"「動手學科學/物質科學I」的課程內容" 修訂間的差異
(→五、考題典藏) |
(→五、考題典藏) |
||
行 619: | 行 619: | ||
示例 | 示例 | ||
+ | |||
+ | ==實作評量== | ||
+ | #用雷射筆、鉛筆芯、皮尺、尺(15cm) 做出雙狹縫干涉條紋,並拍照上傳。 | ||
+ | #做出紙製平衡鳥(非黏土平衡鳥)。並解釋它。 | ||
+ | #讓「簡易小馬達」轉起來,並解釋它。 | ||
+ | #用紙模型做出以下分子:H<sub>2</sub>,O<sub>2</sub>,H<sub>2</sub>O,CO<sub>2</sub>,CH<sub>4</sub> | ||
<!--[[動手學科學/物質科學I/評量準備]]--> | <!--[[動手學科學/物質科學I/評量準備]]--> |
於 2020年3月9日 (一) 07:31 的修訂
一、科學觀念的系統與列表
系統 分類 |
科學觀念 | 說明 |
---|---|---|
原子 與分子 |
1.原子 |
|
2.包立不相容原理 |
|
|
3.電子軌域 |
一個原子裡,電子的分佈不是連續的,由內而外會有好幾層,那些層(空間)又稱做軌域。 |
|
4.金屬有導電的特性 |
|
|
5.粒子、波雙重性 |
|
|
6.常見元素 |
碳(C):
氧(O):
氮(N):
氫(H):
|
|
7.常見分子 |
CO2 CH4 H20 NH3 C2H5OH |
|
8.分子組合方式、形狀 |
分子內的原子,會因為其最外層的電子數量,決定該分子的組合方式、形狀。 |
|
物質 的態 |
9.從微觀、巨觀認識物質的態 | |
10.三相圖 |
如何讀懂三相圖:
|
|
能量 守恆 |
11.能量守恆 |
(通常還是會有部分能量消失,因為熱量散失、實驗誤差...) |
動位能 轉換 |
12.萬有引力 |
|
13.重力 |
|
|
14.重心 |
當它作為支點時,能使一物體所受重力之合力、合力矩為零的作用點。 |
|
15.加速度 |
物體運動時,單位時間內的速度變化。 |
|
16.摩擦力 |
指兩個表面接觸的物體相對滑動時抵制它們相對移動的力。 |
|
電 | 17.電壓 |
是衡量單位電荷在靜電場中由於電位不同所產生的能量差的物理量。此概念與水位高低所造成的「水壓」相似。 |
18.電流 |
單位時間內通過導線某一截面的電荷數量。 |
|
19.電阻 |
一個物體對於電流通過的阻礙能力。 |
|
20.二極體 |
是一種雙電極電子元件,電流只允許由單一方向流過二極體。 |
|
21.半導體 |
一種電導率在絕緣體至導體之間的物質。 |
|
電磁 感應 |
22.冷次定律 |
線圈內的磁場增強時,感應電流產生的新磁場與原磁場方向相反。 |
23.法拉第定律 |
當磁場發生變化,將產生相對應的感應電流。 |
|
光 | 24.斯奈爾定律 |
當光波從一種介質傳播到另一種具有不同折射率的介質時,會發生折射現象,其入射角與折射角之間的關係,可以用斯奈爾定律(Snell's Law)來描述。 |
熱 | 25.熱與動能 |
常用機械動能:使用空氣加熱後會膨脹的原理,帶動機械運轉。 |
二、科學觀念對應的活動
系統分類 | 科學觀念 | 活動名稱 | 設計者 |
---|---|---|---|
原子與分子 | 1.原子 | 穿不過去 | 丁志仁 |
2.包立不相容原理 | |||
3.電子軌域 | 電子軌域勞作 | ||
4.金屬有導電的特性 | |||
5..粒子、波雙重性 | 粒子、波雙重性 | ||
6.常見元素 | 分辨常見元素 | 林青高 | |
7.常見分子 | 認識常見分子 | ||
8.分子組合方式、形狀 | 分子球桿模型 | ||
物質的態 | 9.從微觀、巨觀認識物質的態 | 觀察三態 | |
10.三相圖 | 三相圖 | ||
能量守恆 | 11.能量守恆 | Tracker自由落體 牛頓擺 平衡鳥 步行下坡 |
