【好棒的理化課!讓孩子真正變成「科學家」】
在我的理念中,科學課程不應該是只教孩子正確的理論然後考試都會就好。而是要培養出孩子們自己觀察現象、提出解釋、被指出破綻、再提出更合理的解釋,直到最後靠自己的邏輯思考去得到最合理的理論。這才是我們該幫孩子培養的科學能力。
無界塾的中學理化(自然)課是什麼模樣?LIS 陳儷文 老師寫的這篇她在無界塾的一堂理化課的紀實,讓我非常感動。這就是我們真正想做到的理化課教室的風景。
這樣的課,讓每個孩子都成為真正的科學家。這當中 Lis線上教學平台 所培養出來孩子的邏輯思考推演能力,那是比他們有沒有科學知識、分數有沒有考得高更重要的!
好喜歡這樣的理化課,我當年如果是這樣學科學的,多好!
(歡迎分享)
本周在無界帶孩子大收斂氧化還原。叫大收斂的原因,是因為我其實只教到氧化,希望透過乾冰與鎂帶的實驗,讓孩子經由實驗結果先試著解釋。經過上學期動物電VS金屬電的歷程,我滿有信心孩子可以辦到,但因為當天一早很熱,加上前一節是體育課,在開始前突然有點焦慮是否能順利進行。
鐘聲打後,大概有10分鐘在等孩子進教室,更加深我的焦慮了~不過當學習單發下去,開始發表實驗觀察到哪些現象時,瞬間進入到很順暢的討論狀態。鐘聲甚至是很突然地打斷我跟孩子的對話,讓我訝異時間之快,收學習單時真心覺得小孩超棒!但因為嚴天浩常說小孩不管做什麼我都覺得很棒,不客觀,因此儘管我內心不斷在開小花很開心~想抱著他們學習單轉圈的狀態~但還是很鎮定地收著學習單,回想孩子們剛剛的對話,直到觀課老師來跟我讚美孩子,我才發現不是我自我感覺良好Q____Q於是決定要來記錄孩子們!!
在處理這課時,我希望保有孩子自己建模型、衝突與討論的歷程,以及最後能以上學期學的原子觀點來思考氧化,所以採取以下流程:
1. 透過燃燒實驗,觀察與紀錄鋼絲絨、棉花、石頭等各物質燃燒的實驗結果。
2. 從實驗結果進行分類,藉由討論分類,進一步思考物質為什麼可以燃燒?
3. 思考在科學界存在百年的燃素說,究竟是正確還是錯誤呢?
第2階段時,滿多孩子跟古代科學家想的一樣:「物質內有某種可以燒的元素。」於是在撥放完燃素的影片後,小孩要開始選擇是支持或反對,並提出原因。有一位小孩說實驗過程無法信服他,因為燃燒過程我們都沒有加蓋,無法知道是否遵守上學期教的質量守恆,這孩子的這句話讓我當周回去修改了我之後的課程設計!
氧化影片中的實驗,一直都有個BUG是無法完全打臉燃素說,所以我本來不打算進行這項實驗,但因為孩子從質量守恆切入,這實驗瞬間變的很~可~以~
這部分是孩子將知識「內化」的展現,質量守恆其實很好理解,但在做實驗時如何被孩子有意識的執行一直都是困難的,因此當孩子提出這個觀點時,真心覺得很棒!
於是我讓孩子各組做了影片中的實驗,接著是以下流程:
4. 根據質量守恆,試著解釋燃燒時,被燒杯分別蓋住的鋼絲絨、報紙與空氣到底發生什麼事?
5. 重新思考對燃素的支持,有沒有其他觀點?
6. 收斂完燃燒其實是與「氧結合」後,試著以原子觀點呈現。
這步驟很有趣,如果孩子有迷思很快就可以看地出來,有幾位孩子在非金屬的畫法,會是把氧從非金屬拉出來,下堂課我便將孩子的圖片投影出來,全班一起討論這些圖片哪裡可以再修正的。
這堂課的最後一塊,是進行將鎂帶與鎂粉放入乾冰內燃燒的實驗,藉由衝突孩子以下問題,讓他們透過討論,自己整理出「還原」的概念 (不一定會說出這個詞,但可以講出氧被丟出來了)。
(1) 為什麼放入由二氧化碳製造的乾冰,仍可以燃燒?
(2) 燃燒完畢的黑色物質是什麼?
