2020年7月28日 星期二

[七年級導師教學分享]照海華德福108學年度_夏學季_W08_物理


親愛的夥伴們~

七年級的物理課著重在生活現象的觀察並動手做享受實驗的過程以及探索現象背後潛在法則,也透過對實驗的觀察做出較明確的描述,在試著不過多也不過少的描述現象練習過程中,孩子們清晰的思維能力也被慢慢培養鍛鍊著。我們上課的方式第一天進行與孩子生活經驗相關的實驗觀察並給予口頭描述練習,隔天會進行實驗的回顧並且做一個概念總結,最後再對潛在的法則進行討論給予簡潔陳述。上學期已經做過聲、光、熱相關的物理實驗,這學季主要安排的是電磁電流和基礎力學的相關實驗,用以接續八年級之後的骨骼與肌肉的生理反饋經驗以及更多的自然物理現象理解來一起進入工業革命的變化歷史,當然,在華德福的學習一直都是整合型的生活經驗學習,還有哪些整合的面向我們等到進入八年級再慢慢來說明。


這次的物理主課程我們接續之前的熱能變化複習開始,一顆小蠟燭燃燒之後產生的熱能可以讓燭台的六個面向的吊飾開始進行順時針的旋轉;一顆克魯克斯光能輻射計有著黑色的四片旋葉在陽光下也能造成旋轉動能,這些都是六年級和七上的時候曾看過的實驗,詳細複雜的背後物理原理之後八年級以及後續高中階段會有更詳盡的引導與說明。但在時,這我請孩子準備兩隻同樣大小尺寸的塑膠吸管,然後經過和布摩擦之後,兩隻吸管的互動也開啟靜電效應的物理概念,讓孩子見識到除了光、熱、風、水等可以讓東西移動外,也喚醒他們對於摸不著的靜電還有用馬蹄形磁鐵和鐵粉漏斗的小實驗複習看見磁力線的運動路徑,孩子們開始從可見的過渡到不可見的現象,然後廠商送的磁浮效應也讓有些孩子提到了永動機的設計,我沒有答覆孩子是否可行,但也請孩子經過實驗自己去想想永動機的可行性設計,等之後八年級我們再來探討。

靜電的實驗還加入和六年級不太一樣的變數,我們用同一顆保麗龍小球,用四種不同材質的布(棉、絲絹、化纖、毛絨)去和三種不同材質的棒子(分別是玻璃棒、矽膠條、塑膠吸管)進行摩擦,然後靠近那一顆保麗龍球的各種反應,也讓孩子開始思索靜電會產生動能以外,還會因為材質不同而有不同的動能(吸引力或排斥力),接著我們開始複習之前做的人造磁鐵的磁針效應,也開始探討電的發現,孩子們聽見靜電發現竟然又是那位數學家泰勒斯(Thales)發現的,大家覺得不可思議,然後我讓孩子拿出坊間的4號電池,然後請孩子用不同尺寸粗細的銅線對鐵釘進行繞線,最後接上電池之後,大家發現有磁力可以吸引珠針,還發現會因為不同粗細的銅線及圈數多寡的差異也和磁力可以吸引到的針數量有不同。沒多久,果然有孩子來說電池很燙,我們藉機提到電池過燙會有爆炸的疑慮,所以我就跟孩子說還有一種安全的電池,我們可以自己做做看,請大家隔天帶來各種家中有的蔬果,孩子們莫名其妙但也都照做了。


隔天我們除了孩子帶來的檸檬、蘋果、梨子、百香果、學校摘的小柚子、胡蘿蔔,還去廚房要了一些番茄醬汁、醬油、糖水、鹽水還有醋,然後用鋅片和銅片及電線串聯可能的組合,然後讓孩子看看怎樣的組合可以讓燈泡變亮、讓小時鐘出現數字可以調整時間。孩子們個個認真的模樣還有群組討論的合作,迫不及待想知道這樣越多種組合是否可以更強電力,最後每個孩子都有成功的完成蔬果電池的經驗,反倒是因為醬料稀釋過頭,所以沒成功,只好留待之後八年級的時候再繼續研究了。電學的部分我也跟孩子分享義大利物理學家伏打(Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta)做出第一顆電池的伏打電堆實驗的過程,還有提到安培的小故事以及路易吉·伽伐尼(Luigi Aloisio Galvani)醫師在做解剖實驗時發現生物電的故事,然後我們的電學也就告一段落。

在等待電學器材到齊讓所有孩子足夠做實驗的空窗期間,我們穿插了基礎力學的實驗,孩子們先從最熟悉的蹺蹺板製作開始,分三組各自取來木板條、半圓的圓柱剖面當支點,然後經由測量和不同同學的重量級平衡的調整,孩子們進入日常生活中的槓桿原理探索,然後我們討論剪刀、鑷子、掃地的動作、拿鏟子挖土的動作、螺絲起子、釘書機、燕尾夾、拔釘器、夾子、指甲剪、打棒球、划獨木舟、開瓶器等等相關的支點位置、施力點位置與抗力點位置的變化以及人使用這些變化想要達成的目的,還加入一指神功讓人無法站立的實驗,最後我們用一首打油詩來說明槓桿原理三兄弟的合作關係。在探討力學的過程有一階段我用符號代表距離和施力、抗力,我跟孩子說這也是數學提過的代數應用之一,然後孩子們突然就回我:『物理的盡頭是數學,數學的盡頭是哲學』,哈~果然數學課上的內容,孩子還是有印象的。

可惜因為接近學期尾聲,遇上端午連假和排戲還有分一點時間給專題探索討論,加上工作本希望在學期內完成,所以最後幾天有些時間就留給孩子完成整理及工作本製作,能拿來做實驗的時間有限下,孩子們意猶未竟的都反應很喜歡這樣的物理課,可惜專題題目還是沒能吸引到孩子想要探索自然科學這一類型,可是看到大家都很喜歡也很期待接下來八年級的自然科學實驗,那也還算成功啦!










平安喜樂

怡慧老師

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