国民小学自然与生活科技主题探讨系列.docx

1、国民小学自然与生活科技主题探讨系列 國民小學自然與生活科技主題探討系列 和光玩遊戲 日常生活中，我們脫離不了光，它豐富了我們的世界。.本議題主要是讓兒童從生活經驗中發現光的現象，並藉由光的遊戲和簡單的實驗，利用日常生活小東西來認識“光“，進而主動探索光的基本原理及用途。 設計者：台中縣 新平國小 黃俊豪老師1、 模組結構及使用說明 （一）模組之教學概要圖（二）活動項目一覽表（三）主題探討活動（四）各活動科學智能一覽表（五）學習成就評量2、 模組之系列教學活動 （一）光在哪裡?（觀察與發現）（了解為什麼可以看得見東西及察覺光是直線進行的） （二）鏡子遊戲（實驗與探索）（察覺光的反射現象） （三）

2、光的魔法遊戲（實驗與探索）（探索光的折射現象） （四） 我是光魔術師（經驗分享與概念統整）（探索光的色散現象，自製萬花筒、潛望鏡、針孔相機、彩色陀螺等） 使用說明（1） 本模組可囊括低、中、高年級三個階段，建議低年級可以選擇第（一）大項活動進行，中年級可以選擇第（一）、（二）、（三）、（四）項活動進行，高年級模組正在發展中。（二）建議光學玩具DIY，自製萬花筒、潛望鏡.，可於中年級實施；針孔相機、彩色陀螺等則可列入高年級。 （三）本模組開始之研發向度偏向中年級，目前高年級內容尚在研發中。（四）為了讓學生能自行建構出光的概念，因此在每個實驗出現前，老師應先提問，利用拋出的問題盡量誘導學生自行想出

3、實驗方法或解決問題。模組之教學概要圖 和光玩遊戲在黑暗中看得清東西嗎？如果在黑暗中照鏡子，手電筒要朝向哪裡，才看得清楚呢？馬路上貼有一塊塊的反光器貓眼到底有什麼功用呢？你知道潛望鏡可以幫助你觀察高高的圍牆外的世界嗎？萬花筒怎麼會出現千變萬化的圖案呢？對著哈哈鏡，我看到奇怪的我？走到郊外，原本欣賞的水面美麗倒影，因為突來的一陣風或下雨，水中倒影就模糊不清了！這些現象，到底和光有什麼關係呢？觀察情境察覺問題 沒有光，我們真的就看不見東西了嗎？ 你會把光請到陰暗的地方嗎？光是怎麼走的呢？光通過不同的透明物體，會有哪些現象呢？彩虹是如何形成的？要如何製造人造彩虹呢？光和我們的生活又有哪些關係呢？ 引導

4、討論確定問題 分工合作進行探究 分享經驗整合成果 綜合評鑑推廣應用科學智能之教學目標素養要項達成之科學智能能力指標學習活動項目X1 2 3 4 5過程技能觀察1-2-1-1察覺事物具有可辨識的特徵和屬性. X X 比較與分類1-2-2-1運用感官或現成工具去度量，做量化的比較.1-2-2-2能權宜的運用自訂的標準或自設的工具去度量.1-2-2-3瞭解即使情況一樣，所得的結果未必相同，並察覺引致這種結果的原因1-2-2-4知道依目的(或屬性)不同，可作不同的分類.XX X XXXX 組織與關連1-2-3-1對資料呈現的通則性作描述(例如物體愈大則愈重) 1-2-3-2能形成預測式的假設(例如這球

