2020.11 創藝玩科學 實驗融入教學-力學篇 part 2
1 /
6
•光學篇 第二場•
♦老師們研習回饋
►今天又是充實的一天,早上的課程是延續上次的真空罐,本來有點擔心真空效果,所幸測試後,效果不錯。待下學期上大氣壓力單元時就可取代我之前使用的市售真空罐了。這次製作的真空罐最大的優點是可清楚知道罐內壓力的大小,若搭配Phyphox(感測器整合軟體)的壓力測量,更能清楚對應科學內涵,但此項功能只有iPhone才有,這時真超想換手機啊!
接著老師發了50、20及10ml三支針筒,雖然用10 ml的針筒抽真空省力許多但費時,於是老師秀出他的法寶,用除濕機馬達改裝的幫浦,效果真好。我們分別將密閉針筒、自製的晴雨儀-、吸盤等放入真空罐中,一 一驗證科學理論。最令人嘖嘖稱奇的是將小風扇及小保麗龍球放入真空罐內來說明風是空氣的流動造成的,這真是太贊的演示了!
下午做了水壓觀測器,製作材料便宜,方法簡單,是個適合多做幾組的教具,它除了可觀察水壓與深度的關係外,也可用來解釋連通管原理及帕斯卡原理,尤其是帕斯卡原理真的和課本的圖一樣,太酷了!
最後做了模擬點滴的教具,沒想到小小點滴是『大氣壓力』的好教材呢!
自製點滴瓶最大的優點是方便單一原理的說明,先不插透氣針,點滴滴不出來,瓶口多插一根針,點滴瓶內的液體就流出來了。
一場活動的完成需要許多人的付出,謝謝宣安老師的教導、慈玲老師解決了場地問題,同桌老師借我玻璃罐(因為罐身太重,搭車不便,我只帶了瓶蓋)以及基金會一直支持我們,感謝再感謝!
►教具製作-壓力篇
1.壓力
水瓶與海棉
氣球與劍山
筆與手指
說明P=F/A
2.水壓
(1)U型管+pvc保鮮膜(才夠黏)漏斗
上壓力與深度成正相關
(但操作時深度不宜超過20cm)
側壓力也很可以(但要對漏斗中央才準)
(2) 帕斯卡原理(雖然空氣柱好操作但液柱才是王道,爆管也是一種效果吧) 大小針筒+塑膠管 填充液柱有技巧
其實大小針桶加U型管也很可以
考慮是否可以延伸到帕斯卡計算
(3)連通管原理 大中小3針筒+塑膠管+三通管
現實生活中相關應用只剩下 飲水機水位 還有勉強的自來水廠送水
3.氣壓
(1)馬德半球-大氣壓力很大
兩個不銹鋼鍋可以辦到呢--真的想做一個!不然來買一組好了!
(2)大氣壓力有多大?
大針筒把手割條縫加掛勾就可以秤重
要在未封口前先測活塞摩擦力
記得用水桶慢慢加水增重(還得找愛搞怪的學生拿著示範 多威風啊!!會抖~~)直到活塞緩慢下降
(水桶總重-摩擦力)/針桶內徑面積
=大氣壓力
一定要確實測量值徑 差1mm會差一公斤以上
(3)密封罐抽氣 密封罐、氣球、滴管加水 小針筒
利用PV=定值
抽氣減壓 演飾壓力變小體積變大
模仿托里切力水銀槽實驗 比較滴管內外壓力變化與水位升降關係
還可以用針筒體積 證實PV成反比(注意摩擦力,針筒用新的 摩擦力最小)
(4)大氣壓力的應用 軟、硬保特瓶+點滴管
軟保特瓶充滿水 點滴管流水 瓶子壓扁
硬保特瓶充滿水 點滴管不流水 要加透氣針 才會流水
(鑽孔完的蓋子 再用膠帶貼住 氣密做好 可以重複利用!)
感恩林宣安老師無私的分享
♦老師們研習回饋
►今天又是充實的一天,早上的課程是延續上次的真空罐,本來有點擔心真空效果,所幸測試後,效果不錯。待下學期上大氣壓力單元時就可取代我之前使用的市售真空罐了。這次製作的真空罐最大的優點是可清楚知道罐內壓力的大小,若搭配Phyphox(感測器整合軟體)的壓力測量,更能清楚對應科學內涵,但此項功能只有iPhone才有,這時真超想換手機啊!
