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設計以「鹽」為主題的Reading-STEAM跨領域教材 / 古建國

Tuesday , 5, January 2021 Comments Off on 設計以「鹽」為主題的Reading-STEAM跨領域教材 / 古建國

設計以「鹽」為主題的Reading-STEAM跨領域教材 古建國 臺北市立大學  應用物理暨化學系 ckku@go.utaipei.edu.tw   中學提到鹽概念有再結晶與酸鹼反應之產物,食鹽是生活必需品,而酸鹼概念與生活關係密切,舉凡食物的酸鹼、衣服染色的條件或是清潔作用等,尤其酸遇到鹼之後產生鹽類與水。小學自然課程談到鹽的溶解與中學鹽的濃度計算(包括溶解度的介紹),實驗部分有鹽的再結晶與純化,以及談到化學反應會得到鹽類,例如醋與小蘇打的反應或是鹽酸與氫氧化鈉的反應。 本文閱讀的跨領域教材設計首先是以沈括《夢溪筆談》中的解州鹽池與陵州鹽池介紹岩鹽,以探討先人獲得食鹽的方式與相關知識,進而延伸探討食鹽的取得與精鹽製備,接著介紹酸與鹼反應產生鹽類的方式(科學),以及連結數學中的邏輯概念與資訊科技撰寫自動滴定裝置所需的設計,利用繼電器、紅外線感應器與外置抽水馬達製作酸鹼滴定裝置,進行酸鹼滴定產生鹽類,融入藝術領域,設計具有美感的自動滴定器,並藉由此設計模式延伸應用在生物中的植物澆灌與生活科技中的防疫科技應用之酒精自動噴灑器。 n  簡介 108課綱強調跨領域學習,以理科之科學與數學為例,融入人文藝術元素,透過主題式單元設計出發,以建構學生的學習思維,讓學生知道學習的來源已經不能只透過教師或書本,尤其加入科技領域內容,可以提升學生問題解決能力,其中人文藝術導入課程過程中,閱讀扮演重要角色,二十一世紀除了是一個資訊爆炸的時代,閱讀是吸收新知首要步驟,提升閱讀能力有助於各領域知識或技能的學習與表達。 1.     酸鹼與鹽 中小學科學學習中,酸、鹼、鹽是很重要的學習單元,以108課綱自然科學領域提到的學習內容說明如下: 第二學習階段學習內容:INe-Ⅱ-4常見食物的酸鹼性有時可利用氣味、觸覺、味覺簡單區分,花卉、菜葉會因接觸到酸鹼而改變顏色。 第三學習階段學習內容: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。 第四學習階段學習內容:Jd-Ⅳ-3實驗認識廣用指示劑及pH計。Jd-Ⅳ-6實驗認識酸與鹼中和生成鹽和水,並可放出熱量而使溫度變化。 學生在學習過程中,小學學習階段是認識與判斷酸與鹼,以及知道食鹽則是來自於自然界的岩鹽或海鹽。中學學習階段延伸到酸與鹼作用會產生鹽類,並進行相關議題探究。   2.     STEAM與閱讀融入STEAM(STREAM) STEAM是指科學(S)、科技(T)、工程(E)與數學(M)教育中加入藝術(A)領域(Arts),強調綜合的學科知識,有別於STEM是因為加入了藝術元素,增加學童表達與詮釋的學習(Sharapan,2012),這樣的跨領域學習更能激發學生的創造力和合作學習,讓學生學習更貼近生活。例如:周佳萩(2018)發展國小簡單機械STEAM統整課程之歷程研究,或李坦營(2017)以STEAM為本建構海洋教育新興議題融入視覺藝術之課程模式。 日前透過政府與民間的資源投入中小學推動閱讀,除了需要提升教師閱讀專業知能與教學能力之外,更需要培養學生閱讀習慣,增進學生閱讀素養及理解能力,於是有學者認為應該在STEAM中加入閱讀(Reading),DeBoer、Carman和Lazzaro(2010)認為跨領域中要有閱讀(Reading)與寫作(Writing),Ali Trachta(2018)將閱讀和寫作融入STEM和STEAM以推廣STREAM,提供學生跨領域學習。與日前國內108課綱重視「跨領域學習」理念相呼應,期待學生能整合這些學科知識應用於解決生活問題。   n  跨領域(Reading-STEAM)教材設計 以科普閱讀導向之STEAM(Reading-STEAM)教材可採取探究式的教學方式進行。教學活動分為議題探究、發現問題、實作討論和探究延伸四個部分,以鹽為主題Reading-STEAM設計見表1。   表1以鹽為主題之Reading-STEAM教材設計   單元 閱讀(Reading) STM EA 1. 議題探究 「夢溪筆談」之鹽池     2. 發現問題 鹽的來源與特性     3.      實作討論 STEAM探究 酸鹼鹽 再結晶與酸鹼滴定 設計與製作自動滴定裝置 4. 探究延伸 吳又可之《瘟疫論》 植物生長 […]

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