2022年10月26日 星期三

功與能,功能原理的教學紀錄

 


課綱 say:

能量的形式、轉換及流動(B)-能量的形式與轉換(Ba)的學習內容:

Ba--1能量有不同形,例如:動能、熱能、光能、電能、化學能等,而且彼此之間可以轉換。孤立系統的總能量會維持定值。

Ba--2光合作用是將光能轉換成化學能;呼吸作用是將化學能轉換成熱能。

Ba--3化學反應中的能量改變,常以吸熱或放熱的形式發生。

Ba--4電池是化學能轉變成電能的裝置。

Ba--5力可以作功,作功可以改變物體的能量。

Ba--6每單位時間對物體所做的功稱為功率。

Ba--7物體的動能與位能之和稱為力學能,動能與位能可以互換。

==學習內容說明== 

1-1 介紹以不同形式呈現的能,例如:動能、重力位能、彈力位能、光能、電能、熱能、核能、化學能等。

1-2 說明能的形可以轉換。

2-1 回顧生物課程的光合作用與呼吸作用。

3-1 列舉會產生吸熱或放熱的化學反應例子,加以說明。

4-1 從實驗現象說明電池反應時的能量轉換。

4-2 可透過分組提出日常生活中能量轉換的例子,並彼此分享。

5-1 介紹功的概念:對物體施力讓物體沿施力的方向產生位移,即對物體作功,物體的能量因此產生變化。

5-2 以運動中的物體為例,物體會因為受摩擦力而漸慢至停,而且此時摩擦力的方向和物體位移的方向相反;以拉橡皮筋為例,用力將拉橡皮筋拉長,橡皮筋會因此儲存能量;以棒球投手投球為例,投手將對球施力的距離盡量延伸是為了增加棒球離手時的動能;兩磁鐵會因為吸力或斥力讓彼此靠近或遠離,進而轉換成磁鐵的動能。

5-3說明「能」可使物體或物質作功。

6-1說明功率的概念。

7-1說明力學能包含動能與位能。

7-2 以單擺為例,說明擺錘動能與重力位能的互換;請學生討論單擺擺錘在不同位  

   置的力學能關係。

==跨科主題== 

跨科主題-能量與能源的學習內容:

INa--1能量有多種不同的形式。

INa--2能量之間可以轉換,且會維持定值。

INa--3科學的發現與新能源,及其對生活與社會的影響。

INa--4生活中各種能源的特性及其影響。

INa--5能源開發、利用及永續性。

跨科主題-全球氣候變遷與調適的學習內容:

INg--1地球上各系統的能量主要來源是太陽,且彼此之間有流動轉換。


        在查找資料時,發現月鈴老師說:

"能量從哪裡來"課程研發時碰到的困難是:需要先有一些科學概念,如能量的形式,才能展開後續課程,但我們又不想採用傳統的講述式教學,用一堆艱深的名詞嚇壞學生,於是在嘗試很多方法後,決定採用KWL閱讀。

 在教學規劃時,可以結合閱讀進行跨科主題的學習,月鈴老師的文章(在此),內有閱讀文本、簡報可以使用,操作過許多年覺得很實用,節錄於下方:(連結在此)

1能量模組教學示例

2能量模組試教紀錄
3第一單元能量的形式與轉換 教學簡報
4能量的形式閱讀資料


藉由閱讀文本、教師提問,小組討論後,對於能量、動能、位能有初步的概念,
再藉由NHK拍攝的功能原理影片,進行問題的探討。

聽說:地鐵降低車站間的軌道可以減少能源的消耗,請從動能與位能的觀點來討論。


如何測量動能與位能?


位能部分,使用相同重量的物體從不同高度落下會發現:


會發現:落下的高度與撞擊移動的距離有________。


動能部分,使用相同重量不同速率撞擊會發現:


會發現:撞擊的速率與撞擊移動的距離有________。

同時觀察動能與位能 ,單擺由高度30cm落下,比較30cm、10cm、0cm三處間動能與位能大小比較。


30cm 處

10cm處

0cm處

整個數據統整
根據以上數據,我們可以發現動能與位能有___________。



在搜尋線上資源時,發現許多不錯的線上模擬實驗,羅列於下:

1. cosci 位能

2. cosci 手套撞酒杯 





利用PHET 進行模擬實驗的實作探討

最後,使用車神的影片作為結尾。





2022年9月27日 星期二

波跑得有多快? 課程紀錄

 

        關於第三章"波",會覺得對於剛接觸理化的學生而言是個挑戰,一堆新冒出來的名詞:波長、頻率、振幅、波速...,直接拿彈簧讓學生操作,趣味後怎樣幫助他們建立科學概念?  


      課綱學習內容說:

Ka--1波的特徵,例如:波峰、波谷、波長、頻率、波速、振幅。 

Ka--2波傳播的類型,例如:橫波和縱波。

Ka--3介質的種類、狀態、密度及溫度等因素會影響聲音傳播的速度。 

Ka--4聲波會反射,可以做為測量、傳播等用途。 

Ka--5耳朵可以分辨不同的聲音,例如:大小、高低及音色,但人耳聽不到超聲波。

     學習內容說明為: 

1-1觀察波的產生與移動了解波動的振幅、頻率、波長及波速。

2-1歸納實驗結果,知道橫波與縱波的定義與區別。

3-1利用音叉、聲帶的振動現象或其他實驗,說明聲音是因為物體快速振動所產生,以及聽覺是如何產生的。在空氣中傳播的聲波,其速率與密度、溫度及濕度等因素有關。

4-1介紹聲波反射的意義和回聲對生活的影響,例如:能利用聲音的反射測量距離、如何消除回聲等。

5-1經由自製樂器或樂器表演,知道聲音可由音量、音調及音色來描述。亦可以自由軟體讓學生看到不同樂器的音色和波形的關係。了解弦的鬆緊、空氣柱的長短、鼓的大小如何影響波形。

