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教案名称
100年自然與生活科技科單元教案設計─電解質
教學領域
自然與生活科技
單元主題
電解質與酸鹼鹽(3-1電解質)
教學對象
八年級學生
教學人數
35人
教學時間
3節(共135分鐘)。
教材來源
翰林版第四冊第三章
設計者
台中市立東勢國中自然與生活科技科黃瑩榛教師
教學研究
※教材分析概念圖:
※教學重點:
1.了解電解質的定義以及生活中常見的電解質。
2.從物質水溶液的導電性,判別出電解質與非電解質。
3.了解離子的定義,以及離子與原子的差異。
4.認識阿瑞尼士電離說內容,以及和道耳吞原子說的矛盾。
5.了解電解質導電的原因,包含「解離」、「原子團」、「電中性」以及「離子移動情形」。
※學生既有經驗:
1.會利用石蕊試紙檢驗水溶液(包括:
檸檬汁、汽水、肥皂水、小蘇打水、鹽水、糖水、醋、
稀氨水),並依反應將溶液分成酸、鹼、中性。
2.會對溶液的酸、鹼與中性下操作型定義。
3.認識日常生活中常見的酸與鹼之特性的應用及安全須知。
4.了解金屬會導電,以及導電的原因。
※探究教學之三階段學習環架構圖:
※學生可能形成的迷思概念:
1.酒精、純水都是電解質,鹽類非電解質。
2.因為純水是中性,所以難導電。
3.電中性溶液與中性溶液是相同的。
4.電解質解離後陽離子游向正極,陰離子游向負極。
5.電解質能導電是因為和水溶液中的電子有關。
教學目標
能力指標
單元目標
行為目標
A.認知目標
【科學與技術認知】
2-4-1-1由探究的活動,嫻熟科學探討的方法,並經由實作過程獲得科學知識和技能。
2-4-1-2由情境中,引導學生發現問題、提出解決問題的策略、規劃及設計解決問題的流程。
B.技能目標
【過程技能】
1-4-1-2能依某一屬性(或規則性)去做有計畫的觀察。
1-4-3-1統計分析資料,獲得有意義的資訊。
1-4-4-1藉由資料、情境傳來的訊息,形成可試驗的假設。
1-4-4-2由實驗的結果,獲得研判的論點。
1-4-5-5傾聽別人的報告,並能提出意見或建議。
【思考智能】
6-4-2-1依現有的理論,運用類比、轉換等推廣方式,推測可能發生的事。
6-4-4-1養成遇到問題,先行主動且自主的思考,謀求解決策略的習慣。
6-4-5-1能設計實驗來驗證假設。
6-4-5-2處理問題時,能分工執掌,做流程規畫,有計畫的進行操作。
C.情意目標
【科技本質】
3-4-0-1體會「科學」是經由探究、驗證獲得的知識。
3-4-0-4察覺科學的產生過程雖然嚴謹,但是卻可能因為新的現象被發現或新的觀察角度改變而有不同的詮釋。
【科學態度】
5-4-1-1知道細心的觀察以及嚴謹的思辨,才能獲得可信的知識。
【科學應用】
7-4-0-1察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念。
A.認知目標
A1經由探究實驗了解電解質與非電解質的定義,並區別強弱。
A2利用引導性問題,解決並認識電解質導電的原因。
A3融入科學史的情境而了解阿瑞尼士電離說。
A4認識日常生活中的電解質。
B.技能目標
B1能藉由問題自行思考溶液現有的訊息,形成檢驗溶液導電性的實驗假設。
B2能確實操作「檢驗是否為電解質」的實驗。
B3能觀察並紀錄實驗結果,獲得研判的論點,進行有根據的批判。
C.情意目標
C1能體會實驗的誤差,會造成結果的不一致性,並了解原因。
C2經由探究活動和「阿瑞尼士」小故事增進學習科學的興趣。
C3感受日常生活中,電解質的應用以及對人體的重要。
A.認知目標
A1-1能說出電解質與非電解質的定義。
A1-2能分類電解質與非電解質。
A1-3能根據燈泡的亮度,判別溶液為強電解質或弱電解質。
A2-1能說出電解質導電的原理。
A2-2能提出有關金屬電與電解質導電的異同之處。
A3-1能說明離子的特性。
A3-2能列出「電離說」兩項以上的概念。
A3-3能寫出解離方程式。
A4-1能說出五種生活中常見的電解質。