5、一定跳得高，因) .1-2-3-3能在試驗時控制變因，做定性的觀察XXXXX XXXX 歸納研判與推斷1-2-4-1由資料中整理出規則，提出實驗的結果.1-2-4-2運用實驗結果去解釋發生的現象或推測可能發生的事XXXX XXX傳達1-2-5-1能運用表格、圖表(如解讀資料及登錄資料) 1-2-5-2能傾聽別人的報告，及清楚的表達自己的意思1-2-5-3能由電話、報紙、圖書、網路與媒體獲得資訊 XXXXXXXX 科學本質3-2-0-1知道可用驗證或試驗的方法來查核想法.3-2-0-2察覺只要實驗的情況相同，產生的結果會很相近.3-2-0-3相信現象的變化，都是由某些變因的改變所促成的 XXXX

6、XXXX 科學態度發現樂趣5-2-1-1相信細心的觀察和多一層的詢問，常會有許多的發現.5-2-1-2能由探討活動獲得發現和新的認知，培養出信心及樂趣.5-2-1-3對科學及科學學習的價值持正向態度. XXXX 思考智能批判思考6-2-1-1能由這是什麼？、怎麼會這樣？等角度詢問，提出可探討的問題XXXXXX 創造思考6-2-2-1能常自問怎麼做？，遇事先自行思考解決的辦法.6-2-2-2養成運用相關器材、設備來完成自己構想作品的習慣 XXXXXXXX 解決問題6-2-3-1養成主動參與工作的習慣6-2-3-2養成遇到問題時，先試著確定問題性質，再加以實地處理的習慣 XXXXXXXXXX 科學

7、應用7-2-0-1利用科學知識處理問題(如由氣溫高低來考慮穿衣).7-2-0-2做事時，能運用科學探究的精神和方法.7-2-0-3能安全妥善的使用日常生活中的器具. 科技的發展科技的本質4-2-1-1了解科技在生活中的重要性.4-2-1-2認識科技的特性 科技與社會4-2-2-1體會個人生活與科技的互動關係4-2-2-2認識家庭常用的產品4-2-2-3體會科技與家庭生活的互動關係 （二）活動項目一覽表 項目（活動方式）器材與資源活動內容一、光在哪裡？1.你看見了嗎？2.光通過了嗎？自製暗箱2030cm長塑膠管圖卡光圖簡報1.藉由藏寶盒尋寶遊戲，了解由於有光照射物體，才能看見東西2.設計數項遊戲

8、，發現光的直進現象，並由簡報圖片解是生活中所見光影光照現象二、鏡子遊戲1.鏡中迷宮2.鏡中乾坤鏡子雷射筆利用鏡子設計走迷宮遊戲、寫名字遊戲，發現光的反射現象可以幫我們做很多事三、光的魔法遊戲1.碗底的秘密2.東西放大了嗎？3.誰是神射手杯子、筷子、碗、錢幣、線香、方形透明塑膠盒、玻璃片、放大鏡、各種杯子、插花用海綿、透明水箱、各種魚類圖案貼紙、竹籤1.先讓小朋友由碗底錢幣、筷子折斷、水池變淺等現象，思索如何解答老師的問題並理解實驗原理2.利用射魚遊戲比賽，讓小朋友活用所習得的概念及原理四.我是光魔術師1.美麗的彩虹2.光的玩具DIY三稜鏡、光碟片、鏡子、杯子、吹泡泡、水晶飾品.牛奶盒、紙盒、玻

9、璃、塑膠盒、捲筒軸、湯匙、鋁箔片等生活上的一些小物品1.由彩虹探索光的色散及能活用身邊器材與生活經驗自己創出彩虹2.透過分享同學帶來的市面上的光玩具，探討該玩具如何利用光的特性製成，並由此引發個人的創意，利用身邊器材自製玩具並能互相欣賞(三)主題探討活動和光玩遊戲教學活動流程說明【觀察情境察覺問題】 小朋友天天在陽光下遊玩、嬉戲，沐浴在溫暖的陽光中，卻不清楚周遭與光有關的一些現象的原理。本教學活動從小朋友玩手影遊戲開始，將話題環繞在與光相關的各種經驗，引發一連串問題，由此逐步引導小朋友。【引導討論確定問題】每次藉由老師表演一個小魔術，引發學生探討的興趣，再提出問題，讓小朋友思考解決的方法，嘗試