接著老師發了50、20及10ml三支針筒,雖然用10 ml的針筒抽真空省力許多但費時,於是老師秀出他的法寶,用除濕機馬達改裝的幫浦,效果真好。我們分別將密閉針筒、自製的晴雨儀-、吸盤等放入真空罐中,一 一驗證科學理論。最令人嘖嘖稱奇的是將小風扇及小保麗龍球放入真空罐內來說明風是空氣的流動造成的,這真是太贊的演示了!
下午做了水壓觀測器,製作材料便宜,方法簡單,是個適合多做幾組的教具,它除了可觀察水壓與深度的關係外,也可用來解釋連通管原理及帕斯卡原理,尤其是帕斯卡原理真的和課本的圖一樣,太酷了!
最後做了模擬點滴的教具,沒想到小小點滴是『大氣壓力』的好教材呢!
自製點滴瓶最大的優點是方便單一原理的說明,先不插透氣針,點滴滴不出來,瓶口多插一根針,點滴瓶內的液體就流出來了。
一場活動的完成需要許多人的付出,謝謝宣安老師的教導、慈玲老師解決了場地問題,同桌老師借我玻璃罐(因為罐身太重,搭車不便,我只帶了瓶蓋)以及基金會一直支持我們,感謝再感謝!
►教具製作-壓力篇
1.壓力
水瓶與海棉
氣球與劍山
筆與手指
說明P=F/A
2.水壓
(1)U型管+pvc保鮮膜(才夠黏)漏斗
上壓力與深度成正相關
(但操作時深度不宜超過20cm)
側壓力也很可以(但要對漏斗中央才準)
(2) 帕斯卡原理(雖然空氣柱好操作但液柱才是王道,爆管也是一種效果吧) 大小針筒+塑膠管 填充液柱有技巧
其實大小針桶加U型管也很可以
考慮是否可以延伸到帕斯卡計算
(3)連通管原理 大中小3針筒+塑膠管+三通管
現實生活中相關應用只剩下 飲水機水位 還有勉強的自來水廠送水
3.氣壓
(1)馬德半球-大氣壓力很大
兩個不銹鋼鍋可以辦到呢--真的想做一個!不然來買一組好了!
(2)大氣壓力有多大?
大針筒把手割條縫加掛勾就可以秤重
要在未封口前先測活塞摩擦力
記得用水桶慢慢加水增重(還得找愛搞怪的學生拿著示範 多威風啊!!會抖~~)直到活塞緩慢下降
(水桶總重-摩擦力)/針桶內徑面積
=大氣壓力
一定要確實測量值徑 差1mm會差一公斤以上
(3)密封罐抽氣 密封罐、氣球、滴管加水 小針筒
利用PV=定值
抽氣減壓 演飾壓力變小體積變大
模仿托里切力水銀槽實驗 比較滴管內外壓力變化與水位升降關係
還可以用針筒體積 證實PV成反比(注意摩擦力,針筒用新的 摩擦力最小)
(4)大氣壓力的應用 軟、硬保特瓶+點滴管
軟保特瓶充滿水 點滴管流水 瓶子壓扁
硬保特瓶充滿水 點滴管不流水 要加透氣針 才會流水
(鑽孔完的蓋子 再用膠帶貼住 氣密做好 可以重複利用!)
