思源科學創意大賽Plus:曉明女中給學生學習的挑戰機會(上)/ 陳健安、胡嘉倩、林亮瑩、林莞茜

星期六 , 28, 二月 2015 Leave a comment

思源科學創意大Plus
曉明女中給學生學習的挑戰機會(上)

陳健安*胡嘉倩林亮瑩、林莞茜
臺中私立曉明女中
*joviskimo@gmail.smgsh.tc.edu.tw

n  原始構想

當初我(通訊作者)只是憑著一股想帶學生參加不需要透過紙筆考試,又可以去透過自己在課本所學的知識來解決難題的比賽,讓躺在課本裡的學問變成有生命力的創作,希望讓他們知道在書本裡的知識是可拿來被應用,甚至於是可以用來變成創作的一部分,而不是拿來背的也不是用來應付考試的知識。因此,就號召到四位學生參加了2008年「思源科學創意大賽」,沒想到一帶就是六年。

n  教師參與心得

在指導思源比賽的過程中,最常被學生問到的一句話就是「老師,我要做什麼?」,這時我都回答「不是你要做什麼,而是你想做什麼?」

或許是台灣的教育太過於僵化,使得學生從小被教導說一動,做一動,不敢自己去思考想要做什麼,來到思源比賽,我覺得這一是個很好的機會,讓學生可以有機會去做他們想做。因此在撰寫初賽作品說明書的時候,我都鼓勵孩子去多看歷屆或是網路上有哪些有趣的實驗,那些是你想做的?如果是你,你又會如何去安排那些實驗放在你的關卡裡;你要怎麼去呈現你每一關的主題,如何讓你的關卡看起來就像是一個會動的繪本。

我常說我在整個比賽過程中,只是一個會出一張嘴,告訴學生你可以去哪裡找資料,哪裡可能會有你想要的東西?哪裡是你應該要去注意的老師?因為我希望我自己不要干預太多,盡量保持學生對作品原有構想,也希望他們遇到困難時,能夠自己去找出解決的辦法,而不是期待老師會幫忙做,因此我們學生的作品常常看起就像是資源回收品,雖然它真的就是資源回收品。因為學生所需要的器材多半是來自學校的資源回收場,所以曾經有學生說過「她比完思源,也更懂得珍惜資源,有些物品不是不能用,只是我們沒想到它可以怎麼用」。

「思源科學創意大賽」不僅它給了學生一個很不一樣的比賽,也給學生和我一個很難忘的暑假,暑假裡每天學生都是早上很早就來到學校,晚上很晚才回到家,甚至有時於忙到晚上家長還要到學校來接學生,學生才肯離開,有幾次遇到颱風放假,還是堅持要到學校來準備,看到學生這樣準備思源很辛苦,但我從沒聽過學生有任何的抱怨,因為她們表示在這比賽中學到很多在課本上沒有的知識和方法,很感謝「思源科學創意大賽」提供一個很不一樣的比賽給學生們。圖1是本校科學創意中心在一間教室角落拍到的相片,暑假期間,這間教室不再是老師在講台上講課,學生坐在下面聽課的場所,它是一群學生動手實作、發揮創意的場所。還有什麼比這樣的活動更符合「翻轉教室」的活動呢?

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1:翻轉教室暑假教室不再是上課場所而是實驗室

n  「天生一隊」的關卡設計與說明

我們(第二和第三作者)是曉明女中國三直升高中的學生,由六個同學(胡嘉倩、鄭雅馨、詹雅筑、徐濰慈、林昱伶、許莉翎)組對參加「思源科學創意大賽Plus」,隊名為「天生一隊」。我們和另一個曉明女中的隊伍一樣,獲得全國決賽優勝。

A.      四個關卡的設計

我們針對主題「Surprise設計的關卡,分別為第一關:To Listen, To Feel(物理),第二關:To Promise, To Cherish(化學),第三關:To Dream, To Wish(化學),第四關:To Marry, To Hold(物理),如圖2所示。四個關卡的設計圖,如圖3所示。