也就是回到第二段說的課程狀態,針對第一點,有小孩直接說:「還是其實二氧化碳可以燒?根本不能拿來滅火?」雖然句子不夠完善,但他開始動腦了,於是有其他孩子反駁說傻了嗎?跟現實生活完全不一樣XD
於是我們各組兩軌並行,針對第二點,小孩先說有燒過的鎂帶、鎂粉、還有一塊鎂粉變成的一塊黑黑的。經討論是碳後,有小孩說「鎂變成了碳」,另一位孩子接著說鎂不會自己莫名變成碳,那碳從哪裡來?
全班愣住幾秒,引導他們繼續從質量守恆的觀點來想,每組開始有人說是乾冰!接著請孩子用完整句子敘述上述兩個問題,這時有孩子說那乾冰的洞應該要變大,我把這問題拋回給全班,其他組說有!
由於前一堂課在已經認識氧化,所以我有把活性表印在學習單上,但還沒深入討論,這時有小孩冒出一句:「是因為活性嗎?」另一位孩子接著說:「如果是這樣,那排名前面的爆炸的話要如何滅火?」
到這裡,小孩在我還沒有引導他們看學習單時,已經討論起我預設的提問。這堂課本來要以「解釋二氧化碳為什麼可以滅火」收尾,上學期我們教了二氧化碳的密度,這學期希望可以學完氧化後進一步解釋,最後才要討論二氧化碳是否可以滅所有的火源。
但此時氧化就像是排球一樣,大家開始會拋出觀點跟問題,另一個孩子會接住,突然又想到新的問題再丟出去,接著有孩子說那為什麼不用氧化鉀滅火,他最萬能了!於是就請孩子回答如果要讓鉀氧化會發生什麼事,全班答:爆炸!!!XDDDD於是有孩子提說那用水滅火呢?這邊我也只做引導,讓他們回到從國小就最孰悉的燃燒三要素思考,水扮演的角色是什麼,這一連串連鎖反應實在可愛,他們像是被觸發了什麼,開始用氧化在串所有對燃燒的已知。
雖然與我預期的提問順序不一樣,但我很以孩子為傲的是他們都在思考的狀態,藉由實驗現象,有了衝突後開始試著自己解釋,而非等待我的答案,真心很亮眼,也讓我想到之前偉瑩老說的:「學生會變成創造知識的人。」
觀課老師形容我當天是「很從容遊走在教室跟孩子對話」,小孩任務是要完成學習單的問題,大多的孩子都有自己跟學習單對話的脈絡,我都在做個別引導,遇到好問題就會拋出來給全班想以及徵求想法,以至於鐘聲響了才發現我沒做好時間掌控XDD使我依然沒有大收斂到還原嗚嗚嗚!
課後,有學生跑來問我臭氧可不可以燒?另一個則是跑來問氧氣呢?在他們已知裡,氧氣助燃不可燃,但是臭氧又是氧氣多一個氧,那怎麼來的?這是氧化嗎?
後來跟觀課老師承認學生在問的時候我腦中其實也在從氧化邏輯找答案,接著承認我是中文系畢業的 (自首無罪),老師說難怪觀課時覺得很多提問可以用在國文課,身為一個離開國文現場很久的人,這句話我聽得很開心嗚嗚嗚。
昨天下午備課時,我自己又順了一次學生問的問題,發現在LIS學到的氧化已經不足以解釋了嗚嗚,之前備課已經找嚴天浩問過廣義氧化還原,但開始連結時發現很多過不去的點,就上網查了一下臭氧跟其他資料,接著產生很多想問的,那時夥伴對我說:你不要想這麼多,就單純想跟氧結合就好,姚還說我懂了就可以去念化學系,我當時坐在電腦前邊查也邊怕我是不是不小心變成在補很多資料給小孩。
但過不去就是過不去,因為在查資料時,我腦中另一條線是:「小孩接著會想問什麼?他會怎麼想?他可能連結到什麼?」如果只用就是氧化感覺我那些孩子就是不會接受XDDD忍不住也想說如果懂更多,那小孩在問問題,我是不是能幫他引導跟串連更多,也因為這過程,讀到很多很有趣的資料,最後夥伴給我一個很溫暖的結論:「真心覺得學生才是我們的老師。」
希望孩子們上完本周的課是有滿足感的,我因他們這周真心很滿足,感謝小孩們~~~
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【消防小知識】 火三角
「家裡起火了!怎麼辦??!」
『快打119!!』
停~!等一等
有些事情可以在花時間打電話以前先作評估
就讓我們來認識構成燃燒的三要素吧!
火三角即:在燃燒時,這三個要素缺一不可
也就是說,在火災發生的時候,只要移除其中一項,就可以有效阻止燃燒囉!
