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武陵師生參與第七屆亞洲化學教育研討會心得 / 張明娟、陳柏文、張心慈

Friday , 1, September 2017 Comments Off on 武陵師生參與第七屆亞洲化學教育研討會心得 / 張明娟、陳柏文、張心慈

武陵師生參與第七屆亞洲化學教育研討會心得 張明娟1,2,陳柏文1,張心慈1 1國立武陵高級中學 2教育部高中化學學科中心 bcat1764@gmail.com 前言 第7屆亞洲化學教育研討會(Network of Inter Asian Chemistry Educators, NICE 2017)1於韓國首爾的未來學校—昌德女中舉行,此次很榮幸受到邱美虹教授的邀請,可以帶武陵科學班升高二的學生參加此次的研討會進行海報展示與說明,而研討會的主題之一是 :STEM(science, technology, engineering, and mathematics)/STEAM(science, technology, engineering, Arts, and mathematics) in chemistry education,在決定要去的同時也確定了我們這次要發表的主題:自造技術融入化學教學;本實驗就是利用既有的實驗方法導入科學、程式語言、數學、工程的訓練培養學生跨領域的能力2。一般硫粒子生成速率實驗原本是利用目視觀察硫粒子沉澱的時間以求得反應速率定律式,本實驗設計改以Arduino結合濁度計測量當濁度計數值達到1.5V的時間做為量化指標求得反應速率定律式,用這個量化指標取代目視觀察,並訓練學生應用電腦統計分析求出本實驗的速率定律式,這樣的觀測方法可以使實驗數據標準化,減少人為誤差,使實驗更具信服度,也達到了培養學生具有STEM跨領域的目的。 經由這個實驗裝置所測得的反應速率定律式為:r=k[HCl]0.62[Na2S2O3]1.28與資料分析收集器LABQUESTR2 所得的反應速率定律式為:r=k[HCl]0~1[Na2S2O3]1.37~1.82,而實驗裝置的費用卻相差25倍,本實驗使用可程式化Arduino裝置,連接各種不同的探測器,就可以擴充並測試不同實驗所需的數值,又可讓學生改變不同參數(程式語言),根據不同實驗需求,自行設計實驗流程,解決實驗所遇到的儀器問題,真正落實到STEM中重視跨領域的能力。   實驗內容 硫代硫酸鈉在鹽酸溶液中會產生自身氧化還原反應,其反應方程式如下式:  Na2S2O3(aq)+ 2HCl(aq) → 2NaCl(aq)+ S(s)+ SO2(g)+ H2O(l) 溶液維持一段時間的澄清透明,突然快速析出硫微粒而顯得白色混濁,而出現白色混濁時間利用Arduino結合濁度計測量當濁度計數值達到1.5V的時間,時間的倒數與反應物濃度的關係以求得反應速率定律式。 實驗器材:以小組為單位 器材名稱 數量 Arduino Uno 版 1塊 濁度計 1個 筆記型電腦 1台 150mL燒杯 5個 漏斗 1支 […]