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[輔導團活動紀錄] 領召教學培力工作坊(謝甫宜老師主講)2020.09.11

109~1台中市國中自然輔導團「課程領導」教學培力工作坊 講師:謝甫宜老師(高雄市陽明國中) 時間:109年9月11日

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2020-09-11 19:55:21 最後編修
2020-09-11 10:09:22 By zfang
 

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109~1台中市國中自然輔導團「課程領導」教學培力工作坊

講師:謝甫宜老師(高雄市陽明國中)
時間:109年9月11日
地點:臺中市明台高級中學
參與人員:台中市國中自然科學領域召集人
 

課表
09:10~09:30 報到
09:40~12:30 講座與實作:科學素養本位的探究實作課程發展與實踐(上)
12:30~13:40 午餐
13:40~16:30 講座與實作:科學素養本位的探究實作課程發展與實踐(下)
16:30~17:30 綜合座談

預期目標:期待透過領域召集人的專業成長研習活動後,召集人回到學校現場能帶領領域同仁認識新課綱分享討論,並帶領課程設計與共備,增進領域教師間對話,進而逐步促進教師自主共備研發課程的能力。

 

科學狂人的名片

謝老師名片上的法寶:溫度計、放大鏡、光柵

溫度計(示溫材料),可以貼在奶瓶上,有趣的是學生會貼在保溫瓶上(隔熱那麼好,測外溫還是測內溫?)

學生也會放在桌子上搓,看看能多熱?只是他們忘了,桌子會吸熱,特別是鐵桌!

放大鏡,菲涅爾透鏡,可以測焦距幾公分(無窮遠的光會聚焦在一點),拉遠來看看老師是不是上下左右都相反縮小,提問:既然這是放大鏡,為什麼看到的會是縮小中午去測量太陽聚光,幾秒能夠著火?

光柵,原色光是否會色散?白光是否會色散?

上面還貼心做了尺,方便科學活動的測量!

 

望遠鏡與手指燈的變化

拿到教具不是組裝而已,望遠鏡上面有凹透鏡凸透鏡,理化老師要讓一個教具發揮最大效益。重點不是組裝,而是裡頭的內涵。有人問他要不要再去玩生活科技,「光理化就教不完了,」他說,「自然領域回歸原理本質,一個人有多少時間,該教理化就好好教。」

利用望遠鏡與四色手指燈調出白光。他說,人是三原色,牛只有一原色。三原色是跟色錐細胞有關,光學可以教得精彩,不一定非得要3D列印木工組裝。

謝老師擅長從會考題目去提取探究元素,雖然玩,但也是在學習,所以講義會融入會考題目。(其實,也可以把探究元素爆米花變成精彩題目!這又是另外一個話題。)

接著進行實作任務:把望遠鏡立起來,望遠鏡的白紙就是屏幕,拿出平凸透鏡,搭配手指燈,調出白光。操作技巧,可以引導。例如,觀察影子拉近拉遠拉大。(他說陽明會考光影的大小,學校喜歡難題,但要注意會考趨勢)藉由紅光與藍光在白色底版上做出彩色光影,暗的是本影、彩色的是半影,還能看見混色,紅與藍變成洋紅。再加入綠光,最後呢?透過遠近調整,調出白光!提醒:通常藍光強度比較強,紅光比較弱,所以要調整光源距離,以便讓強度相同,再搭配透鏡去聚光調整,讓白更白!。

「探究,就是讓學生去探索去做。」一定要親自操作,所以領召們在漆黑的暗室裡,出現了多彩!

變化與挑戰,從三光變二光!當有了洋紅與綠,可不可以用這二種燈來聚光,做出白光?洋紅與黃呢?(成功後,拍照上傳乖乖臉書,送吹不熄的蠟燭。)

 

紅藍眼鏡

用最簡單的東西來呈現科學概念。例如:拿紅光藍光來看穿透。讓學生戴上紅藍眼鏡輪流閉眼,帶著有色眼鏡去看世界。

 

力與運動 魔術彈棒

魔術彈棒老師放在口袋,要故意露出一角。拿出來,一彈~好厲害。(切記,一定要練習)魔術彈棒就是秒縮棒,絲絹變彈棒,從外形來看,外型像螺旋(簡單機械),彈力位能轉換成動能。平常不用收起來(順時鐘轉),彈性疲乏之外,也容易危險。收起來之後,放久就彈不起來了,後來起死回春~拉長後沖熱水重新塑形。「一秒鐘打開,一分鐘要收起來,手要巧,技巧也要練習。二手一起出棒,或十指出棒作為孔雀開屏。」

謝老師是舞台型的老師,一上台一開口就能吸引大家目光,除了實驗驚奇連連,妙語如珠也不時逗大家哈哈大笑。自稱「入魔,進入魔術界」的他笑說:退休後可以去第四台,是個被理化老師耽誤的最佳銷售員!

