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當錢、無患子遇上氣球~氣球炸彈DIY

分享一個好玩的活動,只要利用下課前10分鐘,不僅能讓師生動手做,其中蘊含的科學概念,還能從有機化學聚合物、受力形變,一路談到摩擦力、摩擦生熱與壓力呢!

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2019-10-08 17:40:53 最後編修
2019-10-08 17:55:20 By zfang
 

國二理化進入第六章力學單元,這是觀念與計算份量很重的單元,卻也是最好玩的一章,若能在課堂上穿插小活動一定有趣。

在此分享一個好玩的活動,只要利用下課前10分鐘,不僅能讓師生動手做,其中蘊含的科學概念,還能從有機化學聚合物、受力形變,一路談到摩擦力、摩擦生熱與壓力呢!

 

之一  當氣球遇上一元

許多力學小實驗常會利用到氣球,它是理化老師手邊不可缺的絕佳科學玩意。手邊有許多迷你小氣球,是水球專用的薄氣球,來自多年前導師班學生在畢業典禮時”企圖”闖關未過的500多粒小水球。

這幾年來,課堂上常用它們來玩靜電。由於水球專用氣球太小了不好吹,吹氣球往往成為考驗男孩肺活量的好機會。至於女孩們,可以和理化老師一同優雅地以小打氣筒打氣。
就這樣,一大包小氣球伴隨好幾屆學生的理化課活動。

直到今年……發現這批年齡超過五歲的氣球逐漸老化,乳膠熔化而黏在一塊,看來,這些氣球得快快消化,該怎麼運用呢?(補充:氣球是由乳膠製成,會隨時間而逐漸溶化變質,屬於有機聚合物,請見從氣球DIY談起~乳膠氣球與硫化橡膠。)

談到要把小氣球"消化",我的學生們其實想玩水球。
『要裝水可以,來試試裝半滿會怎樣?』
『裝水的水球與裝滿水的水球,丟起來有什麼不同?』找來二個同學相互傳接。
半滿的水球很有趣,落地也不會破哩!請參考文章:氣球狂想曲(3)~半滿的水球? 。

那麼,完全不裝水的氣球再丟丟看,好丟嗎?
輕飄飄的,阻力大得很,傳接困難。


『如果在氣球中裝一元硬幣,丟起來又會怎樣?』

有了一元多了重量,好丟好接多了。
提醒學生,『氣球小心不要漏接喔!』至少接個10球吧!

『漏接會怎樣?』不必多說,自然見分曉。
當一個不留神漏接,氣球落地,『ㄅ一ㄤˋ』地一聲,突然引爆……..
為什麼會這樣?

在討論為什麼之前,先來試試如何將一元硬幣裝入小氣球中。
挑個良辰吉時,讓三個班的孩子都來做,學生自備一元,每個同學先發二個試試看。別小看一元硬幣加氣球,看我將錢放入氣球容易,真要讓他們親自操作可不容易,錢幣大氣球小,動作太大氣球頻頻破。得有技巧:將氣球吹嘴反折,增加厚度,透過一拉一套的方式將一元硬幣完全置入氣球中。之後再充氣打結便成。 

『為什麼不買大氣球就好?』開口夠大,一塊錢直接放入就成。不過呀,這樣太過容易,越容易做的實驗越不好玩,未必成功且有挑戰性的活動才能激起鬥志。另一方面,小氣球比較便宜,才能人人皆做呀。

這一元氣球炸彈丟下去,立即產生爆破聲,一堂課,爆炸聲連連,彷彿進了地雷區。
『如果氣球裡頭裝100元呢?』英政提出這個構想,也成功地把紙鈔放入氣球中。
丟到地上會怎樣呢?
『小心,裝100的氣球飛走!』

氣球的鬆緊、落地的高度都會影響爆破的靈敏度。落地高度不夠、能量不夠破不了;改用皮厚的大氣球,或是充氣不足,氣球即使裝錢也沒那麼容易破,嘿~『不確定感出現了!』這種不定時炸彈氣球反而有趣。

就曾一次在課堂中示範,用厚一點的氣球,摔了幾次居然都沒事。
正在疑惑,邊說邊走近氣球:『我想這個不會爆了......』打算回收氣球,瞬間~居然引爆…..
我的尖叫聲,逗的大夥兒哈哈笑,他們的結論居然是~『氣球是被老師的聲控引爆的!』。

 

之二  大師來解惑~無患子與氣球

『為什麼裡頭裝了一元的氣球,接觸到地面氣球就會破?』這個實驗是跟謝迺岳老師學的。三月初謝老師來福科研習,其中一個小活動便是利用無患子與氣球搭配來玩。(謝迺岳老師的研習精彩,我只取其中一個小活動就足以使孩子們一堂課快樂呢!)