感恩林宣安老師無私的分享
2020.10 創藝玩科學 實驗融入教學-力學篇 part 1
1 /
6
•力學篇 第一場•
♦老師們研習回饋
►2年前參加宣安老師的工作坊習得電學教具和課程產出學習單,讓自己國三電學加入了數位三用電錶和電學生活物的引導
今年終於有機會可以參加有關力學主題的課程,宣安老師一開場說明了一些科學只是傳遞的異同觀念:「教具」為輔助老師,以老師演示科學知識或觀念為主。「DIY」-做出來.營隊以、不一定以原理為重但好玩為主。「科普展」(推薦精彩三場科普推廣11月具有不同面)-知識傳遞快、大、耐操、聲光效果。(趣味)來自於教學法的展現而非教具,讓自己有更多思辨與回想。
1.力的合成-平行四邊形法:利用排尺、鉚釘、橡皮筋和鑽床和鉚釘槍工具製作,令我十分驚艷,在後來的教學可以更具體而非只有畫圖補充讓學生想像。
2.虎克定律-市售彈簧鑰匙圈、墊片:強調數據觀察和圖表理解和解釋,注意每個彈簧都有最小外力的問題,實地檢測(包裝變成籃子來克服最小外力符合虎克定律)讓形變量可以被看見,利用有掛勾的強力磁鐵在黑板上測量形變量,可以讓規律性被看到,串並聯的可以看看現象。
3.彈簧串並聯與三力角度分力關係-行李電子秤、原子筆、桌面:(1)最小外力(50克或0.5kg)都需先檢測,(2)兩人串聯電子秤關係、(3)三人串聯關係、(4)利用原子筆(木材更好)為剛體,電子秤極為靠近檢測並聯關係由第三秤來看三者讀數加入討論(5)三人電子秤勾在一起,固定兩力只拉大一力觀察3電子秤讀數;拉大其中兩力角度,第三力加大外力觀察三力讀數。很多可以量測,比使用彈簧秤更清楚,納入下次講義編排。
4.摩擦力-傳統彈簧秤(500g)、紙片、砂紙、兩個軸承:(1)海鷗小紙片角色讓最大靜摩擦力被看見,也讓物質動摩擦力比最大靜摩擦力被看見(2)重力對最大靜摩擦力的影響,木塊添加墊片量測最大靜摩擦力(3)不同接觸面(桌面與砂紙)摩擦力關係,需要按住砂紙面有效觀察(4)軸承,一個以洗去黃油(黃油有防鏽和散熱功能)一個可以拆解沒有黃油,看到滾動的摩擦力減弱,利用瓶蓋、木棒、吸管實作可以看出移動摩擦和滾動摩擦的差異。
5.氣壓-類似塑膠、塑膠管:吸睛天氣瓶製作看著就很美(三秒膠)可以讓氣體逸散慢;加熱觀測內外壓力不同和討論。
6真空罐-玻璃罐、氣壓計、塑膠管、彈性防水膠:藉由鑽孔、放置管子和氣壓計和彈性防水膠(半天以上)完成器皿,適用低壓,下次帶來檢測。
這次的教具讓自己開了眼界,在教學呈現和講義設計上有許多想法,也期待第三次的學習單交流,謝謝宣安老師教具設計和創藝文化基金會和央團的補助,讓自己收穫很大,很珍惜也很感謝。
►感謝宣安老師讓我學會以動態方式來呈現兩力合成,這個教具製作雖不難但要做的好並不容易。若想要將成品收成180度或0度,必須留意四支尺疊合的方向,因為是第一次操作經驗不足導致成品無法順利收合,下次改進。
第二個活動是虎克定律,利用市售的彈簧鑰匙圈即可清楚的說明施力與彈簧伸長量成正比,也可演示彈簧串聯與並聯,真想不到彈簧鑰匙圈這麼好用。接下來我們使用條形盒測力計來測量最大靜摩擦力,之前就很苦惱怎麼看數值,今天真的見識到老師的厲害,只需一小張紙就將問題迎刃而解,佩服呀!
下午的課程做了晴雨計,首先在瓶身上鑽個洞再將透明管插入洞裡,接著測試氣密性和會不會漏水。只要瓶內裝水時,在接縫的地方沒有水滴滲出,那就大功告成了。當天氣晴朗大氣壓力就會比平常高,這時就會將液體往瓶內壓進去,形成外低內高的狀態。晴雨計還有另外的玩法,當手去碰觸上半部瓶身時,會將手部的熱量藉由傳導的方式傳至瓶內,瓶內空氣受熱膨脹,空氣分子動能增加,使得內部壓力升高,便會將液體擠出瓶外,形成液面內低外高的狀況。這個教具可讓學生長期觀察大氣壓力的變化。今天的壓軸教具是真空罐,瓶蓋上打3個洞,分別放入2條透明管和壓力計,待防水膠乾了即可做許多有趣的實驗,期待下次的課程。再次感謝老師的付出及創藝文化基金會與央團自然領域的支持。
►觀念釐清:
教具---能輔助教學,將抽象概念具體化,以學習單引導學生操作中得到應學習之課程內容。
學生自行操作實驗或教師進行演示教學皆以教學為主要目的。
DIY活動---著重親自動手做,方便製作,趣味性高。
趣味實驗---趣味效果驚艷,不強調原理呈現。
科普推廣---大型模組,著重展示效果。如科學節活動…宣安老師一席話,讓我豁然開朗!
