子題二:微小的世界
活動流程
策略說明及評量
(子題二)第一節放大小世界
1起: 你能看到多“小”的東西?
(1)活動: 列出你可以看到的5種“小東西”,由大到小排列,並估計大小!
2承:(放大的工具)
(1) 介紹常見的放大工具(放大鏡、手機顯微(放大)鏡、複式顯微鏡)
(2)做法---影片
(2)製作自己的手機放大鏡
3.轉:(用手機顯微鏡拍照)
(1) 用手機顯微鏡拍照
(2)同學互猜拍的影像為何種物品?
4、合:(大約有多大?)
請學生設法告訴別人自己所拍攝的“物品”實際大小約為多少?
1起: 你能看到多“小”的東西?
(1)學生列出的微小東西包括:IPHONE厚度、1元硬幣的厚度、大頭針的“頭”、大頭針的“針”、手上的指紋、頭髮直徑、灰塵、粉筆灰、塵蹣…甚至有學生以為PM2.5是一種肉眼可見的小顆粒。
(2)此處只要"估計"而非精確測量,主要是給學生"體驗"自己的估計和事實的差距。
2承: (放大的工具)
器材:7mm透鏡-1個/人,環保黏土2塊/組,手機 (平板)--1部/組
(2)做法---影片
(3)手機放大鏡只需一個透鏡(成本約1.5元),一小撮黏土,一個動作(用黏土將透鏡黏在手機鏡頭上)即可完成,而且可放大觀察、拍照紀錄,是很方便好用又便宜的輔助觀察工具。
3.轉:(用手機顯微鏡拍照)
(1)用手機顯微鏡拍照,至少5種
(2)同學互猜拍的影像為何種物品? 鼓勵學生照片以"清晰"."放大倍數"大者為佳。
(3)若e化設備齊全,可將拍得的照片上傳供全班欣賞。
4、合:(大約有多大?)
(1)請學生設法告訴別人自己所拍攝的“物品”實際大小約為多少?
(2)鼓勵補拍足以說明大小的照片(如將有顆度的尺入境、或選擇是當比例尺....等),此處在為比例尺概念埋伏筆。
活動流程
策略說明及評量
(子題二)第二節比例尺的應用
1起:照片與實物的大小
(1)提供各種顯微照片(無成像圈、有成像圈、有成像圈+放大倍數),引導學生思考這些圖片何者較能給予"實物大小"的參考資料?
2承:(比例尺的應用)
(1)從以物品做為比例尺,到地圖上的比例尺,認識比例尺的類別與使用
(2)學生利用比例尺實測地圖上AB兩地的實際距離
3.轉:(認識微米)
(1)運用比例尺實測圖中最長的細胞其長軸的實際長度(數百μm)
(2)認識μm(微米)與毫米、米的關係
(3)知道"科學記號"的表示法
(4)以比例關係體認"10億分之一"的意義
(5) 認識奈米與微米、毫米、米的關係
4、合:( 從米到奈米)
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1起:照片與實物的大小
(1)承第一節:利用手機放大鏡照像並沒有成像圈(因手機本身可再放大,而超出視野,使成像圈消失),為免剛接觸"顯微世界"的學生忽略成像圈,所以用一連串的顯微照(無成像圈、有成像圈、有成像圈+)引導學生思考,成像圈、
放大倍數的意義。
2承:(比例尺的應用)
(1)引進比例尺概念(身邊的物品也可做為比例尺)
(2) 用不同放大比例的地圖,讓學生推測地圖上的比例尺應代表何種尺度?如:學生對台灣全圖上的比例尺竟然猜測為50公尺,可見學生缺乏"尺度"概念。
(3)估算常見的兩點(如學校到車站)的距離---這是要測試(或讓學生自己評估)學生的距離感,多數學生的估計值和實際值相差極遠。
(4)在印出的地圖(A4大小每組一張)上,讓學生利用比例尺實測地圖上AB兩地的實際距離。
3.轉:(認識微米)
(1) 在印出的洋蔥表皮細胞顯微圖上(A4大小每組一張)上,讓學生利用比例尺實測最長的細胞的長軸(實際長度約數百μm)、短軸。
(2)認識μm(微米)與毫米、米的關係--只要知道微米是毫米的千分之一、毫米是米的千分之一的等級即可。
(3)知道"科學記號"的表示法,在七年級上學期實施,學生應還沒有"科學記號"概念,所以只要簡介即可。
(4) "10億分之一"是很難想像的尺度,所以用「地球若縮小10億倍」的圖象來協助學生想像。
(5) 認識奈米與微米、毫米、米的關係:這裡只是要建立"奈米"、"微米"等微觀尺度的概念,不強調計算。
4、合:從米到奈米
這張圖雖是第一單元第二節曾出現過,但第一次出現時,是以0.001米~0.0000001米等方式呈現,現在則以米、毫米、微米等單位表示,可以協助學生統整。
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策略說明及評量
(子題二)第三節 變、變、變
1起: 一粒飯可以有多小?
(1)一粒飯如何可以切到最小(用刀/用研磨)
(2)加水溶解
(3)用碘液測米漿(飯+水磨成漿)內是否含澱粉
2承:(澱粉不見了---實驗設計)
(1).用"研磨磨到最細",和"用嘴巴咀嚼到最細"兩者結果相同嗎?