10、自行設計實驗，藉由一連串的實驗與遊戲，讓學生了解光的部份特性。1.有光才能看見東西2.光是直線前進的3.光照到鏡子時，會以和入射角一樣的角度反射出去。4.光進入不同的透明物體，會產生偏折的反射現象。5.彩虹是光的色散現象6.利用光的特性自製光的玩具【分工合作進行探究】每個實驗儘量先提問，誘導學生想出實驗方法，再進行驗證。進行活動一光在哪裡？1.你看見了嗎？；藉由藏寶盒尋寶遊戲，了解由於有光照射物體，才能看見東西2.光通過了嗎？；設計數項遊戲，發現光的直進現象，並由簡報圖片解是生活中所見光影光照現象進行活動二鏡子遊戲；1.利用鏡子設計走迷宮遊戲、寫名字遊戲，發現光的反射現象可以幫我們做很多事進行

11、活動三光的魔法遊戲；先讓小朋友由碗中錢幣、筷子折斷、水池變淺，思索如何解答老師的問題並理解實驗原理，並利用各種不同裝置，發現物體的形狀或位置會改變或者由全班共同閱讀黑夜真可怕一書，由閱讀活動中探討，主角為什麼不喜歡黑夜？晚上真的看不見東西了嗎？有光能做些什麼呢？等等問題，引發小朋友提出與光相關的各種經驗，可能更易引起小朋友探索光的主動性。黑夜真可怕一書為心靈成長小學系列叢書，艾閣萌全美CMI出版，譯者：邱孟嫺、蕭心玫見附錄2暗箱.jpg見附錄2光.ppt見附錄2走迷宮圖.jpg；對稱.圖.jpg；星板.jpg和光玩遊戲教學活動流程說明【分享經驗整合成果】市面上光的玩具分享探討，討論原理與製作方

12、法。進行活動四我是光魔術師；1.藉由探討生活中的經驗，思考自然界中常見彩虹的出現情形及場所、探索光的色散及能活用身邊器材、生活經驗來創出彩虹；2.蒐集家中線有與光有關的玩具帶來分享，並參考一些光玩具製作方法，再利用身邊器材，創造出擁有個人風格的玩具並能互相欣賞、給予改進意見【綜合評鑑推廣運用】1. 學生學習成就之檢核： 希望透過本模組的學習，學生能養成對周遭現象的探索與觀察興趣 能將所學應用在對周圍現象的解釋、討論 懂得運用身邊器材，進行簡易實驗或工具製作 期望前一個概念的形成， 能引發學生對下一個活動具有設計實驗的能力引發對相關問題的研究興趣，如：1. 望遠鏡為什麼可以看得那麼遠？2. 不同

13、顏色的色光混合後會有什麼變化？3. 只有陽光才能形成七彩的顏色嗎？4. 利用凹凸透鏡可以做些什麼？5. 為什麼老人和小孩戴的眼鏡不一樣？.整個模組的評量方式著重在：合作學習評量及學習過程評量，包括每次的實驗方法盡量由學生自行進行設計，或有的實驗即是一邊實驗及一邊進行前一個概念的評量一、【光在哪裡？】活動指導【教學重點】本活動希望透過暗箱觀察，讓小朋友發現，原來在完全黑暗、沒有任何光線的情況下，無法看見東西，透過不同面的孔洞觀察，能自行歸納出，人們所以能看見周圍的物體，是因為光線照射到物體上，物體如再將反射光送入人的眼睛內，才能被看見。【教學資源】。每組至少一個自製暗箱、塑膠水管、札記1內的圖卡

