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
國小生3-4年級
教學時間
45分鐘(1節課)
透過實驗結果,學生將能夠...
學生能理解地心引力和摩擦力的作用及性質。
學生能透過實驗,增加操作及觀察的能力。
學生能重視永續利用,再次利用身邊的廢棄材料。
作者(服務單位)
蔡正立 / 蔡正立科學實驗室主持人
秦德容 / 國立東華大學化學系四年級
張筠 / 國立東華大學生科系四年級
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
無
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
學習吧國小_自然_29-1-1 認識重力
https://www.learnmode.net/flip/video/4934
學習吧國小_自然_29-3-1 認識摩擦力
https://www.learnmode.net/flip/video/4939
阿賢老師的理化教學網站021(6-3摩擦力)
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)
- 1.12 cm的銅線5條、原子筆的筆管5根或圓塑膠管5條、西卡紙(名片或小卡片亦可) / / $5
- 雙面膠少許 /少許 /自備
剪刀/兩把/自備
- 黏土/少許/自備
總計 / 每人次(或每組) / $5