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讓迴紋針浮在水面~用迴紋針玩一節課(表面張力篇)

國三會考後超簡單的一節實驗課,也適用於暑輔。材料只需水槽與一些迴紋針。

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2016-12-05 09:53:26 最後編修
2016-12-05 09:48:34 By zfang
 

國三會考後超簡單的一節實驗課,也適用於暑輔。材料只需水槽與一些迴紋針。迴紋針變形或生銹都OK,大的小的也成。至於有些有造型的特殊迴紋針,也能一起試試喔!

根據水槽數目來分組,五人一組。

  • 第一關:讓正常迴紋針浮在水面。
  • 第二關:任意改變迴紋針的形狀,讓它們浮在水面。
  • 第三關:將迴紋針拉成直線,讓它浮在水上。越直越好,數目越多越強。
  • 第四關:時間夠,手邊又有鉛線或鐵絲,可以挑戰立體版的水黽造型,也讓它浮在水面。

這幾關是臨時想到的,所以學生並不知道接著要幹嘛。習慣根據學生的參與度與時間做調整,活動其實可以深入,例如觀察萍聚現象,或是加入破壞表面張力的物質,例如鹽,讓學生比較結果。如果是偷偷加,看看他們的反應。

一開始先發15根正常迴紋針。完成全部都浮起的在來找我,才指示下一關。全部讓學生自己試,下課前五分鐘講解,最後將水槽的水倒去澆花,可以玩一節課。

 

第一關:讓正常迴紋針浮在水面

這個很簡單,會做的就會做,不會做的看別人成功也做得到。但如果整組都不會,這個就尷尬了,他們會不知道要平放而試很久很久。通常我不會給予建議,而是微笑著看著它們,看不下去再提示他們去別組取經。一旦成功了,15根就簡單了。五人共用水槽,人多手雜水波又翻滾,眼看的就要完成,卻都又沉了。

 

迴紋針的密度比水大還是小?看到應該沉下去的它浮在水面,學生遲疑了。其實這是因為水的表面張力使它被撐起,也提醒學生觀察水面的變化。光影與水面突起之外,慢慢靠攏的萍聚現象也很值得觀察。

若是要將課程引導至探究,其實這裡就可以有很多變化。例如探討迴紋針在不同液體(或添加物質於水中)的漂浮情形?水溫提高或降低,對迴紋針漂浮(表面張力)是否有影響?如何增強表面張力?若是要改變外型,就可以進入第二關了......

 

第二關:任意改變迴紋針的形狀,讓它們浮在水面

將迴紋針形狀改變,例如愛心、圓或小魚,讓學生自己拗折。這主要是讓學生能有機會比較,封閉形狀與未封閉型狀的差異,另外也能感受平面與非平面的難易。並且,這裡的五根迴紋針是另外再發的,原先水槽裡浮著的15根正常版本,還是要浮喔!最後也都會往水槽邊聚集!

  

有些組做出來的造型,其實越來越接近我想要的開放線型。

我用的是一般金屬迴紋針。如果用彩色塑膠迴紋針,畫面會更漂亮。(水槽顏色若是黑的,更讚~~)

 

第三關:將迴紋針拉成直線,讓它浮在水上。

除迴紋針,一般的縫衣針也能浮在水上,但要做到不稀奇。如果是自己拉長的迴紋針鐵絲,也能輕鬆浮嗎?

這一關讓學生將迴紋針拉成直線,再讓它浮在水上。越直越好,數目越多越強。但這個真的很不容易,拉不直,並且也不是成平面... 所以放到水面總是很快沉下。提示他們先彎成S型,再慢慢拉長,找尋能讓它浮起的撇步。還是一樣,前面的那些迴紋針都還要一起浮喔!

  

五根太難,有的組連一根都有問題。最後看哪一組浮最多根?只要有一根浮起就可以獲得優先下課權。

有一組男生突發奇想,用衛生紙墊在迴紋針下,一同置於水面,衛生紙會沈入水中,迴紋針會浮於水面。如果是針,或許能成功,但是男生太貪心了,又放了一大堆,乍看之下真的全都浮起了...... 最後能成功嗎?

  

嘿嘿,結果太重了,整艘衛生紙船沉了,還把"乘客們"全部捲成一根春捲了呢?

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