1起: 一粒飯可以有多小?
(1)選擇飯作為素材是1.貼近學生生活2飯經煮過,澱粉較易溶於水中
(2)切細,加水溶解都屬於物理變化(但此處不用強調)
(3)用碘液檢驗澱粉是小學已學過的先備知識。
2承:(澱粉不見了)
(1)做法:用1號夾鏈袋、半張糯米纸,加温開水,實驗組加唾液,對照組不加唾液
(2)5分鐘內透過透明塑膠袋可以觀察比較實驗組和對照組糯米紙的差別
(3)從兩組各取出一滴來加碘液做澱粉測試,直至實驗組出線黃褐色(或變淺紫色) ,約需10-15分鐘。
(4)此時在兩袋液體中加入本氏液
(5)將兩袋丟進熱水杯(飲水機熱水約90℃)
(6)紀錄反映結果
3.轉(糖會變成其他物質嗎?)
(1)發酵是學生較熟悉的反應所以從酵母菌和糖的作用導入.
(2)透明夾鏈袋以方便觀察裏面的變化
(3)由學生自行嘗試會出現四種可能(糖液、水、或酵母粉液+糖液),所以夾鏈袋最多給予四個即可,糖.酵母菌由教師預先處理程溶液,學生較好取用也可避免浪費.
(4)靜置時也可以用手加溫或混合等.
(5)可加做"檢定二氧化碳的活動"
(2)讓我們來實測看看
(3)結論:唾液可以把澱粉變為糖
3.轉(糖會變成其他物質嗎?)
(1)葡萄酒是怎麼製成的??是靠酵母菌把糖轉變成酒精等物質、不同的酵母菌可以把糖變成不同的東西喔!如:麵包、饅頭也是糖和酵母菌的作用喔.
(2)由學生嘗試用糖.酵母菌.水(冷、熱),组合出最容易使塑膠袋膨脹(產生的二氧化碳充氣)的組。
(3)夾鏈袋方便便宜而且易觀察可看到反應情形。
4.合(討論結果)
(1)唾液可以使澱粉變成糖(2)酵母菌可以使糖變成氣體(二氧化碳),糖、澱粉都可以被變成別的東西,所以可能不是最小的單位。
4.合(討論結果)
實驗結果可以推論:
(1)唾液可以使澱粉變成糖。(2)酵母菌可以使糖變成氣體(二氧化碳)
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策略說明及評量
(子題二) 第四節 原子與分子
1起:
提問:水是生活中最常見的物質,他也能變成別的東西嗎?
說明;水是很穩定的物質,我們可以用"電解"的方式來把水的分子分開
2承:
(1)示範簡易水電解裝置(杯子中裝鹽水)
(2)裝置完成,說明通電後,若看到炭棒上有氣體,表示水已被電解成正負極上的氣體(氫和氧)。
(3)學生操作水的電解,觀察並紀錄正負極上的變化.
3.轉:(找出它們的關係)
(1)利用前面做過的觀察推論出三種CHO三種基本粒子並學習其符號
(2) 從葡萄糖分子模型判斷一個葡萄糖分子共有幾個原子? 幾種原子? 如果用符號表示可以怎麼寫?
(3)認識生物體內常見的分子(葡萄糖、澱粉、脂質、蛋白質)
4合:(生物體內常見的原子與分子)
統整生物體內常見的分子(葡萄糖、澱粉、脂質、蛋白質)及原子(碳、氫、氧)的相關概念。
1起:
(1)水會被改變成其他物質嗎?多數學生會達水蒸氣或或冰(甚至雲.雨.雪.霧)...等不同型態.可趁此機會澄清冰雨水等的本質都是"水",只是"水粒子"間的距離不同而已。
2承:水也可以被分得更小嗎
(1)學生缺乏電解的相關知識及操作技能,所以教師須先示範,此處電解只是做為"水也會被轉變成其他粒子"的可觀察現象,不必涉及電解原理.(裝置如下---杯中裝鹽水)
本單元的3個實驗(澱粉被分解,糖被
分解,水被電解的實驗)都只是要把"看不到的分子變化"轉化為肉眼可觀測的現象,至於其原理.反應式等並不是本節重點,教師可以"背景知識"的方式,簡單補充即可.
3轉:
(1) 認識元素主要以碳、氫、氧三個元素為主,並介紹元素符號。
(2) 學生很容易從模型上算出有3種原子,24個原子,但寫成分子式時則可能出現各種寫法,老師可以說明:「元素符號」和「數字」是分子式的2個重點,但科學界對分子式命名、寫法有公認的規,以後會學到,目前需要學到的只有葡萄糖,二氧化碳,水,氧氣4種物質的分子式即可。
(3) 至於脂質和蛋白質,只要說明脂質是由碳、氫、氧組成,蛋白質是複雜的大型分子即可,不需強調其構造及分子式。
4合:(生物體內常見的原子與分子)
在有原子概念後統整生物體內常見的分子(葡萄糖、澱粉、脂質、蛋白質)及原子(碳、氫、氧、氮),、而脂質、蛋白質只要知道是組成生物體的大分子即可,重點強調原子式組成物質的基本單位、可組合或拆解成不同的分子。