14、。生活環境中所拍攝的光圖簡報。（如果採取從閱讀讀本引發議題著手，黑夜真可怕一書，最好每人一本）。時間：相連的兩節課光在哪裡？教學示例說明【協助學生確定問題】營造情境舉例：方法一：教師課前將教室窗簾拉上、電燈關掉，小朋友到教室以後，可能引發一連串問題，由此逐步引導小朋友。師：教室為什麼暗暗的呢？師：想想看，有哪些方法可以讓教室更亮呢？一定要有光才能看見東西嗎？ 停電的時候能看見東西嗎？ 半夜起床，你有哪些方法可以讓自己看清東西？ 沒有月亮、星星的夜晚，天空是暗暗的嗎？ 有雲的夜晚，天空會比較亮嗎？為什麼？ 為什麼陽光照射下，才看見房子裡有好多灰塵 在浴室內照鏡子，要開頭頂燈或鏡子前的燈，才閉較容

15、易看輕自己？ 想想看，在生活中，你留意過哪些現象受光的影響或和光有關呢？盡量讓學生充分發表，將問題引導至我們將進行的各種議題。【協助學生獲取資料】1.你看見了嗎？引起動機： 老師取出一個密封式的盒子，問學生：要如何知道盒子裡藏有什麼寶貝？ 用聞的、摸的、搖的都無法知道，你還有什麼方法呢？ 推測看看，開幾個縫才看得到？ 方法二：如果當天陽光普照，老師可以從天氣談起，然後問：我們要怎樣把光請到教室內呢？讓學生討論發表。方法三：取放大鏡，問：你會拿它來做什麼呢？當學生提出可在陽光下聚光時，再由此切入。方法四：從拿出皮影玩偶，玩皮影戲切入。方法五：從讓學生在教室內玩手影遊戲切入探討或者：由全班共同閱讀

16、黑夜真可怕一書，由閱讀活動中探討，主角為什麼不喜歡黑夜？晚上真的看不見東西了嗎？有光能做些什麼呢？等等問題，引發小朋友提出與光相關的各種經驗，可能更易引起小朋友探索光的主動性。教師準備工作：取六個盒子。盒子底層貼上圖案貼紙，各組不同圖形較具挑戰性。其它五面在中央處切割0.2cm寬2cm長的縫隙，上層再以黑色書面紙封住。將紙盒的邊以膠帶封死，避免光從此處進入。見附錄2暗箱.jpg在貼圖形的相對面的孔隙上方，畫上一隻眼睛。光在哪裡？教學示例說明 從不同方向開的縫會影響你的觀察嗎？ 比賽看看，哪一組最先看清楚裡面的東西？ 留意看看每開一個縫，你所觀察到的現象。 說說看，只開一個縫時，能不能看到圖案？

17、 縫開得越多，能看得更清楚嗎？ 還可以採用哪些方法，讓圖案更加清楚？ 從畫眼睛的孔隙觀看，可以看得很清楚嗎？ 眼睛靠在哪一面的縫，會看不到圖案？讓兒童體會到：當光照射到物體表面，物體表面會反射光線，這些光線要再進入我們的眼睛，我們才能看得見東西。【鼓勵學生提出想法】2.光通過了嗎？老師取出三張圖卡，試試看，如果要讓雷射光通過三張打洞的紙板，你會怎麼做呢？進行札記1-1的活動：想想看，紙板為甚麼要排成一直線才能讓光通過呢？從實驗中，你能推測光是怎麼前進的嗎？用手電筒照射有不同鏤空圖案的紙卡，你看到了些什麼？現在試試看，你還有不一樣的玩法嗎？請至少找出三種不同的現象。進行札記1-2的活動：光打在的

18、圖形上，怎麼出現的就是形的圖案呢？如果想讓圖案偏向右側，要怎麼打光？這和光的前進方式有關嗎？紙卡顏色不同，為什麼出現的影子都是黑色的呢？【激勵學生推廣應用】形成性評量1.以管窺物：透過塑膠管，你要怎麼做，才能看到想觀察的東西？當把塑膠管折彎後，能看到剛剛觀察到的物體嗎？怎麼會這樣呢？2.利用光圖簡報：討論光照在不同物體上所產生的變化，影子的形成等等現象。老師事先準備：1.每組三張割好洞的卡紙2.每組三到四張不同大小的鏤空圖案卡紙（紙張顏色不同）。3.雷射筆、手電筒每組一枝。附錄：札記1從活動中，小朋友可能發現：1.改變光源與紙卡的距離，圖案的大小與清晰度會有變化2.光源晃動，圖形也晃動。3.從