分別是:
====================================
1. 『燃料』:
也就是燃燒的基質,如木製品、瓦斯、油料、化學物品等,通常是碳氫類化合物。
你可以:
a. 有東西燒起來的時候,把"還沒燒但能燒的東西"盡量移開再說。通常把燃料移除後,原先在燒的東西燒完,火就會熄掉。
b. 如果是瓦斯爐,要把瓦斯關掉(如果來得及)
====================================
2. 『助燃物』:
要和燃料產生反應的氧化劑,一般為氧氣。
你可以:
a. 用濕的衣物(最好是完整的一片)蓋上火源。
b. 或使用滅火器,拉開插銷,在距離一公尺內往火源處持續噴灑。
*注意:如果是沒弄全濕的化學纖維,很有可能會被燒熔。不要被嚇到。
*注意:一般滅火器只有十秒左右,大型的也不過二十秒,要妥善使用
====================================
3. 『溫度』:
加上前兩項,達到燃料的燃點並有火源時,便會持續燃燒(或達到閃燃點並有火源-發生燃燒)
你可以:
a. 灑水降溫。但如果是油料燃燒不宜如此,如果溫度夠高,比水密度低的油會一邊燃燒,一邊順著水到處流。
====================================
**在東西起火時,必須先「保持冷靜」!
**當然「平時演練」是最好不過了
火太大、體感溫度過高的時候,千萬不要冒險挑戰
**「關門」並「報案」要緊!
關門很重要,切記、切記
有請海嘯法師現身開釋
https://www.youtube.com/watch?v=VtHk86IxsFY
小記:
為什麼突然發這篇文呢?
因為團長家貌似被丟了一包燃燒中的衛生紙,結果延燒到窗外放置的垃圾。
天乾物燥,如果大家遇到的時候不冷靜,一念之差事情可能就不只是這樣,特別跟E粉們說明推廣(才不愧對防火管理員的訓練證書??),也希望大家萬事平安啦 >"<
燃燒三要素滅火 在 劉香慈 Chantel Liu Facebook 的最讚貼文
大家一定要看!
塵暴案是國痛,願傷者能夠早日復元,希望大眾能記取教訓~廠商利益要放最後,公共安全擺第一,盼政府能嚴格修法明訂公安法令!我們也藉由這事件去探討並牢牢記住這個保命的知識,把「萬一」的傷害降到最低。
很感動國際間溫暖的幫忙和各界的讚助,每次看到這樣無私的愛都會鼻酸眼眶紅~南無觀世音菩薩
八仙爆閃之我見三:專業篇
首先感謝網友孟長建議我改為「閃爆」。其實在我決定要用「爆閃」之前,我想過「閃爆」,但這不是這篇文章的重點,這篇文章我想跟大家談談「燃燒」、「閃燃」、「爆燃」、「化學爆炸」,並提供一個今天拍攝的影片,用影像說明為什麼八仙「爆閃」時,我會建議大家「停」,不要跑。
八仙慘案發生之後,很多專有名詞又像過去一樣不斷的被誤用,在新屋6位消防人員罹難的不幸事件時,很多電子、平面媒體都一再問我何謂「閃燃」?何謂「爆燃」?當時各大媒體也詳加報導,時至今日不到半年,很多人又開始說八仙是「閃燃」,真不知該如何是好。
談「閃燃」、「爆燃」、「化學爆炸」之前,必須先談「燃燒」,因為「閃燃」、「爆燃」、「化學爆炸」都是燃燒,只是不同現象的燃燒。
燃燒有三要素:可燃物(玉米粉)、助燃物(氧氣)、熱(明火、靜電),過去對燃燒的定義是:快速氧化作用,伴隨光和熱產生的現象。最新的說法:因溫度變化或催化作用引發速率失控的放熱化學反應。(這句話看不懂就跳過,本來燃燒就不是大家想像的那麼容易。)
「閃燃」:造成侷限空間之可燃性物質同時起火燃燒。就是在居室內,火災不斷成長,產生高溫,讓居室內的可燃物同時起火,閃燃要在居室才會發生,發生前一定會有高溫,所以八仙這個事件絕對不是「閃燃」。
「爆燃」:在一個缺氧的燃燒環境,突然提供氧氣所造成的燃燒現象。在電影畫面常看到破窗後,火球突然衝出,這種現象叫做爆燃,所以八仙這個事件也絕對不是「爆燃」。
「化學爆炸」:爆炸分為物理爆炸(像氧氣瓶爆炸)、化學爆炸(燃燒而引起的)、融合爆炸(原子彈),我們這裡談的是化學爆炸,瞬間釋放能量,產生大量氣體,並會發出巨大聲響,對容器造成破壞,爆炸波超過音速的叫做high explosion,小於音速叫做low explosion,而八仙這個案子截至目前為止,沒有聽說有大量氣體及巨大聲響產生。舉個簡單的例子,一顆爆竹引燃後發出巨大聲響,同時讓爆竹破碎,如果我們把爆竹中的黑色火藥取出,用火引燃,會看到這些火藥迅速燃燒,但不會發出巨大聲響,所以八仙這個事件不應該叫做爆炸。
