有氧氣,的確是因為沒有氧氣,但是在這個實驗中,無法證明,這個實驗只能說,燃燒需要空氣,因空氣無處不在,且廣口瓶內的體積大約只有270毫升,因此在有限的空氣內,蠟質自然只能燃燒一小段時間而已,而放在桌上的蠟燭,因為有源源不絕的空氣供應,因此可以持續燃燒。
接著先請學生翻開P81科學小百科,閱讀空氣的成分,並整理資料,學生由閱讀中知道,空氣主要是由氮氣78%,氧氣21%所組的。因此在上個實驗中,到底燃燒需要空氣中的甚麼氣體呢?因此再進行另一個補充實驗,先取一個培養皿,然後將培養皿的內部裝滿有顏色的水,再將蠟燭至於培養皿中,然後點燃蠟燭,再以廣口瓶罩住蠟燭,觀察發生了什麼事?學生觀察到蠟燭慢慢的熄滅,然後水從培養皿中進入到廣口瓶中,再計算進入瓶中的水量,然後除以廣口瓶內的體積,即可算出水大約占整個廣口瓶的17%左右,因此燃燒時用到的氣體,只有氧氣的比例,最合乎這個實驗結果。(雖然這個實驗,還有其他的問題,如氣體的熱漲冷縮,及二氧化碳溶於水中的多寡…等因素造成的差異),但是仍有其可取之處。
當學生已經了解,蠟燭燃燒需要有氧氣,且氧氣是一種助燃物,而非可燃物,部分學生常誤認為氧氣是一種可燃物,就能進行氧氣自製實驗,學生將金針菇加入5%的雙氧水50毫升後,觀察發生的現象,學生最後能說出,當雙氧水加入金針菇時,看見大量的氣泡產生,然後以燃燒的線香進行測試時,線香會燃燒得更旺盛,甚至起火燃燒。金針菇是一種催化劑,就算沒有金針菇,雙氧水也會慢慢分解成氧氣和水,了解這些概念後,就可以將氧氣的功用,進行統整。










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