pe-Ⅲ-2能正確安全操作適合學習階段的物品、器材儀器、科技設備及資源。能進行客觀的質性觀察或數值量測並詳實記錄。

pc-Ⅲ-1能理解同學報告，提出合理的疑問或意見。並能對「所訂定的問題」、「探究方法」、「獲得之證據」及「探究之發現」等之間的符應情形，進行檢核並提出優點和弱點。

pc-Ⅲ-2能利用簡單形式的口語、文字、影像（例如：攝影、錄影）、繪圖或實物、科學名詞、數學公式、模型等，表達探究之過程、發現或成果。

ai-Ⅲ-1透過科學探索了解現象發生的原因或機制，滿足好奇心。

ai-Ⅲ-2透過成功的科學探索經驗，感受自然科學學習的樂趣。

ai-Ⅲ-3參與合作學習並與同儕有良好的互動經驗，享受學習科學的樂趣。

ah-Ⅲ-1利用科學知識理解日常生活觀察到的現象。

an-Ⅲ-1透過科學探究活動，了解科學知識的基礎是來自於真實的經驗和證據。

INa-Ⅲ-2物質各有不同性質，有些性質會隨溫度而改變。

INa-Ⅲ-4空氣由各種不同氣體所組成，空氣具有熱脹冷縮的性質。氣體無一定的形狀與體積。

INc-Ⅲ-1生活及探究中常用的測量工具和方法。

INd-Ⅲ-1自然界中存在著各種的穩定狀態；當有新的外加因素時，可能造成改變，再達到新的穩定狀態。 

加熱使玉米粒裡面的水分蒸發變成水蒸氣，溫度越高，水蒸氣產生的壓力越大，當玉米堅硬外皮無法抵擋水蒸氣的壓力時，裡頭所含的澱粉漿，受高溫產生吹泡泡效果，突然釋壓造成體積驟增，絕熱膨脹使溫度下降，澱粉質冷卻凝固成海綿狀的固體。

器材

●乾燥玉米粒

●剪刀

●鑷子

●沙拉油

●錐子

●酒精燈

藥品

1.  製作爆米花的材料有哪些？
A：

2.  熱如何使玉米粒變成爆米花？
A：

3.  哪一種加熱方式可以最快使玉米粒變成爆米花？
A：

4.  玉米粒的構造有哪些？爆米花的成分是什麼？
A：

5.  爆米花的熱量高嗎？營養素有哪些？

   A：

6.  為什麼只有玉米粒的爆開效果比較好(體積變化大)？
A：

7.  市售蘑菇形爆米花為什麼會爆開成不同形狀？

    A：

實驗安全事項

1.過程中會使用剪刀裁剪玉米粒，需要提醒剪刀的安全用法。

2.戴上棉手套以避免燙傷。

3.使用酒精燈注意不要打翻，並教導酒精燈正確使用方法。

4.準備護目鏡，避免玉米粒爆開時傷到眼睛。

實驗廢棄物處理

請學生將剩餘的玉米粒和爆米花分類、回收。

教學心得

｢爆米花的科學」的材料和實驗方法雖然簡單，但如何使玉米粒裡面的澱粉、蛋白質、水分加熱而不破壞到玉米皮，就必須思考熱傳導的問題，加油可以使整顆玉米粒受熱均勻，經由實驗、討論啟發學生對於食用科學的興趣。

　　此外，鼓勵學生思考玉米粒受熱後體積的改變，自己設計量測方法，作為學生實作後觀察與討論的問題，啟發學生對食物熱量的興趣。

　　本實驗設計著重於了解爆米花的科學原理，它是「熱和物質變化」的生活應用。透過實驗活動可以讓學生初步了解熱對物質造成的改變包括物理變化和化學變化。使用器材是實驗室常見的酒精燈，實驗步驟簡單易操作，學生可以單獨或小組來動手做。