這兩年開始有時間參加假日研習,認真報名各種研習,希望能有增能的進展。參與過程中也有撞牆期,懷疑參加研習的目的是什麼?能對教學工作有何應用及幫助?模仿的教學流程是否淪為空有趣味的雜耍表演?在參與上述不同項目及108新課綱理論宣講的研習中,找到最有興趣的項目是教具製作,也對教學過程最有實質助益。
同時教學已超過20年,也期待自己的工作多些變化與樂趣,不要只在課本與題目裡打轉…..跟著宣安老師學習,讓原本就喜歡動手做的我找到了教學的不同呈現方法。透過教具的呈現,學生有機會親手操作,能將課本的理論落實,理解,也能應用於生活中,培養出帶著走的能力。
研習後,開始整理研習內容,避免自己忘掉,也可以留下紀錄以供日後參考。回頭檢視上學期的光學研習教具和紀錄才發現腦容量真的很小,沒內化成自己的內容真的會忘了,看著教具得認真思考用途及上課呈現方式?慶幸之前的紀錄派上用場,豐富了教學。
感謝創藝文化基金會的研習贊助,更感恩宣安老師的無私分享與帶領,讓我有機會能在教學工作上繼續增能,修正;有一群同好彼此討論,讓工作更有變化!學生是否能學得更好?我相信一定會的。
♦老師們研習回饋
►2年前參加宣安老師的工作坊習得電學教具和課程產出學習單,讓自己國三電學加入了數位三用電錶和電學生活物的引導
今年終於有機會可以參加有關力學主題的課程,宣安老師一開場說明了一些科學只是傳遞的異同觀念:「教具」為輔助老師,以老師演示科學知識或觀念為主。「DIY」-做出來.營隊以、不一定以原理為重但好玩為主。「科普展」(推薦精彩三場科普推廣11月具有不同面)-知識傳遞快、大、耐操、聲光效果。(趣味)來自於教學法的展現而非教具,讓自己有更多思辨與回想。
1.力的合成-平行四邊形法:利用排尺、鉚釘、橡皮筋和鑽床和鉚釘槍工具製作,令我十分驚艷,在後來的教學可以更具體而非只有畫圖補充讓學生想像。
2.虎克定律-市售彈簧鑰匙圈、墊片:強調數據觀察和圖表理解和解釋,注意每個彈簧都有最小外力的問題,實地檢測(包裝變成籃子來克服最小外力符合虎克定律)讓形變量可以被看見,利用有掛勾的強力磁鐵在黑板上測量形變量,可以讓規律性被看到,串並聯的可以看看現象。
3.彈簧串並聯與三力角度分力關係-行李電子秤、原子筆、桌面:(1)最小外力(50克或0.5kg)都需先檢測,(2)兩人串聯電子秤關係、(3)三人串聯關係、(4)利用原子筆(木材更好)為剛體,電子秤極為靠近檢測並聯關係由第三秤來看三者讀數加入討論(5)三人電子秤勾在一起,固定兩力只拉大一力觀察3電子秤讀數;拉大其中兩力角度,第三力加大外力觀察三力讀數。很多可以量測,比使用彈簧秤更清楚,納入下次講義編排。
