夢幻彩色食鹽水

 

壹、活動目標  Goal 

    學生能調製出不同密度比重的彩色食鹽水,並且利用滴管堆疊出夢幻的色彩。透過親手操作,學生能察覺實驗的操作變因為「鹽巴分量的多寡」,其餘如溫度、氣壓水量、水質等皆為控制變因,經由此過程,了解相關的科學原理。 

大概念 Big Idea 

核心問題(探究問題) Essential Question 

教學對象

教學時間

作者(服務單位) 


通訊作者e-mail 

chchch68@gmail.com

貳、課程綱要對照 Course Outline 

(這是素養的?)

【自然與生活科技】1-3-1-1能依規劃的實驗步驟來執行操作。

【自然與生活科技】1-3-3-1實驗時,確認相關的變因,做操控運作。

【自然與生活科技】1-3-3-2由主變數與應變數,找出相關關係。

【自然與生活科技】2-3-1-1提出問題、研商處理問題的策略、學習操控變因、觀察事象的變化並推測可能的因果關係。學習資料整理、設計表格、圖表來表示資料。學習由變量與應變量之間相應的情形,提出假設或做出合理的解釋。

【自然與生活科技】3-3-0-1能由科學性的探究活動中,瞭解科學知識是經過考驗的。

【自然與生活科技】5-3-1-3相信現象的變化有其原因,要獲得什麼結果,須營造什麼變因。

參、活動原理 Theory 

多孩子在電視節目上看過「死海漂浮」的神奇景象,其原理在於液體的密度,這也是海水與生活中使用的淡水最明顯的差異,我們運用不同顏色來呈現出不同密度食鹽水之間的界線,且本實驗器材易取得,操縱變因容易理解,很適合六年級小朋友動手實驗。


【原理介紹】

以【圖一】為例,最底層的綠色密度最大,鹽巴的分量最多;越上層的顏色,密度越小,鹽巴的分量就越少

0-紫(沒有鹽巴,密度最小)

1-紅

2-白

3-淺藍

4-橘

5-綠(5匙鹽巴,密度最大)

 

 

 

二、物體的密度與沉浮的關係:若物體密度大於液體密度,則物體必沉於液面下若物體的密度小於液體密度,則物體浮於液面。


【圖一】

肆、活動材料 Material 

器材

滴管、試管、鹽巴、水彩、塑膠量杯、塑膠小湯匙、攪拌棒

藥品

 

伍、活動步驟 Step 

第一部分

1.  以死海漂浮的照片作為本課程的開場,引起學生的好奇心與學習動機。

介紹本次實驗的目的與使用器材。 

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第二部分

1.  準備6個塑膠量杯,均裝入200毫升的水,杯子寫上編號0、1、2、3、4、5,分別代表「沒有鹽巴」、「1匙鹽巴」、「2匙鹽巴」、「3匙鹽巴」、「4匙鹽巴」和「5匙鹽巴」。

2.  各組指派一位學生依編號加入鹽巴,教師強調每一匙均為「平匙」。

3.  其餘同學利用攪拌棒均勻攪拌至鹽巴溶解。

學生選擇6種顏色將食鹽水進行染色。 

【圖二】

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第三部分

1.教師示範彩色食鹽水堆疊:使用滴管吸取鹽水,鹽水緩緩沿著管壁流入試管,建議學生先堆疊兩色(例如:5→1),比較容易成功,再練習四色(例如:5→3→1→0)或更多。

2.學生分組練習,教師強調此實驗需有耐心及穩定的手。

3.學生成功堆疊後,拿著成品找老師拍照。 

【圖

【圖二】

【圖

教案學習單

(待調整)

1. 越底層的鹽水密度越( ),越上層的鹽水密度越( )。

2. 請問本實驗的操作變因是什麼

3. 為什麼要將不同密度的食鹽水染色?

 

彩色食鹽水的成功因素(操作變因)是甚麼?

A.  水的溫度

B.  加入鹽巴的分量

C.  鹽巴的品牌

D.  顏色的種類

答:B 

(待調整)

實作注意事項 

實驗安全事項

清洗試管時不要用力甩水,以免摔破試管割傷手。

實驗廢棄物處理

請學生將染色後的鹽水倒掉。

教學心得

    筆者這幾年來教導六年級學生進行本項實驗已經有13次的經驗,確認在兩節課之內可以完成教學,並且學生在鹽水調製正確的情形下可以成功地堆疊出6層彩色食鹽水。

筆者在講解原理與示範過後,就立即將學生分組進行實驗,小朋友從最簡單的兩層顏色開始堆疊,慢慢進入較高難度的六色堆疊,學生們從中會發現此實驗成功的祕訣是「正確無誤的鹽水比例」和「一雙穩定的手」,因此當小朋友在滴入鹽水時,是相當專心與安靜的。

這是一項安全而有趣的實驗,學生在實驗過程中除了獲得成就感,也理解了密度的基本原理。當然,實驗後最重要的是歸納與統整,老師請學生說明原理,從材料取得、操作細節、過程中所遇到的困難等來歸納,請學生做筆記或延伸想像寫下心得。 

參考資料 

王美芬熊召弟1998)。國民小學自然科教材教法。台北心理出版社。

生態奈米與環境工作坊(2016, January, 4)。全民x仿生x環境。取自

https://www.facebook.com/erntmap/ 

闖關活動(分鐘) 

壹、準備活動

教師準備

1.闖關地點預先放置長桌子。

2.準備材料:滴管、試管、鹽巴、水彩、塑膠量杯、塑膠小湯匙、攪拌棒、

  水桶。

3.張貼實驗說明海報。

4.印製闖關卡:闖關卡為雙面,正面是闖關順序蓋印章處,背面則是學習單。闖關卡請用較厚的紙張印製。

5.準備過關印章。

學生準備

異質分組,每一組約4人。教師在闖關前先發下闖關卡交由組長保管。

貳、闖關之前

1.關主(2-3人)及學生就位,關主負責解說實驗步驟與示範,副關主指

  導學生操作與判斷是否過關。

2.宣導學生不要在場內奔跑,闖關時需站立於長桌外側面向關主。

3.關主先在桌上擺好六杯200毫升的水(編號0、1、2、3、4、5),並將

  顏料的蓋子打開。

4.水桶擺放在地上。

参、進入關卡

1.關主請小組列隊,小組向關主問好。

2.關主介紹關名,利用海報說明食鹽水堆疊的原理。

3.關主利用海報說明彩色食鹽水堆疊的步驟:關主可指定某位小組成員加鹽巴或攪拌至溶解。

4.小組學生實作(每位學生皆發一支滴管及試管,進行堆疊),關主掌握時

  間及隨時給予指導。

實際闖關的設計不必讓學生堆疊6色,可由關主決定堆疊3色或4色即可過關!

1.  闖關結束,將鹽水倒入水桶。

2.  小組離開前往下一關。

伍、闖關結束

1.書寫三題學習單問題。

2.收回闖關卡。 

預算表

每人次每組的材料及預算(*以一組為單位)

項目.材料 / 數量/金額 (元)

1.鹽巴/2包(全部闖關學生輪流共用)/36

2.滴管/4支(全部闖關學生輪流共用)/12

3.試管/4支(全部闖關學生輪流共用)/40

4.廣告顏料/6小瓶(全部闖關學生輪流共用)/150

5.攪拌棒竹筷子/自備

總計 / 每人次(或每組)/若以100位闖關學生來計算,每人23.8元。

*滴管、試管與鹽巴為常見的自然科教具,學校可準備,可再降低成本。