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這篇是參與104 學年度自然與生活科技探究教案設計比賽的作品， "這是我們喝的水嗎？破解商人電解水的秘密" 探究教案的整理。
本篇是第二堂課~驗證與破解、補充影片、教學心得。
國三學習電解(電流的化學效應)這個單元，以往都強調電子得失(廣義的氧化 還原)觀念與記憶主要產物。但我們認為，電解是一種能力，特別是針對電解水， 如果只是為了記憶或操作證實氫氣與氧氣的比例為 2 比 1，實在是相當可惜。因 此本課程設計重點：讓學生透過「水」進行電解實驗，並藉由合作討論來學習「如何進行探究」！
之前曾分享過投影片內容( 這是我們喝的水嗎？破解商人電解水廣告的秘密@zfangの科學小玩意 )，這裡將教案裡較細微的地方一併整理。設計理念與第一堂課，請見上篇：電解水探究教案分享(上) 設計理念與重現商人電解水實驗@zfangの科學小玩意
教學流程〈第二堂〉、學生回饋及注意事項
暖身活動
教學內容
- 課前準備：坐定小組座位、學習單、實驗器材準備
- 引起動機：上一堂課發現電解水會出現黃渣
- 小組討論：第一堂的短文閱讀中提到，商人利用電解 自來水，電出黃渣的方式告訴消費者自來水有多髒， 你已做過此實驗，你的想法有什麼改變？你會如何設 計實驗破解商人的伎倆？ 材料：學習單一短文閱讀
- 小組討論：回憶上次下課前的實驗，改變了什麼條件造成黃渣出現？延伸問題，接下來的實驗還能怎麼設 計才能確定是哪部分造成黃渣出現？
- 小組發表實驗設計
教師活動、備註
- 延續上一堂結束前的實驗，已經能夠電 解出黃色浮渣，回頭閱讀一開始的短 文，學生能發下其中奧妙之處，對問題 討論會更有感覺，能提出更多好方法。
- 回憶上一節課的實驗，學生已發現改變 哪些條件會造成黃渣出現，此時再深入 討論可以如何改變實驗，證實到底是哪 些原因造成黃渣出現。
- 進入各組了解討論結果，鼓勵有不錯想 法的組別踴躍發表。
探究實驗五
教學內容
- 進行探究實驗五或探究實驗六： 預測以改變不同變因下，電解的結果 實際進行實驗，通電時間不超過 1 分鐘。 觀察兩極與溶液的變化，並詳細記錄在學習單上。
- 討論思考題：比較碳棒、鐵、鋁箔的差異，你們發現什麼？根據上面的實驗結果，你們能夠破解或踢爆商人的實驗嗎？
教師活動、備註
- 根據小組的決定，也許是改變電極、電解溶液、電解質等，教師決定給予探究 實驗五或實驗六的學習單，讓各組學生 實際操作不同實驗測試結果。
- 學生會注意到電解質、電極的問題。有些學生想要調整電極，改變正負使用不 同材質。如果時間夠，可以讓他們做。
- 教師進入各組了解實驗結果及討論，引入改變另一種變因試試看。
探究實驗六
教學內容
- 發下探究六學習單，以蒸餾水清洗電極及器材。
- 進行探究實驗五或探究實驗六： 預測以改變不同變因下，電解的結果。
- 實際進行實驗，通電時間不超過 1 分鐘。 觀察兩極與溶液的變化，並詳細記錄在學習單上。
- 討論思考題：根據上面幾個的實驗，小組討論為何以電解棒電解自來水後會產生黃褐色浮渣，但用它來電解 RO 逆滲透處理後的水卻不會產生浮渣嗎？你們要如何破解商人的說法？請把理由寫出來。
- 小組發表探究實驗五、六討論問題。
- 發下學習單：綜合整理與比較