4.摩擦力-傳統彈簧秤(500g)、紙片、砂紙、兩個軸承:(1)海鷗小紙片角色讓最大靜摩擦力被看見,也讓物質動摩擦力比最大靜摩擦力被看見(2)重力對最大靜摩擦力的影響,木塊添加墊片量測最大靜摩擦力(3)不同接觸面(桌面與砂紙)摩擦力關係,需要按住砂紙面有效觀察(4)軸承,一個以洗去黃油(黃油有防鏽和散熱功能)一個可以拆解沒有黃油,看到滾動的摩擦力減弱,利用瓶蓋、木棒、吸管實作可以看出移動摩擦和滾動摩擦的差異。
5.氣壓-類似塑膠、塑膠管:吸睛天氣瓶製作看著就很美(三秒膠)可以讓氣體逸散慢;加熱觀測內外壓力不同和討論。
6真空罐-玻璃罐、氣壓計、塑膠管、彈性防水膠:藉由鑽孔、放置管子和氣壓計和彈性防水膠(半天以上)完成器皿,適用低壓,下次帶來檢測。
這次的教具讓自己開了眼界,在教學呈現和講義設計上有許多想法,也期待第三次的學習單交流,謝謝宣安老師教具設計和創藝文化基金會和央團的補助,讓自己收穫很大,很珍惜也很感謝。
►感謝宣安老師讓我學會以動態方式來呈現兩力合成,這個教具製作雖不難但要做的好並不容易。若想要將成品收成180度或0度,必須留意四支尺疊合的方向,因為是第一次操作經驗不足導致成品無法順利收合,下次改進。
第二個活動是虎克定律,利用市售的彈簧鑰匙圈即可清楚的說明施力與彈簧伸長量成正比,也可演示彈簧串聯與並聯,真想不到彈簧鑰匙圈這麼好用。接下來我們使用條形盒測力計來測量最大靜摩擦力,之前就很苦惱怎麼看數值,今天真的見識到老師的厲害,只需一小張紙就將問題迎刃而解,佩服呀!
下午的課程做了晴雨計,首先在瓶身上鑽個洞再將透明管插入洞裡,接著測試氣密性和會不會漏水。只要瓶內裝水時,在接縫的地方沒有水滴滲出,那就大功告成了。當天氣晴朗大氣壓力就會比平常高,這時就會將液體往瓶內壓進去,形成外低內高的狀態。晴雨計還有另外的玩法,當手去碰觸上半部瓶身時,會將手部的熱量藉由傳導的方式傳至瓶內,瓶內空氣受熱膨脹,空氣分子動能增加,使得內部壓力升高,便會將液體擠出瓶外,形成液面內低外高的狀況。這個教具可讓學生長期觀察大氣壓力的變化。今天的壓軸教具是真空罐,瓶蓋上打3個洞,分別放入2條透明管和壓力計,待防水膠乾了即可做許多有趣的實驗,期待下次的課程。再次感謝老師的付出及創藝文化基金會與央團自然領域的支持。
►觀念釐清:
教具---能輔助教學,將抽象概念具體化,以學習單引導學生操作中得到應學習之課程內容。
學生自行操作實驗或教師進行演示教學皆以教學為主要目的。
DIY活動---著重親自動手做,方便製作,趣味性高。
趣味實驗---趣味效果驚艷,不強調原理呈現。
科普推廣---大型模組,著重展示效果。如科學節活動…宣安老師一席話,讓我豁然開朗!
