201904022305探究實作課程發現的新問題

這兩年一直發展 素養導向的科學探究課程的講義+教案與學習單, 也帶領11個班級進行探究實作, 研發新課程以之前曾進行過的科普實作為根基, 加以量化與深化, 除了重新檢視科普活動與簡化操作過程之外, 也發現以下許多問題:

1.剪裁口香糖鋁箔紙通電燃燒中, 105年度教育會考這一題組(第49與50題)採用9V電池測試從未成功讓鋁箔紙燃燒? 是否出題者未曾做過該實驗, 僅是採用電流熱效應之理論推論, 以至於理論可行, 實作上卻無法達成目標? 可是, 採用1.5~1.6V電壓的全新3號電池接觸鋁箔紙兩端, 近七成剪裁適合窄度與寬度的鋁箔紙卻都可以成功引燃! 為何較高電壓9V電池比不上1.5V的3號電池呢?

2.採用0號鋼絲絨以9V電池通電引燃, 效果卓著! 也能教導反應速率與質量守恆定律等核心概念, 問題在於"生成物"! 以磁鐵吸引燃燒反應後的鋼絲絨, 竟然都可以被磁鐵吸引, 就磁鐵礦為四氧化三鐵可被磁吸, 但是, 理論上鋼絲絨燃燒後為三氧化二鐵, 網路上幾乎所有鋼絲絨燃燒都說生成物為三氧化二鐵? 可是 三氧化二鐵是無法被磁鐵吸引, 又有一說是 三氧化二鐵分成兩類, 其中一類的三氧化二鐵還是可以被磁鐵吸引! 那究竟 0號鋼絲絨以9V電池通電而引燃後, 產生的是 四氧化三鐵? 抑或是三氧化二鐵? 甚至是 因鋼絲絨未完全燃燒, 仍留下部分的鐵可被磁鐵吸引呢?

3.承上述, 就質量守恆的觀點, 鋼絲絨燃燒後質量因空氣中氧氣的加入而變重! 可是, 許多組別卻發現質量變輕了! 或許有以下4項原因可供探索:(或許有更多原因值得探索!)

(1)鋼絲絨為混合物, 尚有鎳, 碳,與其他物質, 在鋼絲絨燃燒過程中可能因燃燒而"逸散於空氣中", 導致質量變輕!

(2)以鋁箔杯承載鋼絲絨燃燒反應, 是否鋁箔杯本身也與鋼絲絨產生氧化還原反應? 是否來自於鋁箔杯質量變輕?

(3)學生操作過程中, 鋼絲絨燃燒激烈反應而產生"亂蹦跳走的星星火花", 也導致最終總質量減輕?

(4)電子磅秤載著高溫燃燒中的鋼絲絨, 是否也影響電子磅秤的精準度? 

4.暖暖包探究活動中, 暖暖包內的鐵粉反應後應為三氧化二鐵, 果真在長達3小時放熱後, 產生紅棕色金屬與白色結晶, 如此從外觀"看來", 的確產生三氧化二鐵, 可是, 再以磁鐵吸引之, 又可被磁吸! 那到底是否跟上述鋼絲絨實驗相同, 究竟是產生四氧化三鐵呢? 抑或是 某一類可被磁吸的三氧化二鐵? 甚至是 因暖暖包未完全反應, 又留下部分的鐵可被磁鐵吸引呢?

5.矽膠氯化亞鈷乾燥劑, 本項實驗透過氯化亞鈷與水的放熱反應計算水溫上升溫度, 經H=MS^T藉此計算水的吸收熱量! 但是, 乾燥劑內含矽膠本身是否也加入反應? 吸熱或放熱? 雖然數據經計算頗為"可觀(放出熱量)", 但是就理論值來說, 還是相差甚遠!

6.氧化鈣(生石灰)與水的放熱反應~~

待續~~~~~~~~~~~~~

 

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       科學遊戲與科學魔術 是一種教學工具 是一種學習方法 更是童叟皆宜 且提供親子共賞與結交好友的利器! 科學狂人(2014):

假如  科學教學無趣 那是我們智慧不足以吸引學生學習 那就寓教於樂吧! 

倘若  科學學習無聊 就是我們能力未達到賞識學科內容 那便邊玩邊學囉!

    即便是一支粉筆 一塊橡皮 一張白紙 我都想方設法創造科學教學上的樂趣! 我就是智慧不足與能力未殆的科學教師 之所以付諸圓夢的行者! 

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