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106學年台中教育大學自然科學實驗研究學分班(台中班) part1

學期中接獲中教大張嘉麟老師來信,進修推廣部開設自然科學實驗研究2學分班,希望比照去年模式,與我共同開課;於是趕緊設計課程,備齊材料,熟料,學校A1-A2棟進行補強工程,教具室位於A1棟,所以期末趕緊將學分班課程內用得到的教材及教具分成十大箱,請學生搬至其他教室暫放以便整理…
本次的課程規劃因為夢N及輔導團的教學經驗累積,多了更多的動手實作及探究的教學與學習,為的也是讓參與學分班的老師進一步了解108課綱及自然領綱的教學核心…
這次的台中班共有44位教師報名,遠遠超乎我的預期,想到要準備44位教師的教具教材及備料,就夠我忙的了!!
第一天(107.7.16)上課,張嘉麟老師特地到場,除了為此次的學分班開場之外,也一一認識在場的教師,之後由我開始第一天的課程…

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(圖片拍攝:教務主任李順興)


力的世界(神奇的磁力)
三年級的單元,一開始藉由科學小玩具讓老師完中學,同時也讓老師在玩樂中了解力的作用及相關科學概念;接下來,針對課程內容的實驗單元『不同形狀、大小磁鐵磁力的比較』做實作與探究…
本次選擇這個實驗做探究,主要是因針對課程內容的實驗部分『不同形狀、大小磁鐵磁力的比較』對於學生的了解與認知是否會產生迷思,抑或是課程內容實驗題目文字的偏差,造成教學上難以傳達的正確概念,希望透過此次學分班老師們的實作與探討,共同探究…

首先...以製作科學小玩具並以競賽方式引起老師學習動機...

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彈珠山豬(滾動摩擦力)...

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石虎家族之終極平衡(多力平衡)...

接著,發下實驗教材,動手實作...
實驗名稱:不同形狀、大小磁鐵磁力的比較
實驗材料:馬蹄形磁鐵-圓形磁鐵(大)-圓形磁鐵(小<強力磁鐵>)-長條形磁鐵-圓柱形磁鐵-迴紋針
各組開始討論如何著手進行實驗,並將可能影響實驗結果的變因降到最低,每一個實驗步驟都能達到組員的共識方才進行...

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各組討論及實驗過程...

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各組製作海報並上台發表...

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各組上台發表時間...

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各組海報成果...

實驗重點:

1.磁力大小比較是以能吸起最多迴紋針這定義為磁力最強
2.磁鐵要控制於以同一磁極同一部位吸引迴紋針(全部由N極或是S極吸引;皆由兩側或是中間吸引)
3.迴紋針如何吸引:

  • 磁鐵吸引迴紋針後,再由迴紋針吸引另一個迴紋針
  • 迴紋針一個一個串接後,再由磁鐵吸引
  • 由磁鐵一次吸引最多的迴紋針
  • 迴紋針至於桌面上,磁鐵慢慢靠近,測量最遠距離迴紋針會被磁鐵吸引

實驗結果及討論:
1.各組皆以圓形磁鐵(小<強力磁鐵>)磁力最強,第二位則不盡一致
2.磁鐵的存放會影響磁鐵本身的磁力
3.不同的吸引方式會影響實驗結果
4.本次實驗題目有許多變因未能控制,會造成不同的實驗結果與結論

 

討論之後,我提另一種方法供大家參考~~
以紙杯負重方式來比較本次的題目...

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以紙杯負重實驗過程...

實驗結果:

各組實驗結果趨向一致,表示以紙杯負重方式比較磁鐵磁力大小較能避免不必要的變因干擾實驗結果


電磁作用

以簡報說明課程內容後,自製指北針及製作電動馬達...
電動馬達是課程本身的實驗單元,學生製作時常常會發生作品無法轉動的情況,讓老師動手實作,也讓老師嘗試去解決組員無法轉動的情況,以期老師在教學課堂上同樣能解決學生會遭遇的問題...

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製作電動馬達...

動手實作前,看影片找變因,讓教師透過看影片方式引導學生找變因

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接著,發下實驗教材,動手實作...
實驗名稱:電磁鐵磁力大小比較
實驗材料:漆包線-木棒-鐵棒-鋁棒-塑膠吸管-迴紋針-電池座-電池
各組開始討論如何著手進行實驗,依各組所分配到的題目(不同變因)實作...

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實驗過程並畫製海報...

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各組成果...

 

實驗重點:

1.電磁鐵磁力大小比較是以能吸起最多迴紋針這定義為磁力最強
2.不同變因下電磁鐵磁力大小的比較

實驗結果及討論:
1.各組以不同變因進行實作

  • 不同棒子材質對於電磁鐵磁力的大小比較
  • 線圈內鐵棒數量對於電磁鐵磁力的大小比較
  • 線圈數的多寡對於電磁鐵磁力的大小比較
  • 電池串聯個數對於電磁鐵磁力的大小比較
  • 不同廠牌的電池對於電磁鐵磁力的大小比較

2.本次使用的電池非第一次拆封,會影響實驗結果
3.線圈內鐵棒數量對於電磁鐵磁力大小比較的結果令人意外,需再嚴謹實作後再作討論
4.線圈內鐵棒數量對於電磁鐵磁力大小比較中,線圈內鐵棒如何纏繞,都會對實驗結果造成不同影響
5.不同廠牌的電池對於電磁鐵磁力大小比較中,利用同一電池座會不會影響實驗結果,也就是說上一顆電池的磁力的剩磁會不會影響下一顆電池的磁力,值得後續再探討

~第一天課程結束 待續~

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