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教師組
「汽水真有氣-影響碳酸溶液釋出二氧化碳速率的因子」

  • 參賽者
    • 台北市立第一女子高級中學 蔡任圃
  • 作品說明

    作品符合以下聯合國永續發展目標(SDGs): 3 健康與福祉 4 優質教育

    參考資料包含以下任何五大館相關內容:


    汽水含在口中,為何口腔內會有"刺刺"的感覺?這是因為飽和的碳酸溶液會釋出許多微小的二氧化碳氣泡,刺激著口腔黏膜。這個現象容易觀察,容易量化,非常適合作為跨科探究的議題,可實踐在課程模組內的達到跨科知識整合、打破了學科分野的理想,並讓學生有機會綜合應用不同學科所學的知識與技能。由於本探究課程會用到汽水,除了能與生活經驗結合,也能有效地增加學生的學習動機與實驗操作的效率(若汽水有剩,學生才有機會喝到)。本作品設計為五週的課程,由核心問題出發,配合情境設計,以素養導向的方式進行科學探究活動,具有循序漸進的特色:先訓練質性觀察而後培養量化分析能力,由食譜式操作延伸至開放式探究。本課程所探討的因子,涵蓋了物理學、化學與生物學的學理概念,讓學生能體驗科學問題常是跨科議題。本課程實作、探究與學理三者並進,課程安排大量實作與探究的機會,也提供相關學理背景的理論模型,讓師生有所依據。

    本課程提供了物體表面的粗糙程度、酸鹼值、表面張力、溫度等變因,也探討唾液、豬肝等樣本的效應,透過科學探究、數據處理、設計實驗、建立模型等學習歷程,最後再透過學理基礎來解釋所觀測到的現象,這些跨科知識包含:亨利定律(Henry's law)、化學反應的平衡常數(equilibrium constant)、勒沙特列原理(Le Châtelier's principle)、催化劑(catalyst)與酵素(enzyme)的性質、味蕾(taste bud)構造、成核作用(nucleation)、拉普拉斯定律(Laplace's law)、表面張力(surface tension)等。本課程的評量方式多為形成性評量,透過作業單、實驗設計、數據分析與統整、報告互評等多元評量方式評估學生的學習成效。

    關鍵字: 碳酸溶液 二氧化碳 跨科探究


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