A4-2能說明電解質包含酸、鹼及鹽類。
B.技能目標
B1-1能根據示範實驗假設溶液的導電情形。
B1-2能規劃出電解質的實驗步驟。
B1-3能列舉小組工作分配,並操作器材和紀錄實驗結果。
B2-1能正確組裝燈炮電路裝置以及碳棒。
B2-2能清洗殘留在碳棒中的溶液。
B3-1能記錄觀察到的實驗結果。
B3-2能上台發表結果的論點。
B3-3能說出有些水溶液能導電,有些則不能導電。
C.情意目標
C1-1能提出造成實驗誤差的原因。
C1-2能樂意將自己的想法分享出來,並提出問題。
C1-3能真實呈現出實驗的結果。
C2-1能認真投入探究實驗或活動的進行。
C2-2能好奇實驗中觀察到的所有現象。
C2-3能說出飲片或動畫所要表達的意義。
C2-4能列舉出阿瑞尼士對自己的啟示。
C3-1能注意生活中對電解質的攝取。
C3-2能說出電解質對人體的幫助。
單元名稱
3-1電解質
教學
準備
1.運動飲料廣告30s小短片2部。
2.檢驗電解質的燈泡實驗裝置與酸鹼鹽之水溶液或固體。
3.酸鹼指示劑,包含藍色或紅色石蕊試紙、廣用試紙等。
4.市面上飲料數種,如檸檬汁等。
5.小白板和白板筆紅、藍、黑各1支(每組一份)。
6.科學小故事-阿瑞尼士小傳、法拉第。
7.正離子與負離子磁鐵數個。
8.自製教學PPT一份。
9.單槍、雷射筆、延長線與notebook一組。
10.活動紀錄簿、學習單、科學成長實錄單(每人各一張)。
11.數位相機1部。
12.「攻佔台灣」榮譽榜一份。
教學
時間
3節課(共135分鐘)
地點
1.教室。
2.自然科學實驗室。
對應教
學目標
教師活動
學生活動
時間
分配
教學資源
評量
重點
C1-2
C2-2
C2-2
B3-3
C1-2
C1-2
C2-3
A1-2
A2-2
C1-2
A1-2
C1-2
B1-2
A1-2
A4-2
B1-1
B1-3
B2-1
B2-2
B3-1
B3-3
C1-2
C1-3
C2-2
C3-1
A1-1
A1-3
B3-2
B3-3
C1-2
C2-1
B3-3
C1-1
C1-2
C1-3
C2-1
C2-2
A1-1
A1-2
A4-2
B1-1
B3-1
C1-2
C2-1
A1-4
B3-1
B3-2
C1-1
C1-2
A1-1
A1-3
C1-2
C2-1
C1-2
C2-1
C2-4
A3-1
A3-2
A3-3
C1-2
C2-1
C2-3
A3-3
C1-2
C2-1
B3-2
C1-2
C2-1
C1-2
C2-1
C2-3
C2-4
C1-2
C3-1
C3-2
<第一節開始>
【階段一】初探(exploration)
活動A:
想像力來自於你的超能力。
1.擺出銅金屬、HCl水溶液以及燈泡電路裝置(含碳棒),詢問這三者有何關聯?
2.擺出NaCl(s)、蒸餾水和燈泡電路裝置(含碳棒),猜猜老師會有什麼動作?
等等會發生什麼事情?
接下來進行示範實驗,問學生觀察到什麼情形。
3.詢問為何會有「蒸餾水不發亮,但加入NaCl(s)後會發亮」的現象發生?
※鼓勵學生發言,適時進行獎勵制度。
4.播放不含關鍵字「電解質」的舒跑廣告,提示可能的答案。
最後再播放另一短片帶出這次的單元概念-「電解質」。
【階段二】概念介紹(conceptintroduction)
活動B:
超能力來自於科學的小把戲。
1.(小組討論)在剛剛的小實驗中,會讓燈泡發亮的有哪些?
是否有相同或相異之處?
可以得到什麼通則?
將答案寫在小白板上。
2.(小組討論)是不是所有物質溶於水中都可以導電呢?
你們認為哪些會導電,哪些不會呢?
將答案寫在黑板上,並上台發表分類的依據。
統整各組的分類後,詢問如何證明哪種分類方式是比較適合的?
最後整合同學之正確步驟。
※鼓勵學生發言,適時進行獎勵制度。
3.(Hand-on)擺出0.5M的蒸餾水、鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、食鹽、小蘇打、酒精和糖等8種水溶液,如何知道溶液的性質以及是否導電?