張鈞祺、張又懿 張鈞祺、張又懿 無名氏 清大跨領域科教中心 |
動位能轉換 | 12.萬有引力 | ||
13.重力 | |||
14.重心 | |||
15.加速度 | |||
16.摩擦力 | |||
電 | 17.電壓 | 奇妙的電阻世界 自走車實作 |
張鈞祺;張又懿 |
18.電流 | |||
19.電阻 | |||
20.二極體 | |||
21.半導體 | |||
電磁感應 | 22.冷次定律 | 簡易小馬達 | 曹齊平 |
23.法拉第定律 | |||
光 | 24.斯奈爾定律 | 甜蜜的魔境 | 無名氏 |
熱 | 25.熱與動力 | 史特林引擎 |
三、活動內容與探究問題
活動 名稱 |
活動內容 | 探究問題 | 參考答案 |
---|---|---|---|
穿不 過去 |
找出兩組同學扮演「固體的原子核」,模擬兩件固體相向運動。 |
觀察並探討為何原子核間距很寬,兩件固體相向運動時卻不會穿過對方。 |
|
請簡單解釋包立不相容原理。 |
or
|
||
電子軌域勞作 |
|
金屬為什麼有導電的特性? |
|
分辨常見元素 |
認識 碳(C)、氧(O)、氮(N)、氫(H) |
你是否能認得元素符號C、H、O、N。 |
C:碳 H:氫 O:氧 N:氮 |
認識常見分子 |
認識 CO2、CH4、H20、NH3、C2H5OH |
分享一下你在生活中有觀察到哪些分子種類、哪些特性? |
ex.我觀察到:乙醇(酒精),塗在身體上會涼涼的。 |
分子球桿模型 |
在初步認識不同分子之後,認識分子內原子的組成方式、形狀。 |
請問分子的形狀跟甚麼有關係? |
跟組成分子的原子們,他們的電子軌域、鍵結狀況有關。 |
觀察三態 |
|
不同的態有甚麼特性? |
|
如果沒有固態/液態/氣態,對我們的生活會有甚麼影響? |
ex.
|
||
三相圖 |
讀懂三態圖:坐標、定溫、定壓、三相點。 |
請問1大氣壓力時,改變溫度,水會發生甚麼改變? |
1大氣壓力時,H2O隨著溫度的升高,三態的變化如下:固→液→氣。 |
請問1大氣壓力時,改變溫度,二氧化碳會發生甚麼改變? |
1大氣壓力時,CO2隨著溫度的升高,只有兩態的變化:固→氣。 |
||
請問水的熔點? |
1大氣壓力時,H2O在0°C時,固→液。 |
||
請問二氧化碳的熔點? |
1大氣壓力時,CO2在-78°C時,固→氣。 |
||
請問H2O的沸點比較高的原因? |
氫鍵:在分子層級,H2O分子有些許的極性(O原子端微帶負電,H原子端微帶正電),而CO2分子間極性很弱,所以H2O需要更高的溫度(能量)才能拆散那些分子。 |
||
氫鍵產生的原因? |
H2O有極性。 |
||
粒子、波雙重性 |
利用雷射筆做雙狹縫干涉實驗,證明光有粒子、波雙重性。 |
|
|
Tracker自由落體 |
利用Tracker(追踪器),觀察物體的運行過程,計算物理量。 |
請問,當一個物體以自由落體的方式落下,時間過越久,物體的瞬間速度會____。 A.越快 B.越慢 C.等速 |
A.越快 |
牛頓擺 | 使用自製的球和支架,讓小朋友們練習調整牛頓擺的各項參數,達到最好的效果。 | 如果牛頓擺失敗,可能的原因有哪些? |
|
為什麼球過不久會停下來?能量去哪了? | 能量被球與球之間的碰撞、繩子與支架連接之間的摩擦力消耗掉了。 | ||
什麼情況下牛頓擺可以永久擺下去? |
|
||
請用一個表格記錄單擺實驗。 | 表格 | ||
平衡鳥 | 用簡單的實驗與勞作,加上生活中的體驗,讓同學們了解物理中的重心、動能、位能、加速度。 | 生活中有什麼地方能看到能量的傳遞? |
|
請舉例,生活中的平衡現象。 | ex.翹翹板。 | ||
為什麼平衡鳥只需要一個支點就能好好的站著? |
因平衡黏土的重心位置,低於支撐點的高度,而物體會偏向重心;這兩股相對的力量會互相抵銷、達成平衡。 |
||
