溜溜啄木鳥

壹、活動目標  Goal 

一. 學生能理解地心引力和摩擦力的作用及性質。

二. 學生能透過實驗,增加操作及觀察的能力。

三. 學生能重視永續利用,再次利用身邊的廢棄材料。

大概念 Big Idea 

力的作用

核心問題(探究問題) Essential Question 

1.生活中有那些常見的作用力? 

2.如何觀察到這些作用力的存在?

教學對象

教學時間

透過實驗結果,學生將能夠...

作者(服務單位) 

通訊作者e-mail 

秦德容

410512002@gms.ndhu.edu.tw

張筠

410513054@gms.ndhu.edu.tw

貳、課程綱要對照 Course Outline 

※十二年國教素養導向綱要

【自然科-學習表現

tr-Ⅱ-1 能知道觀察、記錄所得自然現象的的結果是有其原因的,並依據習得的知識,說明自己的想法。

tc-Ⅱ-1 能簡單分辨或分類所觀察到的自然科學現象。

po-Ⅱ-1 能從日常經驗、學習活動、自然環境,進行觀察,進而能察覺問題。

pc-Ⅱ-1 能了解一個因素改變可能造成的影響,進而預測活動的大致結果。在教師或教科書的指導或說明下,能了解探究的計畫。

ai-Ⅱ-3 透過動手實作,享受以成品來表現自己構想的樂趣。


【自然科-學習內容】

INd-Ⅱ-8 力有各種不同的形式。

INd-Ⅱ-9 施力可能會使物體改變運動情形或形狀;當物體受力變形時,有的可恢復原狀,有的不能恢復原狀。

INg-Ⅱ-3 可利用垃圾減量、資源回收、節約能源等方法來保護環境。


【核心素養】

自-E-A2 

能運用好奇心及想像能力,從觀察、閱讀、思考所得的資訊或數據中,提出適合科學探究的問題或解釋資料,並能依據已知的科學知識、科學概念及探索科學的方法去想像可能發生的事情,以及理解科學事實會有不同的論點、證據或解釋方式。

自-E-A3 

具備透過實地操作探究活動探索科學問題的能力,並能初步根據問題特性、資源的有無等因素,規劃簡單步驟,操作適合學習階段的器材儀器、科技設備及資源,進行自然科學實驗。

自-E-C1 

培養愛護自然、珍愛生命、惜取資源的關懷心與行動力。

參、活動原理 Theory 

1. 力的作用 

當物體受力時,物體的運動狀態或是形狀將會發生變化

2. 地心引力 

在這世界上存在著一種稱為萬有引力的作用力,它是指在兩個具有質量的物體間會存在著互相吸引的能力,而地球和物體之間一樣也存在著吸引力,在生活中會使物體向地面滑落,我們稱為地心引力,這也是物體重量的來源。

3. 摩擦力

存在於兩個接觸面之間一種阻止物體運動的作用力。

肆、活動材料 Material 

器材

每組的器材:

1.12 cm的銅線5條

2.原子筆的筆管5根或圓塑膠管5條

3.西卡紙(名片或小卡片亦可)

4.剪刀2把

5.雙面膠少許


藥品

伍、活動步驟 Step 

第一部分

1. 取長度為十公分左右的銅線,將一末端黏上紙片

第二部分

2. 另一末端環繞2~3圈在圓塑膠管上(注意:太緊會使得摩擦力過大,而無法滑落,故得稍微鬆一點)。

第三部分

3. 接下來拿取圓塑膠管綁有紙片和銅線的末端,垂直擺放,輕微將整根拿起來以另一末端往桌面輕敲一下,紙片受重力作用隨即下降,此時銅線和圓塑膠管接觸的部分會因摩擦力影響而產生抖動。

4. 最後觀察實驗現象(啄木鳥的尖嘴,啄樹幹的動作)並記錄紙片掉落到另一末端與桌面接觸的時間。

教案學習單

(待調整)

1. 紙片產生擺動時受到了哪些力的作用而改變了運動途徑與方向?

A : 地心引力(重力)、摩擦力

2. 想想看,紙片落下的時間受到那些因素的影響?

A : 力的作用(銅線纏繞的鬆緊、紙片擺放的位置)

3. 若是將銅線纏繞的過於鬆散會產生甚麼現象?

A : 銅線快速滑落

4. 如何改良實驗模型,使紙片落下的時間延長?

A : 銅線纏繞的鬆緊、紙片擺放的位置

實作注意事項 

實驗安全事項 

銅線尖端較為尖銳,注意別刺傷手

實驗廢棄物處理

銅線與塑膠管要回收,其餘丟棄至一般垃圾即可

參考資料 

https://www.learnmode.net/flip/video/4934

https://www.learnmode.net/flip/video/4939

https://sites.google.com/a/ntjh.ntct.edu.tw/phys-chem/001ke-wen-nei-rong-yao-dian/02guo-er-xia/021-6-3mo-ca-li

闖關活動(十分鐘) 

壹、準備活動

教師準備:

1. 12 cm的銅線 5 條

2. 原子筆的筆管 5 根或圓塑膠管 5 條

3. 西卡紙(名片或小卡片亦可)

4.剪刀 2 把

5.雙面膠少許

場地佈置:

小組的座位位置(每組5人)

擺放器材

學生準備:

1. 攜帶紙筆

2. 分組

貳、闖關之前

1. 教師說明規則及建立默契。

2. 教師說明進行的流程及內容。

3. 教師給予各小組一張記錄單。

 叁、進入活動

1. 學生向教師問好

2. 教師介紹活動原理及比賽方式(使用ppt)


原理

力的作用

地心引力

摩擦力


比賽方式

各組比賽誰的啄木鳥可以最慢到達桌面

3. 教師說明實驗流程(使用ppt)

(1)取長度為十公分左右的銅線,將一末端黏上紙片

(2)另一末端環繞2~3圈在圓塑膠管上(注意:太緊會使得摩擦力過大,而無法滑落,故得稍微鬆一點)。

(3)接下來拿取圓塑膠管綁有紙片和銅線的末端,垂直擺放,輕微將整根拿起來以另一末端往桌面輕敲一下,紙片隨即下降,此時銅線和圓塑膠管接觸的部分會產生抖動。 

(4)最後觀察實驗現象並記錄紙片掉落到另一末端與桌面接觸的時間。

4. 教師請學生實作,教師行間巡視並從旁引導。

5. 學生完成實驗後,教師請學生分享觀察結果。(銅線纏繞的鬆緊、紙片擺放的位置、銅線纏繞的形狀等)

6. 教師請完成實驗的小組進行討論並書寫紀錄單。

7. 教師總結。

肆、活動結束

教師發下學習單請學生填寫並思考其他可能的模型改良方式。 

預算表

每人次每組的材料及預算(*以一組為單位)


總計 / 每人次(或每組) / $5