小一學童實作化學實驗—有趣的泡泡蟲 方慧娟 臺北市私立再興小學教師 國立臺北教育大學自然科學教育學系在職碩士班licalles@yahoo.com.tw n  「泡泡蟲」的教學策略 小朋友最喜歡吹泡泡了，只要有機會吹泡泡，往往都愛不釋手。生活中，許多小朋友都有經驗，無論是洗手、洗澡或洗碗，偶爾無意間會搓出一些泡泡，好奇的寶寶就會嘗試玩出不同形式的泡泡，一頭栽入化學的實驗中……。藉由一年級上學期康軒版生活課「吹泡泡真有趣」單元，分組進行有趣的泡泡蟲遊戲，讓小朋友從中學習到如何利用家裡廚房、浴室常見的清潔劑製作出泡泡水和發現吹泡泡蟲的技巧。 本教學活動「有趣的泡泡蟲」，運用數學─科學─科技（Mathematics-Science-Technology, MST）教學策略，將數學、科學和科技的概念互相連結，希望透過吹「泡泡蟲」的活動設計，融入數學長度測量、比例等概念以及科學的溶解概念、空氣佔有的空間、泡泡的表面張力等概念，讓學生從活動中發現問題，進而能統整所學的概念來解決問題，以培養探索的精神，並提升其科技素養的能力。 MST教學強調學科整合策略，意指科技學習能從與其他跨領域學科互動關係中，幫助學生了解科技的定位（游光昭，1999）。科學需要科技的發展來測試並證明多項科學的定律、理論與原則；科技也需要科學來解釋自然世界的結構與現象；而數學則提供了科學與科技間的溝通橋樑。國外有許多專家學者提出運用數學、科學和科技統整的教學模式，來解決實際的問題（黃能堂、高長志，2004）。因此，自然科教師應善用教育科技和其他領域教學相結合，使教學更多元又有效能（李隆盛，1999）。 本教學活動希望透過MST教學策略，使學生在活動中能統整所學的數學、科學和科技之概念，從活動過程中，引導學生主動發現問題，小組合作解決問題，以培養主動探索精神。 n  有趣的「泡泡蟲」吸引學童目光 首先，教師先在講台上放一個不透明的袋子，袋裡放滿了各式清潔劑、一瓶甘油和一瓶水，然後隨意拿出一瓶洗碗精，開始調配泡泡秘方，在桌上吹出一隻的泡泡蟲，隨即又拿出一瓶洗髮精，調配泡泡秘方，也在桌上吹出一隻的泡泡蟲，接下來陸續拿出不同的清潔劑，調配比例……，小朋友在老師吹出第一個泡泡，接著連成一隻的泡泡蟲時，驚呼聲連連，不約而同的拍手叫好，個個都躍躍欲試。再來，請小朋友回家準備可以製作泡泡蟲的原料，此原料必須是家裡現有的家用物品。隔天大家再一起來玩泡泡蟲遊戲。圖1為小朋友看到桌上的泡泡蟲都很興奮。圖2為小朋友很興奮的展示他手中的泡泡蟲。 圖1：小朋友看到桌上的泡泡蟲都很興奮 圖2：小朋友很興奮的展示他手中的泡泡蟲 n  「泡泡蟲」的原理和概念 清潔劑和肥皂都是表面活性劑，它們能使目標溶液表面張力顯著下降的物質，可降低兩種液體或液體─固體間的表面張力。它長得長長的，一面喜歡水，稱為親水端；另一端喜歡油，稱為親油端，如圖3右的藍色球和棒所示，球的位置代表親水端，棒的位置代表親油端。 把清潔劑或肥皂與水混合後，親水端的一面會溶在水中，親油端的一面則會全部聚集在水面上。當攪拌泡泡水時，把表面活性劑和空氣同時送進水中。表面活性劑」的親油端會包住空氣，可愛的泡泡就形成囉，如圖3左所示！   圖3：清潔劑或肥皂遇到水時，親水端會包圍住水，而形成薄膜（左）；清潔劑分子的放大示意圖（右），藍色代表清潔劑分子，紫色代表很多聚集的水份子。 （圖片取自：科學遊戲實驗室，http://scigame.ntcu.edu.tw/bubble/bubble-001.html）   氣佔有的空間：把吸管插入泡泡中，慢慢吹氣，泡泡會愈來愈大。泡泡的表面張力：是一種物理效應，使得液體表面總是獲得最小的、光滑的面積，就像是一層彈性的薄膜。原因是液體的表面總是試圖達到能量最低的狀態。在數學概念方面，長度測量：量出吹好的泡泡之長度。比例：自製泡泡水，小組討論清潔劑、甘油與水的最佳的比例並測試和實作。 n  學生實驗的問題 1.        什麼原料可以吹泡泡？ 2.        如何吹出大泡泡蟲？ 3.        吹泡泡蟲的技巧？ 4.        如何吹出很多的泡泡蟲？ 5.        設計最佳造型的泡泡蟲。 圖5：小朋友很興奮的在幫泡泡蟲做造型。 n  家用物品 每組自由準備：洗碗精、洗衣粉、洗髮精、洗手乳、沐浴乳、醬油、食鹽、方糖、食用醋、沙拉油。 每組必備物品：甘油（500毫升） 1瓶／組〔購自化工行〕、小吸管 12支／組〔購自超市〕、大吸管 12支／組〔購自超市〕、透明塑膠杯（200毫升） 10個／組〔購自超市〕、小量杯（20 毫升） 4個／組〔購自五金行〕 n  實驗過程 一、  找出什麼原料可以吹泡泡蟲？ 1.        將洗碗精、洗衣粉、洗髮精、洗手乳、沐浴乳、醬油、鹽、糖、醋、甘油、沙拉油等不同的原料加入50毫升的水，配製成溶液。 2.        […]