19、左側照光，圖案出現在右側。4.圖形重疊時，只出現小的圖案。5.圖卡顛倒重疊，沒有鏤空處，光無法通過，不會出現圖案6.將圖案做部份性重疊，可以組合出不一樣的圖形所有札記請見附件一學生自行操作，並提出發現及看法教師搜集光透過百葉窗投射進來的光束、樹底下的光影、光照射不同物體產生的現象等照片。光圖簡報見附件二（二）【鏡子遊戲】活動指導【教學重點】本活動透過讓小朋友利用鏡子走迷宮、寫自己的名字，發現光的反射原理，入射角會和反射角相同，並能將反射現象活用在生活中。【教學資源】。每人一面鏡子、多種迷宮圖案、星星圖案。每組一枝雷射筆、畫星星遮住眼睛直視圖案的盒子。時間：連續的兩節課鏡子遊戲教學示例說明【協助

20、學生確定問題】情境引導：心有靈犀遊戲-動動腦想想看，當你們背對老師時，用什麼方法可以看到老師在黑板上寫的數字？活動方式：老師在黑板上寫下一些數字，先讓學生利用周遭的資源或器材，尋找答案，再使用鏡子，看能不能讀出正確的數字，並發表鏡中影像與黑板上字的有何差異，以及不同角度的觀察結果。從鏡子裡看到的字和老師寫的數字有什麼不同？怎麼做，才能正確且流利的念出老師寫的一長串數字呢？【協助學生獲取資料】1.鏡子裡的世界走迷宮遊戲：想想看，透過鏡子，想又快又準的走完迷宮圖形，你會注意些什麼呢？透過鏡子畫圖形，妳遇到哪些難題？鏡子裡的影像和實際圖形有哪些差別？導入對稱圖形：發下只呈現一半的圖形，問小朋友：這些

21、圖形有什麼相同的特徵？做做看，用什麼方法可以看到圖形的全貌？並說說你的理由。故事引導：利用鏡子還可以做哪些事？三國時期，孔明借東風打敗敵人，你知道在古希臘時代，也有一個偉大的科學家，利用光打敗敵人嗎？形成性評量：小朋友整組先討論看看，如果你們是阿基米德，會怎麼樣利用光，打敗敵人？故事時間：借日光擊敗敵人的阿基米德暗示小朋友利用週遭的環境，如教室後櫃子的玻璃協助自己尋找答案老師可以先簡單的寫出3個數字，在小朋友提出方法後，發給每人一面鏡子，從黑板左側到右側寫滿數字，讓學生發現需移動鏡子角度才能讀出所有數字進行札記2-1的活動：每人兩張不一樣的迷宮圖案每人一張星圖每人一張對稱圖形先讓小朋友動腦想想

22、看，他應如何利用光來打敗敵人？透過什麼工具協助？評量學生是否能活用前面鏡子反射光的特性科學家阿基米德的故事見附錄光的故事.jpg鏡子遊戲教學示例說明【鼓勵學生提出想法】2.鏡中玄機：閃示卡遊戲： 先發給學生答案紙，提醒學生，當看到閃示卡時，看出是誰的名字立刻寫出來，而該主角要提出如何讓自己的名字回覆正確字體的方法（及鏡子是擺在紙卡的左右或上下方） 你如何看出閃示卡上的字是誰的名字呢？ 你會用什麼方法讓老師閃示卡上的名字是正確的寫法呢？做做看，要怎麼寫才能使鏡子內出現你的名字是正確的呢？從鏡子裡看到的影像和你寫的字有什麼不同？【激勵學生推廣應用】想想看，光照到鏡子後到底是怎麼走的呢？我們要怎麼知

