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【教學應用】彈簧一「限」

發布時間:2020-07-17 點閱次數:2169
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主題名稱:彈簧一「限」
作品學習領域:自然科學
施行年級:3年級
學生人數:34人
課程節數:4節
輔助教學設備/資源:
■教學使用設備:投影機、桌機、平板、Apple TV、簡報筆。
■實驗器材:支架、彈簧、尺、砝碼、長尾夾、磅秤、電子秤、自選測量物。
■教育媒體影音運用資源:
1.【自然系列-物理|彈力】(游絲彈簧的發明與虎克定律)惠虎專利爭奪戰-part1
2.【自然系列-物理|彈力】(游絲彈簧的發明與虎克定律)惠虎專利爭奪戰-part2

媒體影音來源:
【自然系列-物理|彈力】(游絲彈簧的發明與虎克定律)惠虎專利爭奪戰-part1
【自然系列-物理|彈力】(游絲彈簧的發明與虎克定律)惠虎專利爭奪戰-part2

█ 教學發想(教學活動概述):

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  透過五年級下學期自然科「力與運動」單元—「測量力的大小」活動,可以讓學生了解如何運用彈簧以及工具測量力的大小,並且運用表格和圖表記錄結果。
  課程的開始是讓學生透過生活中會發生的問題探究可以解決的方式,接著透過實驗後所畫出「彈簧伸長量─砝碼數量」的折線圖,發覺自己的實驗結果與課本中所附上的折線圖有所不同,接著藉由教育媒體影音的影片,使科學中的定律能活潑生動的透過動畫傳達。
  本課程亦將使用 Apple TV 讓學生可以在實驗結束後立即檢驗自己的實驗過程,此步驟不但可以讓學生觀察自己實驗的過程,找出可能影響結果的原因,還可以讓不同組別的學生相互觀察實驗過程,透過他人經驗學習不同的優點以及實驗可再改良處,使學生不但能自我精進,更能達到「共好」的學習加乘效果。


█ 教學流程(過程):

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  一、提出問題
   (一)老師提問:「如果想要利用彈簧知道__________(自選測量物)的重量,可以怎麼做?」
   (二)學生提出想法並設計實驗。

  二、彈簧測量力的大小實驗

   (一)實驗流程:

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   (二)將實驗結果記錄在表格中並畫出彈簧伸長量與砝碼數量的折線圖。

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   (三)實驗討論
   教師提問:「根據實驗結果,你發現了什麼? 」(彈簧伸長量與砝碼數量的關係如何?)

  三、教育媒體影音影片—彈簧伸長量與重量的關係
   (一)教育媒體影音影片
    1.【自然系列-物理 | 彈力】(游絲彈簧的發明與虎克定律)惠虎專利爭奪戰-part1
    https://video.cloud.edu.tw/video/co_video_content.php?p=339001

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    2.【自然系列-物理 | 彈力】(游絲彈簧的發明與虎克定律)惠虎專利爭奪戰-part2
    https://video.cloud.edu.tw/video/co_video_content.php?p=339002

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   (二)討論
    教師提問:
    1.從影片中可以發現彈簧伸長量與重量之間有什麼關係呢?
    2.請觀察你畫的折線圖和影片以及課本中呈現的彈簧伸長量與砝碼數量的關係有什麼地方不同呢?想一想,造成不同的原因是什麼?
    3.砝碼的數量可以毫無限制的增加嗎?為什麼?

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   (三)觀察實驗照片與影片
    教師可運用手機或平板拍照和錄影,再利用 Apple TV(或 Mirroring APP),即時呈現學生實驗過程的照片、影片於投影幕上。播放實驗照片、影片時,請學生觀察自己的實驗過程,學生將會對「請觀察你畫的折線圖和影片以及課本中呈現的彈簧伸長量與砝碼數量的關係有什麼地方不同呢? 想一想,造成不同的原因是什麼?」此問題會有更多的想法。

  四、測量重量的實驗
    (一) 自選測量物並進行測量物體的重量
     (註:此實驗學生需要知道彈簧伸長量與重量的關係,才有辦法藉由彈簧的長度推測出自選測量物的重量。)
    (二)透過工具測量自選測量物的重量
     1.請學生想一想生活中還有哪些工具可以測量物體的重量?
     2.運用工具測量自選測量物實際的重量。
    (三)教師提問:運用彈簧測量出自選測量物的重量與利用工具測量出自選測量物實際的重量差別多少?想一想可能是什麼原因造成不同工具測量結果出現差別。


█ 教學現場發現:
  運用生活情境帶入課程教學,使學生在試圖解決問題的過程中,可以更進入學習情境。然而科學中部份科學定理較為艱澀,學生不容易進入學習狀態,因此加入媒體影音的影片,使抽象概念的科學定理得以透過動畫生動活潑、淺寫易懂的方式呈現給學生。最後,透過學生自己實驗過程的照片、影片進行討論實驗結果與過程之間的關係,讓學生除了解決問題、探究問題以外,更可以透過同儕間的經驗相互學習。
  在本堂課中,筆者觀察到學生容易遇到的三項問題如下:
  1.將實驗結果轉換成折線圖對部分學生是困難的,可以藉由同儕共同學習。
  2.學生對於課本及自己實驗結果的折線圖所產生差別的原因,能藉由實驗照片與影片有更多發現。

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影響實驗結果的原因:

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3.測量自選測量物重量的實驗:當物品太重時,學生需要想辦法解決問題。

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█ 教學反思與收穫:
  當課堂中教師提出生活情境的問題時,學生會想辦法設計實驗解決問題。實驗過程中教師若不給過多的提示,學生反而可以透過同儕討論,克服實驗中所遇到的困難,這使得學生在過程中學習到的解決方式及知識,更能深化在學生的學習歷程中。譬如:找不出實驗中影響結果的因素時,教師透過數位科技的使用,讓學生能夠透過觀察自己做實驗的照片和影片進行省思;或是當學生覺得測量物的物品太重,運用彈簧測量重量遇到問題,在實驗膠著的當下,教師不直接說出解決方式,而是藉由提問讓學生想自行推測、探究尋找方法,課程中學生透過討論發現,可以利用增加砝碼、將桌子移開以及使用支架架高等方式解決問題。
  在課程中使用教育媒體影音的影片時,學生無不專注的盯著看影片內容,播放影片的期間也看見學生帶著笑容觀看影片,甚至在課堂結束後還有學生提及影片有趣的內容,不但能吸引自己想更了解科學知識還能使原本一知半解的概念豁然開朗,增進學習的效能。看著學生這樣的回饋認為影片適當的融入
教學,不但能提升學生的學習興趣及成效,更可以讓教師用更輕鬆簡單的方式教授繁複的科學原理。


█ 教學照片:

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