請在下方的平衡鳥圖中,分別標出重心、支撐點、中心點的位置。 | |||
步行下坡 |
讓學生自行製作/觀察下坡玩具,認識力學的實際運作。 |
下坡玩具的速度是越來越快,還是越來越慢呢? |
當球往下滾時,持續受到地球重力的影響,位能不斷轉變成動能,使得速率增加。 |
在「翻滾吧!柯基」實驗中放入兩顆彈珠,翻滾速度會加快,與哪一個物理數值有關? |
與重量、重力、萬有引力有關。 |
||
請問,當下坡小馬往下走時,時間過越久,下坡小馬的瞬間速度會____。 A.越快 B.越慢 C.等速 |
C.等速 |
||
什麼原因可能造成下坡玩具不會往下走? |
|
||
放兩顆彈珠,效果有什麼改變呢? | 柯基犬會滾得更快。因為彈珠的重量越大,兩邊重量落差越大,加速度也會越大。 | ||
不能筆直走下坡時,可能的影響因素有哪些?該如何調整? | 因為彈珠會在柯基犬裡面左右滾動,造成重心偏移,解決方法是可以把柯基犬剪的窄一些,或用一些其他填充物鎖住彈珠的位置。 | ||
奇妙的電阻世界 | 從一顆小小的電阻帶入,了解什麼是電阻?電流跟電壓有什麼關係?從生活中的體驗讓同學們了解各種電子元件的功能與用途。 | 請問在相同電壓下,電阻值越大,電流是越大還是越小?為什麼? | 電阻是電線中的阻力,會阻擋電流讓電流變小,所以當電阻值越大時,電流會越小。 |
電阻值的大小取決於電線的那些變因? | 電線材質、電線寬度...。 | ||
很多電子感應器上的判斷數值的原理是根據元件的___變化,因而數據產生變化? | 根據裡面的可變電阻。 | ||
自走車實作 | 讓學生們學習使用簡單的材料,去調整車子的結構,去做出一台性能最好的自走車。 | 車子爬坡的時候,電池座應該要放在前面還是後面,才能順利攻頂? | 電池座的位置會影響車子的重心,重心在前車子容易翻車,所以要放在後面。 |
簡易小馬達 | 利用電磁感應的原理,模擬馬達的運作。 | 發電機主要運用什麼原理來發電? | 利用各種動力(如水力、風力)使線圈在磁鐵的兩極間轉動;當線圈轉動時,線圈內的磁場改變,因此產生感應電流。 發電機是運用「電磁感應」將動力所作的功轉換成電能的裝置。 |
甜蜜的魔境 | 觀察光在不同液體中的折射與反射。 | 為什麼密度會影響折射率? | 密度用生活化的例子來解釋。假設有兩個月台,一個月台人來人往、另一個月台杳無人煙。想要穿過杳無人煙月台一定比較容易,光在介質當中的行進也是一樣的道理。 |
史特林引擎 | 嘗試製作史特林引擎,認識熱、動能、簡單機械運作。 | 請舉出三個可能造成史特林引擎實驗失敗的原因。 |
|
請問活塞為什麼會被推起來? | 因為氣體膨脹,將活塞給推了起來。 |
四、如何使用本平台教學
五、考題典藏
我們的考試分為 紙筆測驗與動手實作兩種方式。
示例
實作評量
- 用雷射筆、鉛筆芯、皮尺、尺(15cm) 做出雙狹縫干涉條紋,並拍照上傳。
- 做出紙製平衡鳥(非黏土平衡鳥)。並解釋它。
- 讓「簡易小馬達」轉起來,並解釋它。
- 用紙模型做出以下分子:H2,O2,H2O,CO2,CH4
六、上課地點相關示意圖
地點:220新北市板橋區新海路181號信義樓五樓513教室。(新埔國中)
交通資訊:
- 捷運:板南線,新埔站或板橋車站下車後可步行(約10~15分鐘)、騎YouBike單車或轉乘公車。
- 單車:板橋車站、新埔捷運站皆有 youBike 單車出借,甲地借乙地還,可循步行路線騎至市立板橋醫院前還車,再走到新埔國中。
- 公車:
- 658(板橋-西門)->新埔國中站下車
- 橘5(板橋-捷運景安站)->新埔國中站下車
- 857(淡海-板橋)->新埔國中站下車
- 參考網址:urclass.net/AL/banciao.html
進校門左轉 | 走到第一個轉彎處 | 上5樓 | 直走 | 513 | 515 |
---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|