 

天外飛仙

原理與共振有關,但為什麼有時候會順時鐘?有時候則是逆時鐘?看起來連續是因為視覺暫留。機械共振,把能量傳給另一個物體,而產生的共振現象。也可以用紙片改成螺旋槳,改變重量,看看會不會影響轉動速率。他喜歡簡單又好玩的東西。

「上課上得早,不如下課下得早。多講那五分鐘不會讓學生更厲害。」刮不同位置轉動效果不一樣,速度、順逆。(不要告訴學生怎麼做,但可以讓他們操作順孨或逆轉。)天外飛仙概念來自周星馳。

 

 

口香糖鋁箔取火

下午第一場將會考題目發展成探究教學,把好題目拿來做探究教學好題材。口香糖鋁箔取火這一題是經典,原題目9V的電池只會讓鋁箔發燙,因為串連六顆內電阻太高。「可以改考電功率或能量轉換順序」秘訣:金頂電池、黃箭口香糖。加入科學概念說明,並加入原理解說,以及壹些練習題,讓科學探究不只有去更能讓考生家長安心!老師的探究實作課不只好玩,也是跟升學考試能夠叩合。「題目來自會考,一個實作同時可以教許多概念!」

老師分享將這個題目變實作的經驗。「會燙?怎麼辦!」讓學生去思考去討論。也分享可以燒許多次的方法。「為什麼用家中的鋁箔無法燒起來?」因為少了紙。另外,寫學習單是必要的,幫助學生釐清原理。「為什麼口香糖的鋁箔紙前面會有鋸齒?」過程中,謝老師不時拋出問題,「因為好剝。」答對的老師就能獲贈手機手電筒。

這個活動也能練習科學方法,長度寬度窄度,分別可以作為操作變因與控制變因。「口香糖也能做其他實驗,可以延伸!」

 

 

磁吸火柴頭

來自大學學測,不要燒太久。一開始火柴頭前端成分有氧化鐵,先讓學生用強力磁鐵吸引火柴頭,當然吸不住。但老師偷偷準備一個已經燒過的,結果一下子就被吸住了。主要是氧化鐵的成分經燃燒先氧化再還原後,變成四氧化三鐵(具磁性)。

「挑戰,如果沒有其他工具,如何判斷哪一端是N極S極?」再度拋出問題,開放搶答,別忘了,科學是活用的,教具也能多用。

 

真空罐與大氣壓力

把溫度計放入真空罐裡抽氣,溫度會改變嗎?上升還是下降?如果拿來秤重,抽到約0.5atm的時候,質量會不會改變?空氣有多種?一秤就知道。(今天的實驗結果是減少0.4度,減輕10克。)

另外也做了可愛的蘋果氣球,這是最簡單最有趣的氣球吸盤!吸在玻璃上,吸在自己的臉上!

將氣球放入真空罐裡,氣球會如何?「其實重點是放氣的過程,而不只是抽氣。」此外,最有趣的是氣球或王子麵,在抽氣的情況下爆掉,這時的聲響非常特別!而爆破時,溫度計的變化更明顯降溫了。

而用滴管吸取紅墨水來操作托里切利實驗,這是最直觀可視化的教學!將三根裝滿水的滴管以不同的角度放置在水中,抽氣後,三根吸管的水位高度會一樣高嗎?親自操作就知道。「而最後通氣時,又會有什麼變化?」只有實際操作才能感受!也分享迷你馬德堡半球,放入真空罐裡,可以比較當外界大氣壓力降低時,馬德堡半球會如何?比吸盤容易成功,吸盤比較緊密。

最後表演一個超簡單吸塑膠碗的實驗(也可以當作是魔術),也可以用鋁罐來做。(蘋果西打最容易成功,不然就是偷偷貼上雙面膠!)如果要做低溫沸騰,可以用純酒精,或是乾淨的水,水溫85度C比較容易成功。

謝甫宜老師補充:「減壓沸騰」說明 高山上的火鍋料為何看似沸騰,卻常常沒熟啊?透過「抽氣真空罐」探究實作以及「水的三相圖」就可以解釋與進一步驗證。

 

終極平衡

這是我最喜歡的經典實驗!只要簡單的鐵絲與螺母,小學生版本用相同的螺母,做出像翹翹板模樣的平衡玩具,國中生版本作不同螺母,搭配電子天秤,並且可以改變不同變因進行探究實作。

這個實驗的精髓其實並不是要讓學生驗證合力矩為零,而是讓學生發現鐵絲原本就有重量,因此會有誤差。如何減少誤差?讓學生去討論去觀察數據,他們會發現,當螺帽重量夠重的時候,鐵絲的影響會變小。甚至有些學生更厲害,可以秤出鐵絲質量,並且根據鐵絲所佔的比例去計算力矩(力臂為鐵絲長度的一半)。關鍵在重心,可以很容易進行角度與長度調整。也有高中老師用這個來教轉動慣量,因為它同時也是一個可以旋轉的陀螺!剩下的回收鐵絲搭配濃鹽酸,還可以製造氫氣。

 

結語

「我今天是以副領召的身份參加研習的。太感謝老師了,替我的學生謝謝您!」安和國中光玲老師說。「色光三原色,影子是彩色的餒!三原色要變白光:有撇步。聽過謝老師3次實作分享還是覺得很驚豔!老師今天的傢私我都有買,但仍塵封箱底,希望今年可以拿出來用,並且有能力用!」北新國中明慧說。

謝老師將帶來的教具通通分享,內容精彩。而地主明台高中為我們提供的點心餐敘時間更是豐富。感謝明台高中、感謝謝甫宜老師,也感謝辛苦的台中國中自然國教輔導團,以及每位熱情參與的領召們。

文字僅能記錄今日老師分享的過程,研習後,老師們肯定會把今天學習到的教學活動與想法,帶回教學現場實作。因為,只有透過實作與練習,才能真正將謝老師在探究教學與實作的熱情移轉到自己的課堂,為學生帶來驚奇連藍趣味又實用的自然課!

 

摘自謝甫宜老師臉書,「於我們,也是享受又充實的一天!」

 

 

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