這些專業的名詞,不能被胡亂引用,一般人已經對燃燒一知半解,再加上很多專業不斷被錯誤傳播,更引起大家的混淆,就像「爸爸是男人」這是對的,但講「男人是爸爸」就有問題。
尤其在我PO「不懂火,就不應該滅火」,獲得許多迴響,也看到媒體最近報導:「八仙這個火災不應該滅火。」,跟我的原意有所不同,另有一些網友問我為什麼要故弄玄虛,不把香菸不會引爆玉米粉,烤箱會引爆的理由說清楚。
我想在此補充說明:我前兩天文章的重點不是「八仙這個火災不應該滅火。」,我要再次強調,重點是「不懂火,不要滅火」,不懂火之前,每個火災我都不主張搶救。就像前2天文章提到滅火造成更大傷害的案例,時代大飯店是牆壁板起火,發現者用水去潑,巨星鑽是用滅火器由下往上噴射招牌,福安宮是用滅火器對著垃圾桶噴,狀況不同,結果都一樣,就是擴大火勢,而主要原因都是不會判斷火,但要真的瞭解箇中的關鍵,必須先懂火。這也是我不解釋香菸與烤箱的理由是一樣的,我不講是怕大家看完之後,就以為自己懂「火」了,然後就開始誤以為自己有實力「滅火」。我今天只是舉例香菸跟烤箱,那香菸跟點煙器、點煙器跟烤箱呢?我不講不是故意賣關子,而是沒有接受到紮實的基本教育,光解釋我所舉的例子,大家一碰到不同物品就又搞不清楚了,且很容易產生誤解,甚至產生以偏蓋全的觀念,而要讓大家了解火災的原理,是必須透過上課,不是看幾篇文章就可以了。而香菸跟烤箱最大差異,就是香菸是燃燒現象,會消耗氧氣,屬於化學變化,烤箱只是發熱,屬於物理變化。再拿同樣都不是燃燒的烤箱跟點煙器,又會發現烤箱會引燃玉米粉,點煙器不會,為什麼?同樣都是燃燒現象的蠟燭及香菸,為什麼一個可以引燃懸浮的玉米粉,一個不行?要解釋這些現象,一定要先把原理弄懂,否則永遠會有解釋不完的題目,光解釋一個點是沒有太大意義。
所以我第一篇文章是想告訴大家,火沒有那麼容易懂,不要把火想得太簡單,不要在有限認知下就去滅火,也勿需把火渲染得那麼可怕,所以一昧的認為跑才是最佳保命之道,造成合理的對應策略都無法接受。希望未來社會大眾學習火災應變,一定要記得先學會懂「火」。
接下來我想請大家看看我昨天拍攝的影片,您就會瞭解我為什麼在八仙這個事件中,前排人員主張先「停」,才是降低傷害之最佳策略。
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燃燒三要素滅火 在 Re: [請問] 水由氫跟氧組成,為什麼遇到火不會爆炸? - 看板ask 的推薦與評價
※ 引述《Photoshop (CC)》之銘言:
: 各位好,認真想請問
: 以前讀到水是 H2O,由兩個氫分子跟一個氧分子組成,
: 但是氫氣遇到火會爆炸,氧氣遇到火會助燃
氫和氧燃燒產生水
不是純粹氫氣遇火就爆炸
: 為什麼兩個東西組合起來反而能滅火呢?
燃燒中的東西加水會熄滅因為水能隔絕氧氣,中止燃燒反應。
水不會燃燒是因為它已經燃燒過了是反應物,所以不會再反應。
比較值得一提的是鎂燃燒時加水,助燃物則會變成水與空氣(中的氧氣),變成鎂跟氫同
時在燃燒(得反應物氧化鎂和水)。
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.115.91.242
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/ask/M.1476282701.A.FEB.html
想必這句話言下之意就是要問「水為何不能燃燒?」
很明顯可以看出缺乏思考邏輯和常識,但原文推文的人絲毫沒察覺到這一點,
講了一堆有的沒的讓原po無法理解,還增添疑惑。根本沒給他解答到啊!
※ 編輯: chinnez (59.115.91.242), 10/12/2016 23:02:25
只是他們沒搞懂你是哪裡有問題。
因為燃燒中的東西(除了鎂)只要泡進水裡就不會燃燒了,溫度也會驟降到沸點或更低
再拿起來表面也是濕的,很不容易復燃。
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