※說明實驗該注意的安全事項如:
1)「實驗完畢後,酸與鹼的廢液必須先中和,加水稀釋再到入水槽,而其他廢液存入廢液桶。
」。
2)紀錄「溶液的性質、燈泡亮度」數據、問題,以及結果。
※老師拍攝學生的實驗過程
照片和習作之活動紀錄,以便進行各組實驗統整說明。
<第一節結束>
<第二節開始>
【階段二】概念介紹(conceptintroduction)
4.(發現放大鏡)實驗完成,先播放習作紀錄簿呈現各組結果,再進行小組檢核與提問,比對先前的分類。
請學生解釋現象,以及從這些現象中,是否得到什麼結論?
※鼓勵學生發言,適時進行獎勵制度。
5.歸納各組的結論,進行「電
解質」的概念說明:
1)溶於水後會導電的物質稱為電解質,而溶於水後不會導電的物質稱為非電解質。
2)溶於水後燈泡很亮的,稱為強電解質;燈泡微亮的稱為弱電解質。
※將實驗照片show給學生
看,並詢問實驗成功與失敗的原因為何?
特殊現象(碳棒產生氣泡等)成因為何?
※將學生所提的問題統整
來,引導學生思考可能的答案。
1)有氣泡表示有新物質產生,
是一種化學變化,稱作「電解」。
2)水的導電性。
3)分類酸性、鹼性及鹽類電解質。
※鼓勵學生發言,適時進行獎勵制度。
【階段三】概念應用(conceptapplication)
活動C:
小小把戲也可以用得實際。
1.請各組預測今天帶來的各式各樣的5種飲料,哪些可能是電解質?
哪些為非電解質?
以及酸鹼性質為何?
將預測寫在白板上。
※預防學生沒帶,必須提供飲料(汽水、柳丁汁、檸檬水等)。
2.(Hand-on)請自行設計實驗,
並進行紀錄實驗所得導結果。
3.實驗結束後,請學生秀出實驗結果並解釋,最後由教師進行解答說明與補充。
答對最多的小組可以獲得精美小禮─電解質飲料。
想一想:
為什麼運動飲料廣告要特別打出電解質的名號,而其他飲料就不會?
<第二節結束>
<第三節開始>
【階段一】初探(exploration)
活動A:
搭乘會1884年的時光機。
1.帶學生回憶上次於實驗室中進行的實驗以及問題。
回憶Q:
溶於水能夠導電的物質稱為什麼?
(附上實驗裝置)
回憶Q:
電解質依照導電程度可分為幾種?
主題Q:
有沒有同學想過,為什麼電解質可以導電呢?
關鍵到底出在哪裡?
2.引導學生進行推理。
提示:
電池含正極與負極,所以要形成通路,溶液會怎麼樣呢?
※說明法拉第的瓶頸。
※鼓勵學生發言,適時進行獎勵制度。
【階段二】概念介紹(conceptintroduction)
融入科學史簡介─回到1859年阿瑞尼士出生的年代。
當「阿瑞尼士」見到有些溶液可以導電的情形,讓他產生無比的好奇,也開啟了一條不歸路。
介紹電離說的由來以及科學家「阿瑞尼士」的小故事,並解釋阿瑞尼士電離說的概念:
1)電解質溶於水產生帶電粒子,此過程稱為電離,此帶電粒子稱為離子。
播放動畫,詢問「將不同的電解質溶於水中,觀察到什麼現象?
」
2)離子是帶電的原子或原子團,如
、
。
3)離子可以自由移動。
4)溶液的電中性。
最後將答案寫在黑板上,重複詢問加深學生的概念。
3.
想一想:
電解質溶於水中,會是什麼樣子?
如:
NaCl、HCl
NaOH、醋酸、
H2SO4等,請同
學分組討論溶於
水中的解離方程式,書寫在小白板上。
(提示:
導電的關鍵在於產生帶電粒子,稱為「離子」。
)
請小組同學秀出答案,並進行解釋,最後由老師歸納各小組的結果。
※鼓勵學生發言,適時進行獎勵制度。
回到剛剛故事裡,主角在科學方面有什麼成就?
他遇到了什麼困難?
怎麼解決?
如果是你,你會怎麼做呢?
故事中,你印象最深刻的是什麼?
等,請同學回答或寫在「科學小故事學習單」。
【階段三】概念應用(conceptapplication)
活動B:
回到未來新科技。
先行回顧電離說,詢問同學:
Q1:
請問人在運動後,為何要喝運動飲料補充電解質呢?
