高中學(xué)科中心工作坊課堂上進(jìn)行互動式低溫演示

1、高中學(xué)科中心工作坊：課堂上進(jìn)行互動式低溫演示高雄師大Adept-Lab. 周建和博士、黃之新老師一、 指導(dǎo)單位：教育部二、 主辦單位：臺中一中（普通高級中學(xué)課程物理學(xué)科中心）三、 協(xié)辦單位：國立科學(xué)工藝博物館。四、 參加對象：高中物理種子教師。五、 研習(xí)時地：國立科學(xué)工藝博物館 990305 1300-1600一般教科書會利用圖片和內(nèi)容結(jié)合，引用生活上許多熱學(xué)的現(xiàn)象來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理，但是離看到實(shí)際現(xiàn)象的演示或?qū)嶒?yàn)效果甚遠(yuǎn)。偏偏由於加熱降溫需要時間，熱量散失的控制等等問題，無論教室內(nèi)的教學(xué)演示，或者實(shí)驗(yàn)室裡的實(shí)驗(yàn)，實(shí)施上的確有一些難度，而導(dǎo)致學(xué)生一在學(xué)習(xí)熱學(xué)時會絕得抽象難理解。幾次的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，

2、藉由液態(tài)氮或者乾冰的低溫性質(zhì)，配合適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，進(jìn)行互動式的演示教學(xué)，可以改善以上一些困境。學(xué)生的印象中，液態(tài)氮演示實(shí)驗(yàn)只有在博物館中可見，參加過液態(tài)氮實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)的學(xué)生都會留下深刻印象，如果液態(tài)氮實(shí)驗(yàn)可以走出博物館深入學(xué)校就更好了。因此Adept-實(shí)驗(yàn)室蒐集設(shè)計了一連串驚奇、魔幻般的演示實(shí)驗(yàn)，不但融入科學(xué)內(nèi)涵於演示實(shí)驗(yàn)中，也提供給學(xué)生好吃、好玩、好怕的全新感受。無論在特殊的科學(xué)活動，或者國高中、大學(xué)物理課的融入教學(xué)，都看到不錯的效果。以下介紹幾個互動式低溫演示實(shí)驗(yàn)，以及需要器材。希望能鼓勵更多的教師將低溫演示應(yīng)用至其教學(xué)中，嘉惠學(xué)子。液態(tài)氮演示實(shí)驗(yàn)名稱1. 液態(tài)氮初登場: 介紹杜瓦瓶、悶燒鍋的

3、構(gòu)造，並以此說明保溫瓶的設(shè)計原理2. 霧隱之術(shù)-水煮氮：使用金屬水壺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3. 迎賓噴泉、瘋狂底片盒、恐怖垃圾袋：使用透明壓克力管、底片盒、垃圾袋。4. 能量水誰要喝、吹雞龜比賽、拈花惹草：使用太空杯（便利商店有賣）、愛心氣球、保特瓶、漏斗。5. 小老鼠復(fù)活、消失的彈力球、街頭物理香蕉冰:使用160氣球、彈力球、香蕉、打氣筒。6. 氮煮蛋、電線扒皮術(shù)：使用雞蛋、電線，尖嘴鉗。7. 磁浮列車、急凍超人、燈泡亮不亮:使用超導(dǎo)體、簡易燈泡電路組。8. 魔鬼終結(jié)者T-1000、液氮冰淇淋：制式食材與便捷食材、炒冰與拌冰、甜筒與紙杯、乾冰與液氮使用影片、玉米粉、冰淇淋或者果汁棒、脆皮甜筒。Q&

4、;A:1. 杜瓦瓶不太好找，找大學(xué)理學(xué)院科系實(shí)驗(yàn)室借用是可行的方法。高雄地區(qū)找科工館，或者Adept-實(shí)驗(yàn)室借用。當(dāng)然最好是找機(jī)會幫學(xué)校買一個。2. 高雄填充液態(tài)氮可找精上氣體（073351675）或者聯(lián)華氣體公司。3. 乾冰也可以用來進(jìn)行低溫實(shí)驗(yàn)演示，與液態(tài)氮的演示項(xiàng)目有一些類似，乾冰的取得就不會受設(shè)備的限制太多。但是隨時得思考注意到乾冰是固體，液態(tài)氮是液體的差異。尤其是所衍生的安全上考量。4. 生活上醫(yī)療或餐廳經(jīng)常需要乾冰，所以可以隨時在乾冰店可以買到乾冰。5. 氣球、打氣筒等附件找品美玩具（高雄市建興路232巷一號）。特殊的汽球找氣球?qū)Ｙu店。6. 大部分食品材料可至旺來興或者大賣場尋找。

5、溫度與熱溫度與溫度計1. 溫度計的設(shè)計原理2. 攝氏溫標(biāo)與華氏溫標(biāo)3. 溫標(biāo)換算與自訂溫標(biāo) 熱量與比熱1. 熱量(熱平衡、卡的定義、熱量與溫度變化的關(guān)係探討)2. 比熱(比熱定義、水的高比熱特性)熱對物質(zhì)的影響1. 熱對物質(zhì)體積的影響(熱脹冷縮、水由表面結(jié)冰)2. 熱對物質(zhì)狀態(tài)的影響(熔化、汽化、凝固、凝結(jié)、昇華、凝華等三態(tài)變化)3. 熱對物質(zhì)性質(zhì)的影響熱的傳播方式1. 熱的傳播途徑(傳導(dǎo)、對流、輻射)2. 熱的傳播在日常生活的應(yīng)用(保溫瓶原理、悶燒鍋原理)物質(zhì)的世界認(rèn)識物質(zhì)1. 物質(zhì)三態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、三態(tài)變化)2. 物質(zhì)的變化(物理變化與化學(xué)變化)3. 純物質(zhì)與混合物水溶液1. 水溶液的組成(溶質(zhì)、溶劑、溶液)2. 擴(kuò)散現(xiàn)象3. 重量百分濃度4. 溶液的飽和(飽和溶