23、道光的行進路線？你曾經在哪裡、什麼情況下看到一條條的光？小組共同討論，用什麼方法才能看到雷射光射出的一條光束？進行札記3-1的實驗，觀察光進入鏡子後的反射情況，並作紀錄。老師事先做好幾張字體是上下或左右相反的學生姓名卡進行札記2-2的活動：雷射筆老師提供各組較粗糙的紙、布、磨砂紙、滑鼠墊. 等。將雷射筆平貼著物體表面照射，可以看到呈現條狀光，尤其表面粗糙的物體效果會更好（三）【光的魔法遊戲】活動指導【教學重點】1.本活動透過讓小朋友發現碗中錢幣加水後看得見、筷子在水中的形狀改變，經由不同的裝置觀察同樣的字體，卻產生不一樣的視覺效果，發現光的折射特性，並能將對折射現象的理解，活用在射魚遊戲中。2

24、.光的折射：光透過不同的透明物體，會因形進的速度不同，而出現物體好像形狀或位置改變的現象【教學資源】。每組一枝雷射筆、杯子、竹筷、碗、錢幣、線香、尺、玻璃片、夾鏈式塑膠袋、放大鏡、各種杯子如：凹底果凍盒、燒瓶、燒杯、方形透明塑膠盒等。時間：連續的兩節課光的魔法遊戲教學示例說明【協助學生確定問題】一、碗底的祕密引起動機：1.講桌上擺置一個碗，讓小朋友思考利用什麼方法，就可以在座位上看到碗裡裝有什麼東西？如果不移動座位，有哪些方法可以猜出碗裡的東西呢？2.提出方法並分組實驗摸索探究3.討論看看加了水後，碗底錢幣就看得見的原因加了水後，碗底錢幣怎麼好像浮起來了呢？【協助學生獲取資料】1. 小組討論用

25、什麼方法，可以看出光從水中進入空氣中是怎麼走的呢？2.各組提出方法，並由全班發表修正出利用茶水及煙霧，觀察雷射光進入不同物體的路徑變化3.畫下光的行進路徑，討論和碗中錢幣的相似現象【鼓勵學生提出想法】筷子斷了嗎？活動：碗中錢幣加水後看得見，那麼如果將筷子放入加水的杯子，推測看看，又會有哪些現象呢？1. 以簡報方式呈現札記4內的筷子圖形，讓學生先推測哪些圖形才是筷子在水中的真實樣子。2.小朋友進行實驗驗證想法。3.分享實驗結果。4.比較與碗中裝水的錢幣相似處歸納：當物體的形狀或位置看起來好像改變了，此種現象稱為光的折射。學生能從實驗觀察中，說出水逐漸增加後，碗內的變化老師適時誘導，讓學生根據先前

26、活動二的經驗，想出在方形塑膠盒中裝茶水（或有顏色的水）和煙霧，再利用雷射光斜射進入水中的方法。札記3札記4的圖形筷子、杯子沙拉油游泳池的池底變淺、人站水中變矮等讓學生討論發現，筷子在空氣雨水的交界面折斷較明顯的原因光的魔法遊戲教學示例說明5.推測筷子放入水加油的杯子中，看起來像什麼樣子？6.實作並記錄討論想想看，生活中有哪些現象和這個相似呢？發表生活上曾見過的相似例子【激勵學生推廣應用】二、東西放大了嗎？引起動機：仔細看看，老師要變一個小魔術哦！老師將一把顏色鮮豔的尺直直放入圓形透明塑膠杯的杯緣（靠學生那側），再漸漸將尺往老師這側移動，讓學生發現尺逐漸放大的現象，然後將尺往前、往後斜放；改以方形塑膠盒重複這些動作做一次想想看，怎麼會有這些不同現象呢？鼓勵學生發表，但不需要先給