流汗所排出的電解質為鈉和氯離子,而飲料成分包含水、電解質以及醣(碳水化合物)。
Q2:
進行「電離說」挑戰題。
<第三節結束>
<第一節開始>
活動A:
猜測也可以很有智慧─科學家的思考。
1.判斷三項物品的特性或相關性,進行有根據的猜測。
Ex…可能會導電等。
2.仔細觀察,並描述所看到的現象。
Ex…將固體放入水中會讓燈泡發亮等。
3.用心思考,解釋發生這些現象的可能原因。
Ex…不只金屬會導電,溶液也會導電等。
4.專心觀賞生活中的例子,思考並回答出這次的單元主題,產生進一步的問題。
Ex…什麼是電解質等。
活動B:
注入新概念,沸騰舊知識。
1.回想並思考,描述所見的現象幫助形成電解質的定義。
Ex…酸性溶液會導電等。
Ex…溶於水中可導電的物質,稱為電解質。
2.回想國小對酸、鹼溶液的先備經驗,猜測可能產生導電或不導電情形的溶液,並進行分類。
Ex…鹽水、自來水、鹽酸會導電,分為透明溶液。
用心思考如何驗證各小組的分類假設,並發表自己設計實驗的步驟。
Ex…做燈泡發亮的實驗、用石蕊試紙檢測酸鹼性等。
3.仔細認真進行實驗,觀察實驗中所發生的現象,進行分工、討論與紀錄實驗結果,另一方面思考實驗中產生的問題。
Ex…為什麼碳棒會起泡泡?
…亮度怎麼會不一樣?
…那我們喝的飲料勒?
是不是會導電?
…為什麼我們的蒸餾水會導電?
務必小心注意實驗安全,不打鬧。
<第一節結束>
<第二節開始>
4.尊重上台發言的同學,認真傾聽,提出可能的問題,以及形成自己初步的概念。
Ex…能導電的水溶液有酸性、鹼性,或是中性。
…當水溶液會導電時候,兩邊的碳棒會有泡泡產生。
…水溶液可分為會導電或不會導電兩種。
5.用心聽講,以建構新知識;或說出心中的相法或疑問。
Ex…為什麼會有氣泡呀?
…蒸餾水不可以用自來水嗎?
不一樣都是水?
仔細思考,由觀察結合既有知識,解釋實驗失敗的可能原因。
Ex…碳棒用完沒有擦一擦等。
將老師與同學的正確實驗結果和概念記錄到活動紀錄簿當中。
活動C:
成為時尚生活科學小達人。
1.應用方才所學的知識,判別溶液的導電性,並認真寫下
小組討論的預測。
Ex…檸檬水為酸性,會導電,為電解質等。
2.抱持著科學家的精神,進行假設驗證的實驗,將結果記錄下來。
3.帶著愉悅的心情參與活動,踴躍表達自己的意見或疑問。
Ex…到底是什麼讓燈泡發亮呀?
先自行思考可能的原因,再於課後找尋解答。
<第二節結束>
<第三節開始>
活動A:
跟著時光機的腳步!
1.帶著愉悅的心情,藉由問題回憶之前學習到的實驗結果。
踴躍發表自己的想法。
answer:
電解質。
answer:
強、弱電解質兩種。
先自行思考可能的原因,並舉手發言。
Ex:
是跟金屬導電一樣嗎?
有電子從它的身上流過。
2.根據老師的引導,思考溶液中的變化,並說出可能的回答。
Ex:
也會產生正極與負極。
帶著好奇心,認真聽講科學小故事,並適時發表自己的想法。
認真觀察動畫中的離子行為,踴躍發表自己的意見,最後寫下正確的概念至學習單中。
Ex:
離子的數目不太一樣、離子可以自由移動等。
疑問:
那怎麼解釋強電解質與弱電解質?
結合先備知識以及發揮想像力,利用小組討論畫出溶液中可能產生的離子情形。
Ex:
為什麼會產生離子?
用心聽講,以建構新知識;或說出心中的相法或疑問。
Ex:
那怎麼判斷哪個是正離子?
哪個是負離子?
