波以耳的元素說與火柴火箭製作

上課人數：8人
年齡分布：四～六年級
學生類型：自學生
上課時數：2.5小時
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[段落一] 認識古代的元素理論

A. 三元素說與四元素說

1. 老師先複習上週提到的鍊金術的起源、提問讓學生回憶三個階段的故事。
2. 藉討論歸納出鍊金術帶來的好處有哪些。
3. 上述過程中會再提起古代的元素說，老師宣告古人認為所有的物質都是由元素組成。但元素究竟是什麼？元素又有哪些？
4. 觀看影片<化學之父-波以耳(上)>，過程中請學生留意鍊金術師所說的元素是什麼。
5. 看完影片後，提問請學生重述三元素說與四元素說的提倡人，以及這些學說的內容分別是什麼。
6. 老師一邊與學生討論，一邊帶著學生將這部分的知識整理出來。（這邊是先幫助學生建立整理重點的能力）
7. 詢問學生：影片最後提到這兩個學說都錯，為什麼錯呢？

圖、老師帶著學生一起練習整理重點。

B. 四元素的煉金體驗活動

1. 老師展示手上的樂高，說明古人認為元素組成了世界上所有物質，元素就像是這些樂高，待會要讓大家用樂高體驗一次四元素說的煉金理論。
2. 發下一人一包樂高，然後展示投影片，請學生用手上的樂高，拼出投影片上的圖示。
3. 小試身手後，帶著學生幫不同顏色的樂高定義成四元素說裡的元素：紅樂高是火元素、藍樂高是水元素、橘樂高是土元素。
4. 讓學生猜猜看，那風元素是哪個顏色的樂高（剩下白色與綠色），討論一下後，老師定義風元素是綠+白的組合。
5. 接著展示第二題，請學生用這四元素樂高，拼湊出投影片上的圖片（條件：每個元素都要用上）。
6. 拼湊完後（看註解1），請每位學生分享自己拼完的結果，可以發現每個人的拼法都有些不同，但的確都拼出相同的圖樣，而且都用上了四元素。那麼誰是對的？
7. 老師展示自己的解答，討論：為什麼只有老師的這個版本才是對的？有任何合理的理由嗎？
8. 最後展示第三題，同樣讓學生嘗試用四元素拼湊，但此題有陷阱，因為必須將風元素的白樂高與綠樂高拆開才有可能拼出來。這裡老師不用再強調風元素不能拆解，就讓學生嘗試（註解2）。
9. 學生感到焦頭爛額時再發下提示卡，請學生按照提示思考要怎麼拼湊（通常還是拼不出來，除非想到要把風元素拆解）。
10. 最後請學生停止動作，老師展示圖示讓學生觀察。（學生驚呼：原來可以拆開！！）
11. 討論當初拼不出來的原因有哪些，收斂到古代人以為水火風土是基本的元素，但其實他們並不是構成物質的最基本單位，以風元素為例就知道，其實還可以拆成白樂高與綠樂高，這兩個才更像是元素。也因此，古人發現有些東西就是無法用煉金術煉成，就是因為他們沒有掌握到最基本的物質。

圖、帶著孩子比較每個人用四元素樂高堆疊的結果有何不同？

//註1// 拼湊過程原本應該還要給提示卡，但是發現學生拼得滿快的，就決定不給提示卡，看看學生會如何運用四元素拼出相同的圖樣。
//註2//我好像在做第二題時給錯指示，有說到風元素不要拆掉，所以學生後來發現可以拆時，就感覺被騙了ＸＤ。我覺得也可以解釋成，古人（我）非常相信風元素就是最基本的元素之一，所以沒想到原來還有更小的組成。

[段落二] 波以耳的元素說

A. 認識波以耳的論點

1. 與學生說明波以耳發現了古代煉金術的問題，後來也被尊稱為化學之父，請學生待會仔細看波以耳提出哪些論點反駁煉金術的三元素與四元素說。
2. 觀看影片<化學之父-波以耳(下)>（個人覺得看到影片中煉金術師被抓走就好）。
3. 提問讓學生重述波以耳反駁的三個論點，並與學生討論反駁的重點是什麼。
4. 提起重點：波以耳認為元素是組成物質的最基本的單位。