無患子的假種皮含有皂素,搓揉後起泡可以洗滌,除手取出裡頭的籽,這圓圓尖硬的種籽是童玩的好材料。

許多人小時候都曾將無患子種籽在粗糙的地上磨一磨,藉由摩擦生熱產生高溫,拿來燙人!但是,現在要教小孩拿無患子燙人皮膚太危險,所以,改用來燙氣球會如何?

 
如果熱力夠,氣球又薄,無患子的熱度是能夠將氣球給燙破。

改用一元來試試,在地板上摩擦生熱後,能不能把氣球燙破?沒有一元,也能用螺絲的圓形墊片來代替。


想想,同樣的方法為什麼換成一元,氣球膜卻燙不破?

原因並不難,因為金屬不夠燙。無患子夠硬且熱不易傳導,熱度就能集中在一點。一元硬幣產生的熱,傳導給手給空氣,所以熱很快被分散了,熱度難集中,除非地板更粗糙,摩擦生的熱比散失快,或是氣球極薄,還是有可能燙破氣球的。

『如果手不接觸金屬片,改將一元硬幣放入氣球中綁好,用丟的,又會如何?』 嘿,如前面所示,氣球接觸地面瞬間,爆破了!不同於摩擦生熱的方式,這裡與撞擊點能量釋放有關,撞擊點的受力最大,錢與地板硬碰硬的結果,隔著一層薄薄又緊繃的氣球膜被撞擊瞬間產生的力道刺破而爆開,這與用尖物或是用指甲捏爆效果類似,但好玩多了!

將無患子裝入氣球中結果如何?除了落地爆炸之外,還能模擬彈珠汽水喔!

這回不要綁住氣球吹嘴。


『不綁,將裝有無患子的氣球充氣後放掉會發生什麼事?』

如果將裝有無患子的氣球吹氣,不綁住氣球嘴,往上一拋,無患子隨著氣球衝出,卡在氣球嘴,緩緩落下!


就像彈珠汽水的彈珠一樣,利用產生氣體的壓力,將彈珠卡在瓶口。


這是自動封口的無患子彈珠氣球!

氣球~氣球~有備『無患』!它是理化老師好幫手~如果手邊沒有,去買些吧,幾十塊錢便能活絡課堂教學!

 

 

後記:

網友留言總說,當我的學生很幸福,在理化課有許多好玩的活動……『各位同學,幸福嗎?』呵呵~怎麼覺得我的學生很可憐,因為有抄不完的筆記。

我的教學以課本內容為主,各版本的課本圖片精美,補充許多生活科學與頭腦體操小活動,值得一看。上課時,我會在課本空白處,以摘要補充方式讓學生做筆記整理。希望現在的學生能懂,筆記不能只是講光抄,還要課後思考才能消化。

同樣的版書內容,檢查時常會發現學生在課本上留下不同的記錄,用心的孩子,字跡娟秀整齊外加重點套色,常讓我感動:『抄得比黑板呈現的還好十倍!』甚至連在黑板上隨筆的小圖畫也常在他們的課本上出現,生動可愛。對於抄不完的筆記,某年一位國三女孩曾這麼對我說:『雖然累,可是很有成就感!』這些筆記內容是整學期理化課的心血結晶。

曾經思量不要讓他們太累,自製填充式重點整理講義(外加各類型的練習題),但是過多的題目壓縮了帶學生動手做的時間……那一陣子,教得並不快樂。不希望學生被分數綁架,我也不能把自己限制住,二相衡量之下,找到平衡點~就是以現在的模式上課。雖然沒法像其他教學用心的老師補充更多的重點與計算,但我盡力做到~以生活科學、影片、實驗與活動,來增進學生的科學興趣與應用!

 

 

分類:科學動手做 2011/06/07 17:36

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