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國中自然科學探究與實作:吃水果解油膩?油脂的水解反應探究實驗 ∕ 林芬如、段曉林

Wednesday , 6, January 2021 Comments Off on 國中自然科學探究與實作:吃水果解油膩?油脂的水解反應探究實驗 ∕ 林芬如、段曉林

國中自然科學探究與實作:吃水果解油膩?油脂的水解反應探究實驗 林芬如*1、段曉林2 國立彰化高級中學退休教師1 國立彰化師範大學科學教育研究所2 *a097025691@gmail.com n  前言 108年課綱的精神在於重視每一位學生的資質均能得到造就與幫助,使其適才適性,質量並重,並能提升其科學素養。本探究活動依照108課綱所指「由各校依照學生興趣、性向、能力與需求開設」進行探究與實作教學的目標,以108課綱設計國中課程適用的探究教學教案範例,教案中教師以學習單引導,幫助學生完成此探究活動。 本教學活動的目的有二:(一) 利用動手做的探究活動促進國中學生的學習動機,增加學習樂趣。(二) 促使國中生在本活動中,仔細觀察日常生活中油脂化學變化的現象,驗證他們常聽說的”吃水果解油膩 ”的說法是否合理,在動手做的活動中將學校課程所學,融入日常生活中。本教學活動對應到108年新課綱的學習內容是「有機物的性質」為物質間的交互作用,「物質的反應、平衡與製造(J)」和次主題「酸鹼反應(Jd)」,以及第三學習階段的學習內容「INe-Ⅲ-5常用酸鹼物質的特性,水溶液的酸鹼性質及其生活上的運用。」。在學習表現上,希望培養科學探究的興趣(ai)、應用科學思考與探究的習慣(ah)等態度;培養學生問題解決中的觀察與定題(po)、計劃與執行(pe)、分析與發現(pa)、討論與傳達(pc)的能力;思考智能中的想像創造(ti)、推理論證(tr)的能力。 n   需用材料和器材 小試管(15mL-20mL)每人六支;三種不同種類沙拉油如花生油、橄欖油、葵花油等(每種每次3mLX2支)做成6支/人;新鮮檸檬數個擠成檸檬汁(250 mL供全班使用);新鮮綠葡萄一串打成汁過濾果皮(250 mL供全班使用);市售黑葡萄汁數瓶;某牌果菜汁數瓶;廚房水果醋250ml;廚房小蘇打粉數包。加熱設備如加熱器或小型瓦斯爐台數台、電子溫度計或玻璃溫度計數支、計時器、廣用試紙與石蕊試紙數盒,數字型電子pH計數支,酸鹼滴定裝置(若無可用乳頭滴管加上小量筒代替)。如圖一所示。 新鮮橘子   新鮮檸檬    新鮮綠葡萄     數字型電子pH計數支     乳頭滴管加上小量筒     數字型電子加熱器     n  課程介紹 (一)、本課程設計上盡量使國中學生接觸到的藥品毒性低,危險性低,便利性高,人人在家都可以做實驗,達成安全無毒的考量。(二)、本課程以108課綱所提(p.3)以「主題式探究教學」為課程內容,選取油脂的水解反應為主題,根據5 E教學架構,由教師提供的學習單引導探究的主題與學習內容,使學生在進行探究的過程中具備三種學習表現:思考智能、問題解決、科學態度與本質,符合前言所提的學習表現。 本教學活動採用5E教學法,詳細的教學步驟請參考下文,研究中教師的提問則請每一位學生都必須填寫在學習單(附錄一)。 一、參與(Engagement) 步驟1:教師先拿出一份花生油(A),與家庭用水果醋3mL(B)及檸檬汁(C),用廣用試紙單獨測試(A),(B)與(C)後,將顯色後的試紙標註(A)(B)(C),請學生運用自然與生活科技所學的基本酸鹼觀念,全體學生觀察何者為酸性;何者為鹼性或中性? 此時邀請一至兩位學生回答引起學生的參與動機:(問題一) 請分別描述酸性與鹼性溶液的性質?(問題二) 請嘗試由老師示範後的廣用試紙(A)的結果,觀察判斷花生油是酸、中性、鹼性? 二、探索(Exploration) 步驟2:待學生回答後,教師適時給予確認答案。此時,教師引入探究主題”吃水果可以解油膩?”,邀請學生分享自己的生活經驗,同意這句話嗎? 步驟3:教師可一邊示範將家庭用水果醋3mL倒入花生油中進行攪拌,此時出現乳化現象,然後靜置數分鐘,一邊以投影片講解油脂是有機物的酯類,而酯類是一種不易溶於水的化合物;它來自酸與醇類脫水化合而成,在人體中可視為維他命A與E的載體,產生的熱量可以維持體溫,衛生署建議國人每日攝取油脂3-5茶匙(約6-12ml)等等,使課程內容貼近生活,學生覺得淺而易懂。如圖二所示。   花生油與水果醋初期的乳化反應     花生油與水果醋靜置後呈現澄清透明     花生油與市售葡萄汁靜置後呈現澄清透明   […]