B. 拆解蛋糕活動

1. 老師說明待會我們要嘗試拆解一個物體，看看元素到底是什麼。
2. 發下一桌一張蛋糕卡，請各桌學生討論這個蛋糕的組成。
3. 老師帶領學生一起拆解這個蛋糕，用心智圖的方式繪出蛋糕的組成。
4. 大概畫了三輪，就可以把肉眼可見的組成拆解完。問學生是否還可以再拆成更小的東西？（學生回答可以，只是不想再畫了ＸＤ）
5. 重新收斂一次：波以耳認為元素是組成世上所有物質的最小單位（註解三）。

//註3// 現在知道構成物質的最小單位並不是元素，還有更小的東西。可以強調這裡是波以耳當時的想法。這也與當時的技術有關。

圖、利用心智圖拆解蛋糕的組成。

[段落三] 實驗課：火柴火箭實驗

1. 實驗前說明實驗安全守則，因為會用到火，而且會有發射的動作，需要有相對應的防護措施：準備濕抹布與戴上防護鏡。（學生有回答那射到身體其他地方怎麼辦？好問題，若可以的話，就準備實驗衣給學生穿吧～）
2. 準備播放影片<自製火柴火箭>，請學生注意看實驗步驟。
3. 老師一段一段暫停，將每個步驟的重點寫在白板上，也要求學生寫在實驗記錄本上。（目的是待會能看著步驟好好操作，同時也強調寫清楚實驗步驟的重要。）
4. 確認學生知道步驟後，發下材料讓學生動手製作火箭。
5. 老師巡視，觀察學生的處理手法，可以發現學生常常會忽略掉一些細節、或是沒注意到製作的小撇步。老師可以斟酌全班的狀況，一對一解釋，或是帶著全班一起做某步驟。
6. 完成火箭後，請全班戴上護目鏡集合到發射處，輪流施放。
7. 操作時會發現很多火箭是做失敗的，這時請學生將結果記錄在實驗記錄本上，並且嘗試寫出「失敗的可能原因」。
8. 看時間狀況，讓學生多做幾次，並作紀錄。
9. 活動收尾，請學生收拾環境。
10. （最後讓學生嘗試點火柴，因為很多人都沒摸過火柴..)

圖、學生按照步驟製作火柴火箭。

圖、為什麼有人戴護目鏡可以戴得那麼潮？

＃大反思

1. 其實在今天的提問過程中，發現學生幾乎無法針對問題的重點去回答，也就是說之後的問答過程要再設計詳細一點，而且要教學生什麼是「針對問題本質回答」。
2. 拆解蛋糕的過程中，學生一直嚷嚷著問為什麼不是切真正的蛋糕？（ＸＤ）但其實說真的...可以這樣做沒錯誒，而且學生應該更有感。不過考慮金錢成本（買蛋糕的錢）與時間成本（切蛋糕吃蛋糕花掉的時間），就覺得還是專注在畫心智圖比較好。
3. 今天在提問時也發現，有學生可以很快回答我問題，但是很多人還在思考中，這樣會造成都是只有某人回答問題，之後要有意識的讓每個人都能回答到。
4. 雖然我這次盡量控時讓實驗課有一個小時的時間，但是再扣掉安全守則、筆記抄寫等工作，實際操作時間又被壓縮了，導致最後我沒辦法再花個十到十五分鐘帶大家收斂這次實驗學到的幾個事項。（原本今天想提安全守則、實驗的各種小撇步、以及介紹「變因」這個概念，又得往後延了ＱＱ）
5. 實驗操作時也能明顯觀察到每個學生的個性，有人會不斷嘗試、有人失敗時會自怨自艾、有人很注重細節、有人覺得大概就好。這些細節都很需要時間帶大家反思回顧，這也意味著，得把實驗課的時間再拉長才行。
6. 以目前的安排來看，課程還是塞得太滿，沒關係，再精簡吧～～

圖、小孩的筆記展示。