※十二年國教素養導向綱要

【自然科學-第四學習階段-學習表現】

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能從學習活動、日常經驗及科技運用自然環境書刊網路媒體中，進行各種有計畫的觀察而能查覺問題。

pa-Ⅳ-2 能運用科學原理、思考智能、數學等方法，從（所得的）資訊或數據，形成解釋、發現新知、獲知因果關係、解決問題或是發現新的問題。

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動手實作解決問題或驗證自己想法，而獲得成就感。

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透過與同儕的討論，分享科學發現的樂趣。 

The water in the loop of the copper tube is heated and expands. It pushes some of the water out of the exhaust tube, propelling the boat forward.

加熱銅管迴圈中的水，熱脹冷縮，將水從兩末端空心處排出，產生反作用力推動船前進。

When the water is discharged, the pressure in the copper tube becomes smaller, and the external pressure causes the water to be replenished. When the water is in, the ship floats by inertia. After the water is heated, it is expanded and discharged again and repeated to push the ship.

當水排出後，因銅管圈內的壓力變小，外界的壓力導致吸水補充，吸水時船因慣性漂浮。水受熱後再膨脹排出，重複循環來推動船。 

器材

珍珠板(約7.5x18cm)1片、吸管2隻(約20cm長)、膠台、3CC.塑膠滴管、銅管(直徑約3mm，總長約84cm)捲曲如步驟之圖示、打火機、小燭台1只

藥品

水 

1.  點火後，為何銅管船會前進?

參考答案：

加熱銅管迴圈中的水，熱脹冷縮，將水從兩末端空心處排出，產生反作用力推動船前進。

2.  為何銅管船頓挫頓挫地持續前進?

參考答案：

當水排出後，因銅管圈內的壓力變小，外界的壓力導致吸水補充，吸水時船因慣性漂浮。水受熱後再膨脹排出，重複循環來推動船。

3.  燃燒後的銅管迴圈底部，為何呈現黑色?滴水後的現象?

參考答案：

蠟燭中的碳，不完全燃燒後形成奈米尺度的碳結構，具疏水性，水珠呈現圓球狀滾動。

實驗安全事項

開始加熱後，如需調整銅管角度或排出銅管內的水，必須先降溫才能去碰銅管。使用滴管淋水在銅管上，以免燙傷!

實驗廢棄物處理

回收可利用材料。

教學心得

以簡易材料自製微型裝置，可操作，無藥品，易觀察，能協助學生認識液氣相的體積變化、牛頓第三定律 (作用力與反作用力)，並兼具綠色化學及環保概念。

噗噗船

http://scigame.ntcu.edu.tw/water/water-018.html

蒸氣船_"崖上的波妞"裡的經典道具！

http://phy.tw/%E7%A7%91%E5%AD%B8%E5%AF%A6%E9%A9%97/item/173-item-title 

★教師準備：

一、闖關地點預先放置長桌子。

二、實驗準備材料：如上述。必須先完成實驗材料預作。

三、製作工具：如上述。

四、預先製作一件作品當範本。

五、闖關卡。

六、說明板(一)：原理、說明板(二)：製作步驟及注意事項。

★學生準備：

一、預先分組。每組5-6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

1、  關主利用說明板(一)說明實驗原理。

2、  關主利用說明板(二)說明製作步驟及注意事項。

3、  學生實作。關主要掌握時間和隨時給予指導、提醒。

4、  完成作品的學生可以測試，視通過人數給予集點小貼紙。

5、  若尚有時間，可請未通過學生參考組員或請組員幫忙，改進錯誤後，再試一下。

6、  請未通過組員及通過組員說明製作的訣竅或有什麼新發現。

7、  關主總結實驗概念及生活應用。

8、  關主在闖關卡上簽名或蓋通過章。

伍、闖關結束

一、鼓勵學生繼續闖下一關，或到服務台交回闖關集點卡。

二、請學生說明參加闖關的心得感想與各關卡的相關科學原理。

三、鼓勵學生設計與製作更多有創意的DIY玩具。