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2:四個關卡的名稱

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3:四個的關卡設計圖

B.       化學關卡說明

第二關:To Promise, To Cherish,其設計圖如圖4所示。

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4:「To Promise, To Cherish」的設計圖

本關卡涉及的化學反應有二:酸鹼反應和分解反應。

1.    碳酸鈣與檸檬酸反應(在圖4的左邊),其反應如式[1]所示:

C3H4(OH)(COOH)3(aq)+CaCO3(aq)

CO2(g)+H2O(l)+Ca[C3H4(OH)(COOH)(COO)2](aq)    [1]

2.    雙氧水分解生成氧氣(在圖4的中間),其反應如式[2]所示:

2H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g)    [2]

第三關:To Dream, To Wish,其設計圖如圖5所示。

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5:「To Dream, To Wish」的設計圖

本關卡涉及的化學反應有二:氧化還原反應和酸鹼反應。

1.    甘油與過錳酸鉀的反應(在圖5的左邊),其反應如式[3]所示

14KMnO4(s) + 4C3H5(OH)3(l) →

7K2CO3(s) + 7Mn2O3(s) + 5CO2(g) + 16H2O(l)    [3]

2.    小蘇打與檸檬酸反應(在圖5的右邊),其反應如式[4]所示:

C3H4(OH)(COOH)3(aq) + NaHCO3(aq)

CO2(g) + H2O(l) + C3H4(OH)(COOH)2COONa(aq)  [4]

n  AMAZING.JACK」的關卡設計與說明

我們(第四作者)是曉明女中國三直升高中部的學生,我們這一隊是由四個同學(林莞茜、吳庭瑜、汪以庭、林亮瑩)組隊名為「AMAZING.JACK」。經過不斷的努力,終於獲得全國決賽優勝。

A.        四個關卡的設計

我們針對主題「Surprise設計的關卡,分別為第一關:千里尋花墜深淵(物理),第二關:出水尋愛過難關(化學),第三關:城市尋友驚魂記(物理),第四關:希望成真相見歡(化學),如圖6所示。四個關卡的設計圖,如圖7所示。

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6:四個關卡的名稱

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7:四個關卡的設計圖

B.         化學關卡說明

第二關:出水尋愛過難關,其設計圖如圖8所示:

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8:「出水尋愛過難關」設計圖

本關卡涉及的化學反應有二:酸鹼反應和分解反應。

1.    小蘇打與檸檬酸反應(在圖6的左邊),其反應如式[5]所示:

C3H4(OH)(COOH)3(aq) + NaHCO3(aq)

CO2(g) + H2O(l) + C3H4(OH)(COOH)2COONa(aq)    [5]

2.    硝酸鉀受熱分解(在圖6的左上),其反應如式[6]所示:

2KNO3(s) → 2KNO2(s)+ O2(g)      [6]

第四關:希望成真相見歡,其設計圖如圖9所示:

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9:「希望成真相見歡」設計圖

本關卡涉及的化學反應有三:錯合反應、自身氧化還原及氧化還原反應。

1.    碘與澱粉生成藍黑色錯合物(在圖9的左上)其反應如式[7]所示:

I2(aq) + starch(aq) → I2-starch(aq)    [7]

2.    碘在鹼性溶液中自身氧化還原(在圖9的中上),其反應如式[8]所示:

3I2(s) + 6NaOH(aq) → 5NaI(aq) + NaIO3(aq) + 3H2O(l)    [8]

3.    甘油與過錳酸鉀的反應(在圖9的右上),其反應如式[9]所示:

14KMnO4(s) + 4C3H5(OH)3(l) →

7K2CO3(s) + 7Mn2O3(s) + 5CO2(g) + 16H2O(l)    [9]

 

 

〔續〈曉明女中給學生學習的挑戰機會(下)〉

 

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