　　但是因為玉米粒要加熱到１８０度左右，因此實驗有一定的危險，除了棉手套和護目鏡，實驗要特別小心燙傷問題，因此，必須隨時注意熱的傳導問題，尤其金屬物品。

　　在各校進行實驗時最好以爆米花機代替，除了簡單、有趣，也比免不必要的危險發生。 

【1-1】爆米花的基本構造

◆物質受熱後形態的變化。

1. 爆米花的原型是經過乾燥的玉米粒，與其它穀物乾燥後一樣能爆成花嗎？

(1) 主要在於澱粉含量，而綠豆花生因本身含油脂比例高，所以並不適合。比較爆玉米花&爆米香、大麥、薏仁。

(2) 製作原理相同，都是利用穀類的澱粉經過高溫高壓的過程產生的體積變化。爆米花所用的玉米粒是經過乾燥的，具有堅硬外皮，少許蛋白質、油脂、水分；胚乳的部位，還有大量澱粉。

【1-2】物質受熱後體積的變化

◆玉米爆米花：油和水被加熱氣化，不透水汽的外皮包裹著，因此在內部的水氣形成了高壓蒸汽，玉米粒中的澱粉開始膠化，軟化，且可任意形變。當玉米內部壓力持續增加到約930kPa，溫度約180°C（356°F）時，玉米外皮因無法承受更高的壓強而突然破裂，產生「吹泡泡效應」，高壓蒸汽和澱粉和蛋白質一起噴涌而出，形成充滿氣泡和泡沫狀。這一爆破會使氣體、澱粉和蛋白質快速冷卻，澱粉漿的體積驟增膨脹至原本的20-40倍，也同時接觸到外界而冷卻，凝固成海綿狀，澱粉和蛋白質形成的泡沫就會固定下來形成了很脆的爆米花。

◆白米爆米花：用白米爆的爆米花，由於白米沒有外殼，所以得透過密閉加壓的特製容器才行。加熱到一定程度時，將鍋爐打開，突然釋壓，此時白米的水份快速汽化，米的外型不變，只是size變大了！米粒內部瞬間膨脹體積變成數十倍，內部呈現海棉狀。……有趣的是此外，還涉及到絕熱膨脹，體積膨脹溫度下降，剛爆出的米香沒有很燙手~(當然也可能是體積小，熱量被鐵盆快速吸收)。將白米爆成米花的高壓鍋爐法，也可以應用在其它榖類，像是薏仁、大麥、糙米等等，以前有一種零食叫「蝦仁酥」，就是這麼做的。

這種爆米花相對於玉米製的，是能維持原本穀物的形狀，同時所有的穀粒都會爆開，不會有像玉米會有未爆彈的情況。

【營養】無調味的爆米花富含膳食纖維、低熱量低脂肪，不含蔗糖和鹽。

●Gomdori co.，徐月珠譯（2010）。科學實驗王10熱能的流動。三采出版。

●Jearl Walker，葉偉文譯（2010）。物理馬戲團2Q＆A讓你熱力驚人的熱學聲學題庫。天下文化出版。

●國小科學促進會（2009）。我的第一堂有趣的物理常識課（韓春香譯）。美藝學苑社出版。

●山田弘（2008）。圖解物理學（顏誠延譯）。易博士出版。

●崔相壹（2007）。小偷也要懂牛頓：隱藏在日常生活裡的趣味物理現象。達觀出版。

壹、準備活動

★教師準備：

1.準備爆米花的科學原理海報。

2.準備爆米花機。

3.準備數包玉米粒。

4.準備奶油。

5.放大鏡

6.紙盒

★學生準備：

一、預先分組。每組五至六人

貳、闖關之前

一、闖關負責關主及學生就位。約需兩人，關主負責解說指導，副關主負責指導與通過與不通過判定。

二、預先集合參加同學，以小組隊伍排列。

三、說明關卡配置與發下小組闖關卡。

四、安全宣導，請小朋友注意安全，不可以在場地內奔跑。

五、請學生注意禮貌，進入關關卡和離開關卡都要跟關主問好。

参、進入關卡

一、關主利用說明板(一)說明｢玉米粒的構造」。

(1分鐘)二、關主利用說明板(二)說明｢爆米花的科學」原理，製作步驟及注意事項。

(1分鐘)三、學生實際觀察。關主要掌握時間和隨時給予指導、提醒。

(2分鐘)四、完成觀察的學生可以操作爆米花機實際體驗一下。

(3分鐘)五、請學生回答問題，關主可以給予提示。

(3分鐘)六、關主在闖關卡上簽名或蓋通過章。

伍、闖關結束

一、收回闖關集點卡。

二、請小朋友說明參加闖關的心得感想與各關卡的相關科學原理。