尊重上台發言的同學,認真傾聽,提出可能的問題,以及形成自己的概念。
思考當自己面臨故事主角的問題時,該如何解決,並踴躍發表自己的想法。
Ex:
如果我是他,我一定會努力證明我的論點。
活動B:
科技始終來自於人性。
認真思考可能的原因,並提出自己的看法。
<第三節結束>
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銅金屬片*1、
0.5MHCl(aq)、
燈泡電路裝置*1、碳棒*2
NaCl(s)、
裝滿蒸餾水的塑膠瓶*1、
燈泡電路裝置*1、碳棒*2
榮譽榜*1
單槍*1、
Notebook*1、
延長線*1、
廣告影片*2
小白板和白板筆紅&藍&黑每組各一份
自製PPT*1
榮譽榜*1
0.5M的蒸餾水、鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、食鹽、小蘇打、酒精和糖水溶液、
習作紀錄簿*全班
數位相機*1
單槍*1、
Notebook*1、
延長線*1、
雷射筆*1、
習作紀錄簿*
全班、
實驗工作單*全班(附錄五)
、榮譽榜*1
自製PPT*1
概念學習單*
全班(附錄四)
小組實驗照片*n
自製PPT*1
各組準備的飲料*5、
小白板和白板筆紅&藍&黑每組各一份
提供學生需要的器材、
實驗設計活動單*全班(附錄一)
飲料*1組
單槍*1、
Notebook*1、
延長線*1、
雷射筆*1、
自製PPT*1
自製PPT*1、
法拉第科學小故事*1
榮譽榜*1
阿瑞尼士科學小故事*1
自製PPT*1
概念學習單*全班(附錄二)
小白板和白板筆紅&藍&黑每組各一份
榮譽榜*1
科學史學習單*全班(附錄三)
自製PPT*1
電解質挑戰學習單*全班(附錄四)
推理能力
、意見的表達。
觀察技能、認真參與。
勇於發言
聯想日常生活的科學。
小組討論、認真參與。
上台的口語表達、
專心傾聽、適時發問。
設計實驗、回答教師詢問
觀察、紀錄實驗數據、注意安全、工作分配。
解釋觀察到的現象、發表想法。
認真聽講
觀察教師的照片、回答問題、思考與推理能力。
認真聽講
、適時發問。
預測結果、設計實驗。
專心聽講、表達想法。
形成性評量、問題的推理。
認真聽講、努力思考答案並勇於回答。
認真聽講、適時發問。
填寫學習單
填寫學習單、發表自己的想法。
分工合作解決問題之能力。
發表的口語能力。
尊重同學發言、認真思考問題、回答能力。
科學應用
能力、推理能力、解決問題能力。
★參考文獻:
1.康軒文教事業(2008)。
國中麻辣講義‧自然與生活科技─教師版。
2.翰林出版社(2008)。
自然與生活科技─教師手冊。
3.教育部(2003)。
九年一貫課程綱要。
※教學評量與能力指標對照表─part1:
教學評量
能力指標項目
單元主題
酸鹼鹽與電解質
授課小節
電解質
活動
名稱
與
學習單
內容
教學活動
學習單
A.
想像超能力
B.
科學小把戲
C.
科學小達人
D.
科學時光機
實驗設計單
科學小故事
概念學習
勇
者
的
挑
戰
認知部份
2-4-1-1由探究的活動,嫻熟科學探討的方法,並經由實作過程獲得科學知識和技能。
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2-4-1-2由情境中,引導學生發現問題、提出解決問題的策略、規劃及設計解決問題的流程。
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技能部份
(1)
1-4-1-2能依某一屬性(或規則性)去做有計畫的觀察。
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1-4-3-1統計分析資料,獲得有意義的資訊。
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1-4-4-1藉由資料、情境傳來的訊息,形成可試驗的假設。
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1-4-4-2由實驗的結果,獲得研判的論點。
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1-4-5-5傾聽別人的報告,並能提出意見或建議。
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6-4-2-1依現有的理論,運用類比、轉換等推廣方式,推測可能發生的事。
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6-4-4-1養成遇到問題,先行主動且自主的思考,謀求解決策略的習慣。
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※教學評量與能力指標對照表─part2:
教學評量
能力指標項目
單元主題
酸鹼鹽與電解質
授課小節
電解質
活動
名稱
與
學習單
內容
教學活動
學習單
A.
想像超能力
B.
科學小把戲
C.
科學小達人
D.
科學時光機
實驗設計單
科學小故事
概念學習
勇
者
的
挑
戰
技能部份
(2)
6-4-5-1能設計實驗來驗證假設。
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6-4-5-2處理問題時,能分工執掌,做流程規畫,有計畫的進行操作。
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情意部份
3-4-0-1體會「科學」是經由探究、驗證獲得的知識。
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3-4-0-4察覺科學的產生過程雖然嚴謹,但是卻可能因為新的現象被發現或新的觀察角度改變而有不同的詮釋。
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5-4-1-1知道細心的觀察以及嚴謹的思辨,才能獲得可信的知識。
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7-4-0-1察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念。
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- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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