兩岸化學教育高峰論壇:創造性探究模型在探究與實作教學的應用範例分享 / 林芬如、段曉林

Tuesday , 9, July 2019 Comments Off on 兩岸化學教育高峰論壇:創造性探究模型在探究與實作教學的應用範例分享 / 林芬如、段曉林

兩岸化學教育高峰論壇:創造性探究模型在探究與實作教學的應用範例分享 林芬如1  段曉林2* 國立彰化師範大學科學教育研究所1,2 suhltuan@cc.ncue.edu.tw* 壹、緒論 十二年國教課程綱要(簡稱108課綱)的課程目標之一:「啟發科學探究的熱忱與潛能,使學生能對自然科學具備好奇心與想像力,發揮理性思維,開展生命潛能。」(頁1),且課綱(2018)強調,「科學學習的方法,應當從激發學生對科學的好奇心與主動學習的意願為起點,引導其從既有經驗出發,進行主動探索、實驗操作與多元學習,使學生能具備科學核心知識、探究實作與科學論證溝通能力」(頁1)。為強化上述目標,教育部特於高級中等學校教育階段增列自然科學探究與實作課程內容,佔自然科學部定必修學分數三分之一,足見提升高中學生科學探究與實作能力是國家科學教育的重要方向。位於第一線教學現場的高中教師們是帶動進行探究與實作的領航者,既是課程設計者也是課室中實施探究教學的輔助者,需要參考不同類型的探究教學模型與應用的範例增進自身的教學知能,因此,本文擬分享一個可以應用在高中課室中的創造性探究教學模型與範例。 貳、創造性探究教學模型與科學創造力評量 本文採用洪振方(2003, 2017)提出的創造性探究教學模型(Creative Inquiry Model, CIM )作為本文依據的教學法,此外,本文所指的科學創造力指聚焦於學生的科學性產品(含實驗產出的數據)中開展的創意,內容包括新奇度、問題解決、精緻度與整合度等三個主面向的考量(Lin & Chin, 2018 ; Lin, Tuan, & Chin )。以下分述說明: 一、提升創造力學習的CIM模型:CIM模型符合NRC(2000)強調的重點,且比NRC(2000)更多出了來自學習者自身與同儕小組的評價 (evaluation),強調學習者進行探究與思考、形成問題、寫下想法步驟、數據分析、探究過程利用語言說服(解釋與溝通),與將想法和結論與同學公開交流,同儕合作運用多種過程技能,例如操作、認知和程序性的過程技能。CIM包含七個步驟(Hung & Ko,2017): 步驟(一)學生參與科學問題,事件或現象; 步驟(二)另一方面,老師設法引起學生自己的想法的共鳴,激勵他們反思並抽出潛在的原因和假設; 學生通過設計實驗探索問題並檢驗他們的假設; 步驟(三)學生分析數據,並整合他們的觀點以建立模型; 步驟(四)學生用他們的科學知識闡述(提供原因和結論)問題; 步驟(五)學生在論證期間對同儕傳達他的解釋,進行最大的發散性思考; 步驟(六)學生通過其它解釋進行比較,特別是那些體現科學的解釋推理進而再評價自己的解釋,進行收斂思考。 步驟(七)學生和他們的老師一起審查和評價他們學到了什麼以及他們是如何學習的,進行思考的總結。 在上述階段(一)和階段(二)是探索的組成部分,階段(三)和階段(四)是解釋的組成部分,階段(五)是交流的組成部分,第(六)和第(七)階段是評價的組成部分。而探索、解釋、交流與評價的各步驟不必依線性程序進行,可以螺旋式的交互呈現而彈性使用,如下圖一之示意圖。    圖一、創造性探究教學模型(CIM) 二、科學創造力的評量:經由科學教師透過CIM 模型的教學設計使學生在探究過程中產生的科學創造力,可以進行形成性評量,例如:學習歷程檔案或是實作評量,對於學生的科學性產品中的創造力,以新奇度、問題解決、精緻度與整合度等三個主面向的考量(Lin & Chin, 2018 ; Lin, Tuan, & Chin, 2017),三個主面向共包括八個子面向如表一。教師可以根據(Lin & Chin, 2018 ; Lin, Tuan, […]

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