2016-10-28

用 Magic Cube 來呈現有次序性的概念

看到岐阜物理松田老師的分享,
有一個玩具,是由八個小方塊所組成,
可呈現六組圖,只能有順序地往前或往後,
想到其方塊分開的過程和可於減數分裂,所以就做了一個。
做的過程可以參照這裡的或是這個影片
起始想要做成一個檔案,直接列印出來,只要黏膠帶就好,
但圖形沒成品有點複雜,結果就用用紙折了8個小方塊再黏起來,
可是黏的時候,忘記編號了,導致就算圖畫完,拆開後應該還是一團亂...

2016-10-27

針孔成像

先給學生看了之前自己做的針孔相機,以及拍攝出來的底片長什麼樣子,
講了一些關於攝影、帶之前學生做這種相機、正片負片等的事情,
放了一些別人做的針孔相機,還有針孔立可拍明信片的影片(他的設計是兩個針孔,可以拍兩張),當做動機的引入。

用品客洋芋片搭配鋁罐,size上很ok,
只是長度需要買大罐一點 500ml 那種鋁罐才能伸縮進去多點。
鋁罐需要底部挖掉,因為要拿去磨凹面鏡,所以挖掉還可以用,
屏幕使用不要的白色半透明浴簾,
上面開口的部份是眼睛可看的、拉環不去掉可以拉。

品客的罐子底部挖大洞,
把鋁片用大型打孔器打成一樣大小3.5平方公分的正方形,
邊緣圓滑處理後比較不割手,在於上面鑽不一樣大小的圓洞、兩個洞、三角形、方形,甚至星形,
用來問是否影響成像用的,也可以直接塞入強力手電筒來看成像,
事先給學生看LED燈貼片的正方形,再讓他們猜成像也是一樣的。

燈源就用行動電源接LED燈,外罩為鋁片切割的箭頭鏤空圖案搭配上面講到的孔洞讓學生猜測並親自看來驗證。

用銅油磨鋁罐凹面鏡

之前坤龍老師教過可以用銅油磨鏡,今年帶理化時就也跟學生這麼做,
整體說來要磨凹面鏡比較容易一點,大約20分鐘以內都可以磨出來,
凸面看磨出來面積大小,鐵定超過20分鐘,
銅油每沾一次大概就是磨一面鏡的時間就會乾掉,
100 ml給一個班級磨一面會剩一點。

所以今天早自修請學生邊磨邊聽國文的三國演義,
磨到第一節開始上課時已經有好幾個凹面都磨好了,
請他們往自己臉移動時,大多能回答像的變化,
我說這跟平面鏡很像,但是方向呢?
移動到焦點內時有幾個學生發現有不同變化,
再開始講焦點,並請同學嘗試匯聚日光看看。

最後畫物體 2f 外、f ~ 2f、f 內的成像圖。
前面兩個圖,平行主軸入射會經過焦點、通過焦點反射後會平行主軸射出,
就可以決定像大小,學生多能接受,
但是第三個圖需要其他線(通過鏡心反射、虛像)的時候學生就不行了。

光合作用組模型需和其他類比方式分開進行

光合作用每年都用了四節課,前大半是去年寫下的紀錄,因為第四節課做成教專,所以第四節內容較多,也改了一些教專的格式,方便參與的老師撰寫以及瞭解課堂前操作過的內容。

  • 葉的構造:製作模型。
  • 光反應:利用針筒和打孔器將葉子打成葉錠,分光照組和黑暗組來看葉子沉浮數量。
  • 碳反應:課本上碳反應活動,只是為了方便起見,葉子也用打孔器打,煮的時候用電磁爐、學生隔水加熱是將葉錠放在試管內隔水加熱,這樣的過程很省酒精,結束碘液-澱粉測試後直接請學生把葉錠貼在筆記本上。
  • 光反應和碳反應的分子流動給學生操作,用的是一般的積木。帶的流程是利用小新的光合作用綠色國度的繪本PPT版,之前書商有發過,沒有使用裡頭的學習單是因為去年(2014年)在三個班做了三個不同處理,分別是發學習單寫類比物、做成小書、16張圖直接在一張A4上,請學生直接將類比物寫在 16 張圖上的角色或場景,發現直接一張A4來得直覺,小書翻折方向若製作有誤反而要花時間協助修正,而學習單字好多,改得眼花撩亂。課程開始時先請學生將光反應和碳反應的結果拿出,請他們就實驗結果作簡單總結(光照組有產生氣體黑暗組無氣體、有澱粉產生),並問如何驗證氣體,學生表示國小就有作過使用線香的活動,所以我不用再做一次,事實上每組也不易收到那麼多氣體可以測試,不過Spell老師用大量蒐集的方式可以做出來。那氣體怎產生的呢?接著看繪本陳述的內容。並同時動手將繪本裡的類比物改成用積木方式拼湊出來。

操作時發現最大的問題就是要求學生熟悉繪本內容、把類比物轉化為目標物、還要把目標物轉成分子模型,步驟實在太多了。所以來年應該要分開一下,繪本當切入,邊講邊猜,然後再讓積木來分子模擬,積木拼到最後會利用大的葡萄糖分子和氣體分子與前面教授的擴散作用是否需要蛋白孔道來相呼應做結尾。

今年的流程:
  1. 以刷葉脈書籤切入,利用消失的部份做提問,問學生留下的是什麼、消失的是什麼來講解葉片構造。留下的學生有回答細胞壁、角質層、消失的有人回答細胞膜以內的構造、細胞、營養器官等,許多答案都可聽得出來學生有在想,但是都有點怪怪的,這些答案是用來澄清迷思概念很棒的地方,明年應該會繼續問這問題。畫完基本構造後,讓學生分別猜名稱、功能,我最後統整講解,回家功課是做葉模型。
  2. 今年也做光反應的葉錠實驗,花了一些時間引導為什麼葉錠會下沉的這件事情,跟上一節課提到鬆散的葉肉構造是相關的,這些鬆散的構造功能是什麼?儲存什麼樣的物質?為什麼要儲存這些氣體?多的氣體去哪裡?實際操作時,還會問氣體從哪裡出來,引回去上表皮還是下表皮氣孔比較多?怎麼從光澤顏色看上下表皮差異?並請學生做預測。
  3. 用綠色國度繪本帶光合作用流程,揭曉前一節課光反應結果。
  4. 煮光反應和碳反應的葉錠,做澱粉-碘液呈色結果,同時以積木拼湊綠色國度裡的每種不同角色,最後做統整包含物質進出、光碳反應比較等。

因為去年把一些活動課堂上做,所以時間被壓縮,今年得以看到每一組都有充足時間組模型,我想來年應該還是會把組模型跟繪本分開進行是比較妥適的。只是在想可不可以三節課內完成呢?四節真的有點拖。

最後附上將來不會再出現的教專,2015年我修的簡化版本,內容包含2015年時其他老師給的簡單回饋。

定影

為了防止這些殘留鹵化銀在日後繼續對光線敏感,定影劑將它們溶解和清除,只留下顯影後的金屬銀。使圖像在光線下穩定且永久保存。 以 AP 顯影罐為例,300 c.c.溶液中 , 20 % 硫代硫酸鈉 = 60g 硫代硫酸鈉  + 240g 水 硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)和溴化银(Ag...