這兩年開始有時間參加假日研習,認真報名各種研習,希望能有增能的進展。參與過程中也有撞牆期,懷疑參加研習的目的是什麼?能對教學工作有何應用及幫助?模仿的教學流程是否淪為空有趣味的雜耍表演?在參與上述不同項目及108新課綱理論宣講的研習中,找到最有興趣的項目是教具製作,也對教學過程最有實質助益。
同時教學已超過20年,也期待自己的工作多些變化與樂趣,不要只在課本與題目裡打轉…..跟著宣安老師學習,讓原本就喜歡動手做的我找到了教學的不同呈現方法。透過教具的呈現,學生有機會親手操作,能將課本的理論落實,理解,也能應用於生活中,培養出帶著走的能力。
研習後,開始整理研習內容,避免自己忘掉,也可以留下紀錄以供日後參考。回頭檢視上學期的光學研習教具和紀錄才發現腦容量真的很小,沒內化成自己的內容真的會忘了,看著教具得認真思考用途及上課呈現方式?慶幸之前的紀錄派上用場,豐富了教學。
感謝創藝文化基金會的研習贊助,更感恩宣安老師的無私分享與帶領,讓我有機會能在教學工作上繼續增能,修正;有一群同好彼此討論,讓工作更有變化!學生是否能學得更好?我相信一定會的。
2020.10 家電醫生-台中試辦場
1 /
6
這次的準備比上一場屏東要充分許多
但給的資訊量似乎還是有點大
只是有些安全的問題就是不能省的啊~~
基本上維修前一定要先懂得保護自己和保護(電力)線路
保護自己不會觸電首先就要先能夠分辨哪條線是有電的
火線、中性線、地線的概念不能省
懂了來龍去脈才能保護好自己和他人的安全
當然,合適的工具絕對是可以幫助你更順暢的解決問題
常見的三種驗電筆各自有不同的適用環境
其中感應與接觸兩用的驗電筆靈敏度很高
也可以拿來檢驗9V或12V電池是否有電
只要摸著上面的接觸按鈕
將接觸棒輕碰電池正極,另一隻手摸著負極
若電池的電量大於4.5V,驗電筆就會導通發光
反之(接觸棒輕碰著電池負極,另一隻手摸著正極)因有外電壓的相抵
驗電筆無法導通,燈就不會亮
若電池電壓已經小於4.5V以下
不管碰觸正極或負極,驗電筆電壓都可以壓過電池
驗電筆的燈都會亮了
因此就可以簡單測試9V或12V的電池是否還有足夠的電(超過4.5V)
當然,這樣的方法就不能測試1.5V的電池了
同樣的原理
也可以拿來檢驗是否為絕緣體
另外保護線路當然就是要設立停損點
方便更換保險絲的維修線就會是很重要的工具
可以將不小心短路的危險降到最低
同時也利用製作的過程學習如何用三用電表查線是否導通或斷路
再來才可以安全的維修電器
這次修了不少東西
包含一台體脂計更換按鍵
一台手電筒的PTC更換為功率電阻
重配一個LED啟動器的電源
也拆了一條延長線說明構造,順便驗證早上說明的開關位置
很累的一天,感謝慈玲幫忙拍了一些照片
如何能轉移到教學現場雖然還是沒有很明顯的圖像
但總是一個開始了
但給的資訊量似乎還是有點大
只是有些安全的問題就是不能省的啊~~
基本上維修前一定要先懂得保護自己和保護(電力)線路
保護自己不會觸電首先就要先能夠分辨哪條線是有電的
火線、中性線、地線的概念不能省
懂了來龍去脈才能保護好自己和他人的安全
當然,合適的工具絕對是可以幫助你更順暢的解決問題
常見的三種驗電筆各自有不同的適用環境
其中感應與接觸兩用的驗電筆靈敏度很高
也可以拿來檢驗9V或12V電池是否有電
只要摸著上面的接觸按鈕
將接觸棒輕碰電池正極,另一隻手摸著負極
若電池的電量大於4.5V,驗電筆就會導通發光
反之(接觸棒輕碰著電池負極,另一隻手摸著正極)因有外電壓的相抵
驗電筆無法導通,燈就不會亮
若電池電壓已經小於4.5V以下
不管碰觸正極或負極,驗電筆電壓都可以壓過電池
驗電筆的燈都會亮了
因此就可以簡單測試9V或12V的電池是否還有足夠的電(超過4.5V)
當然,這樣的方法就不能測試1.5V的電池了
同樣的原理
也可以拿來檢驗是否為絕緣體
另外保護線路當然就是要設立停損點
方便更換保險絲的維修線就會是很重要的工具
可以將不小心短路的危險降到最低
同時也利用製作的過程學習如何用三用電表查線是否導通或斷路
再來才可以安全的維修電器
這次修了不少東西
包含一台體脂計更換按鍵
一台手電筒的PTC更換為功率電阻
重配一個LED啟動器的電源
也拆了一條延長線說明構造,順便驗證早上說明的開關位置
很累的一天,感謝慈玲幫忙拍了一些照片
如何能轉移到教學現場雖然還是沒有很明顯的圖像
但總是一個開始了