- 小組討論並完成學習單
教師活動、備註
- 教師進入各組了解實驗結果及討論，協助學生統整六個實驗的相關性及結果。
- 有些組別動作較快，最後一個實驗中，老師可以多選用一些備品，例：鋅片或 硫酸銅，讓他們比別組多做一些實驗。
補充活動：
如果有足夠時間，再引入電解水機，談飲用水與電解水時正負極酸鹼性的變化。
- 市面上還有一種電解水機器，會產生鹼性離子水，要如何知道這是指的是哪一極的水呢？試試看在
- 衛生紙上滴加少許鹽水，再滴幾滴（酚酞）。
- 將碳電極置於衛生紙上，相鄰約 2~3 公分，觀察電解 1 分鐘之後，紀錄與畫下它的變化
這個實驗，也意外發現衛生紙的酸鹼性。請見： 衛生紙的酸鹼性@zfangの科學小玩意
教學活動後心得
本課程在撰寫教案階段實際執行三個班，實際觀察學生在活動過程中的討論與反應。其實電解與電解水還有很多可以變化，但我們鎖定在破解商人花招。此外雖然電解質有 很多，我們還是選定最容易取得的食鹽來做為電解質添加之用。實驗建議在教室 內進行，採用 9V 的電池與調色盤方便操作。
以相當純淨的 RO 水起始，讓學生注意到電解質的問題，學生僅透過閱讀文 字產生想法，並未看見相關相片或影片。此時的討論仍很薄弱。實驗之後，也發 現前幾個實驗結果只是冒泡，直到改變電極棒(迴紋針)電解自來水，才”終於”出 現了黃褐色。讓學生發現會造成黃色物質”很可能”是鐵製迴紋針所造成的。
安排在這個地方為第一堂課收尾，是因為這個實驗恰巧就是一開始引導文章 的實驗，而經過實驗之後，學生們的確是看到了結果。這時再回復原先討論問題， 就較能切中實驗想法。然而，要證實是電極棒造成的，還需要改變第三種電極棒，並且用 RO 水再 做實驗。第二堂課除了實驗，也多了更多的討論。
實驗時間的基本安排是 2 節課，如果班級屬性是喜愛發表討論，在時間允許 之下，也可以進行三節課，學生會出現很多討論，但老師必須掌控進度，適時將 焦點再轉到我們要的方向。整個課程，學生事先討論才拿到學習單又接觸到新問題，再討論，直到最後 自己獲得結果。雖然實驗結果都在老師的預料之中，但學生自己會認為是他們想 出來的，甚至會覺得自己很厲害，想到老師想教的東西。
最終結果，讓學生知道：
- 電解自來水會產生黃褐色渣漬是因為電極棒材料的問題，如果改用碳棒 為電極棒，就不會有黃綠色渣漬。
- RO 水不會產生黃渣，只是因為沒有電解質不導電，若是加入了食鹽並使 用鐵棒作為電極棒，RO 水也會產生黃綠色渣漬。
- 出現黃色渣漬不能代表水質好壞。
雖然不是以課本知識為主的探究式教學，但課程結束之後仍能與正規課本結合。透過實驗操作，學生明白了電解的結果會受到電解質與電極棒的影響。因此 我們也預留了討論之後讓學生預習並思考的學習單。
透過本活動學習到的並非是純知識，而是推理討論與實驗探究。操作觀察、 討論推理、實驗驗證。探究，不是只有操作實驗才是探究，我們希望學生能在操 作與思考之間，合作學習與激盪。不只是做，還要想，想後再做，再想再做！
學生回饋：
補充影片
可以先在課程前擷取片段播放，但不要太早破梗，著重在引起動機即可。我們在操作這二節課時，還不知道有這些相關影片。也可以在實作結束後，做為總結。
沒想到，除了電解水，也出現泡足機泡出身體毒素的說法，廠商廣告，這篇可以抓一些關鍵字來討論真偽：
新聞裡有破解
下面這個好玩~
