用LIS元素牌卡學習元素與週期表

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2020-12-10 14:35:05 By zfang

夢N第一年的時候,LIS團隊是我們最好的陪伴,參與各地研習分享理念與活動,也讓我們感染他們的熱情!

這些年他們製作許多實驗與自然科學史影片,帶領學生轉換時空窺探科學家發現的故事 。而現在,除了在各地陪伴老師們共備外,也製作給老師們參考的觀課影片。(我們再轉化成合適自己學生的方式)

參考資料:https://lis.org.tw/post/00000134

 

夢N台中

LIS在夢N台中帶來的就是元素週期表牌卡。

藉由操作不僅認識元素的特性,還能透過分組與排序發現:為什麼用化學性質作為分組依據比較好、依原子量排序之後如何進行斷行、為什麽排出來會出現空缺...等。

 

課堂實踐

我也帶學生用牌卡去操作感受規律。再之前的一堂則是用牌卡認識元素命名、符號與用途等。(接觸LIS牌卡前,已經操作過元素配對: 課堂小活動~元素符號配對與應用@zfangの科學小玩意 ,第六章有很多可以小組操作的活動,後來又做了化合物配對與價數活動,二個班的學生越來越上手。

課堂中,不是放放影片大家笑笑就算上完,挑選合適片段作為情境,再透過引導提問(指令明確的學習單),讓學生藉由操作活動去感受:「原來週期表排列的規律不是理所當然,而是一段根據性質分組標記再重新排序的歷程。」最後再用影片的討論與學生的發現收尾,比課文幾段文字敘述更深刻。

我第二次操作時改用學習單讓學生去討論,比老師口頭發問更有效率!若是可以,以後會設計成不同顏色的關卡,讓學生一關一關取走不同顏色的任務單。當學生看到別組破關而且拿到不同顏色的單子,會好奇裡面內容,增加闖關的樂趣。

 

第一堂課   重點是認識元素符號與金屬非金屬常見性質

  1. 將手中的20張牌卡,進行分類。(或給予提示,例如:依照部首或顏色進行分類。若時間多,可以讓學生化出分類檢索,並提醒學生,好的分類是要能在新元素被發現後,能夠依特徵併入其他分組。)

  2. 與組員討論出牌卡上面符號的意義(下圖為參考答案)。注意:Ca的電子軌域有四個週期(圈),最外圈2個電子(點點) 相片上有錯誤。

  3. 最輕的元素是誰?     最重的元素是誰?
  4. 哪些是金屬?哪些是非金屬?判斷依據是什麼?
  5. 誰的化學性質與鈣相似?
  6. 比較金屬與非金屬的電池符號,你發現了什麼?非金屬元素電池符號都是空白嗎?誰最特別?
  7. 找出最早被發現的元素?最晚被發現的又是誰?
  8. 從化學性質找出氯的好朋友(屬於同一個家族),有哪些共同點?氧的好朋友有哪些?
  9. 進階:
    (1)手中的牌卡背面這些圈圈與點點,圈圈代表什麼?
    (2)點的數目又代表什麼?數一數鈣,有幾圈?
    (3)以鈉來說,總共有幾個點點?最外一圈有幾個點?
    (4)對照週期表,鈉的位置...你發現什麼?

 

第二堂課   重點:依化學性質與原子量,排列出門德列夫週期表。

我使用的是二年前的舊版本,用20張元素牌卡,當時還有氫元素,要幫它分類並不容易。下面的相片,有些是新牌卡的組合,新牌卡少了氫,卻多了第五周期,也有因原子量而造成的位置問題。牌卡可在LIS官網上訂購。

 

  1. 利用化學性質,幫元素重新分類。總共能分成幾組?
  2. 同類元素,以相同顏色標籤標記。

  3. 再將所有牌卡,重新以原子量由小到大排序,一直線排在桌上。

  4. 將鋰Li從順序中拉一半出來,再將跟鋰Li具有相同性質的元素也挑出來。

  5. 觀察顏色的分布,準備進行斷行,排列出你的週期表。
  6. 為什麼出現空格?空格要平移填滿嗎?說明理由。

  7. 下面幾排的顏色,順序都一致嗎?(此題適用於新版牌卡,例如碘與碲的位置。我用的是舊版,沒有原子量順序與元素規律特性的矛盾) 如果不用原子量來排列?現在用什麼?
  8. 現在的週期表有幾個主要的族(不含過渡金屬)?有哪一族沒有出現?為什麼少了一整族?
  9. 進階:最後再將牌卡反過來,就出現了電子軌域。比較同一家族的電子軌域有什麼相同與不同的地方?也可以延伸說明化合物的概念~

只要事前準備好,課堂上老師就不用廢話講述。 排這麼久,上面的符號與字我都快背起來了! 學生說。

1.5小時的活動(二堂課)就能涵蓋6-1~6-2的重要觀念,這樣的時間安排搭配活動,很值得!