5-2 說明超聲波的定義,並比較各種動物的聽覺範圍,知道人耳的聽覺範圍比大多數動物要少很多。

    手上的課本為:

 

K版課文

K版課文

K版課文

大抵內容為:
波的定義->波的分類->波的性質(名詞介紹)->週期與頻率->波速

        在想能否利用問題切入,在帶領學生解決問題的過程中,認識各個名詞,也能藉由操作、或者計算讓學生更熟稔這些名詞與性質。剛好,海山高中胡心如老師介紹cosci的網站,覺得能試試看,並且學生若居家混成也能進行操作,以下記錄相關內容。


        上課開始先拿彈簧請兩位同學放在地板甩動,讓學生觀察,先左右甩動,再做前後晃動。操作的順序都是先做一次的來回擺動,讓學生觀察,並提醒觀察的點;再進行週期性的擺動,最後,詢問學生"如果要測量這個彈簧的速度",該怎麼辦?

        發下學習單,讓學生預測哪一個因素會影響波的速率,寫上;若學生沒有想法,請他瞄一下下方的表格,參考裡面的變因。並點開網站,熟悉cosci的介面操作。

       熟悉後,再提醒可改變的變因有三個:介質(粗繩、細繩)、振幅頻率
       
請學生每次都要記得按"波傳遞到600公分處"會出現計時的碼錶(應變變因)


         第一次與第二次實作由老師示範,讓之後學生操作的流程更順暢,我跟隨心如老師的設定振幅為100cm與200cm,頻率為0.5,並截圖上傳,且討論這個操縱變因為何?

     再讓學生進行實驗3、4、5、6,如果在變因上有困難,提醒學生可以觀察一下表格的設計。

     進行概念統整。

    說點數學話,是指跟學生討論從波速是距離與時間的關係->
                             波長與周期的關係->頻率與波長的關係
     可以再利用圖形上的資訊,進行計算討論。




     學生的紀錄:






2022年9月17日 星期六

光是有你,就很精彩,三莉一美-澎湖場夢N

 故事的開始,星期天的早晨在正準備早安咖啡,LINE訊息傳來

心想:天啊,這這好想聽唷,霸特...
還好 還好遠距有科技可以協助
通過密碼開啟新北林口的連線

麗莉老師在一開頭問:關於透鏡實驗,大家願意花幾節課"進實驗室"?

正所謂:投資理財有賺有賠,投資教育穩賺不賠

 但是,每一週就是三節課,該怎麼辦?

先說結論:好好實驗,好好討論,扣合考題-是的想法。

麗莉老師比較了三家的實驗目的、設計的表格、實驗的討論

麗莉老師的簡報

麗莉老師的簡報

麗莉老師的簡報

身為"沒有慧根,只要會跟"的大老,立馬搜尋三家版本電子書進行比較

關於實驗目的
某版本電子書

某版本電子書

某版本電子書

會發現三家中有版本專注在凸透鏡,有的探討凸與凹。


關於實驗探討
某版本電子書


某版本電子書

某版本電子書


看了三家的問題與討論,可以先停下來思考:

"實驗設計會出現哪些表格??"



三家的實驗表格如下:

某版本電子書

某版本電子書
==
某版本電子書
==
某版本電子書


思考一下,三家的設計是從哪一點出發?
編輯者重視的是哪個點?

我們可以根據"教室裡的孩子"進行調整,設計出符合需求的表格
甚至給學生些空間,讓他們能設計"自己的探索"



三家的延伸探索:

某版本電子書
某版本電子書

某版本電子書

三家的小撇步:
某版本電子書
某版本電子書

某版本電子書

某版本電子書


未完待補(下次啦,想吃飯了)
歷屆試題與課程的連結

喜歡的金句:
三家出版社都設計得很好,但都不是最好,因為不是針對我教室內的學生設計





2022年7月27日 星期三

長度質量測量課程紀錄

 

長度部分
1.先量 A4紙的寬,請兩組學生列在黑板上,比較測量結果的優缺點
2.再看課本 給實際值估計值的定義
3.再量一次 A4紙的寬、長 做比較與第一次測量的差異。
4.量A4紙的厚度,讓學生發現測量的限制,引導至平均值法。
====以下還沒想清楚,下次來討論====
怎樣可以跟 "A4的重量為70 gsm" 做結合

註:一包A4影印紙有500張,通常口語70磅或80磅表示紙張的重量,其實正確說法應該是70 gsm 或 80 gsm,表示每平方公尺的紙張重量是70公克或80公克。


CD 與 一元

材料:不知道🤷‍♂️打哪來的cd片/1元硬幣

上一節課有討論一元硬幣直徑可以怎麼測
這節課開始發下cd請學生驗證上節的方法,還適用?

把一元硬幣放在右手食指👆,cd放在左手食指👆,感受一下,哪個比較重?
(舉手🙋‍♂️,數人數)-1

再把一元硬幣放在左手食指👆,cd放在右手食指👆,感受一下,哪個比較重?
(舉手🙋‍♂️,數人數)-2

根據實作-1,我們可以說明…
根據實作-2,我們可以說明…
根據1+2,我們可以說明…

Google cd=16g,一元=3.6g
那麼,我們可以說明…

猜測可能是OO的關係影響
設計一個工具🧰,測量cd與一元的重量比值。