親手搖出「分層蛋糕」!超吸睛地層實驗,秒懂泥沙怎麼疊!
好的,這是一篇為大眾設計的科普部落格文章,我會將它翻譯成自然、有趣且更貼近台灣口語習慣的中文(台灣華語)。程式碼的部分會保持不動。
我是科學訓練師桑子研,每一天都是一場實驗!
一開始教到「地球科學」這個單元,學生們最常冒出來的疑問就是:「地層到底是什麼東西啊?」就算給他們看課本的圖或照片,他們還是霧煞煞,搞不懂:「它真的會像這樣一層一層疊起來嗎?」、「泥土跟沙子差在哪裡?」
所以,我決定讓大家**親手來「做地層、看地層」,實際操作一次!
我們把「用礫石、沙子、泥土做地層」這個原理變成實體模型。用了不同顏色的材料之後,就能做出視覺上超漂亮、超吸睛的地層!**當學生們眼睛一亮,驚呼:「哇!這個好像蛋糕喔!」「為什麼會跑出這種花紋啊?」那一瞬間,我就心想:「好!成功了!」(笑)
■ 準備材料
材料/用具 |
備註 |
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河沙 |
代替礫石跟沙子(可用園藝用的赤玉土等類似品) |
黑土 |
代替泥土(一般園藝用的就好) |
彩色沸石(小顆粒・紅色) |
代替礫石。可以在百元商店買到。顏色鮮豔、效果超棒! |
試管(Φ18) |
一人或一組一根。塑膠材質的也沒問題 |
試管架 |
用來靜置試管 |
塑膠杯 |
用來混和、量取材料。可替代培養皿 |
盤狀容器(淺盤) |
當作混和材料的工作區 |
藥勺 |
用來量取材料(一大平匙約等於一小茶匙的量) |
沸石(Zeolite)
|
河沙(川砂)
|
土的部分,我們使用的是黑土(黒土)。
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■ 實驗一:一起來做地層吧!
① 用藥勺取黑土兩滿匙,再取河沙兩滿匙,放進盤狀容器裡,用藥勺徹底攪拌均勻。
② 用藥勺取三滿匙步驟①混合好的材料,放進試管裡。
③ 往步驟②的試管裡加水,加到七分滿左右。
④ 用大拇指按住試管口當作蓋子,用力搖晃試管,讓材料和水充分混合。接著,大拇指不要放開,將試管倒立一次,再立刻放回試管架上靜置,觀察一陣子。
⑤ 畫下觀察到的樣子,然後思考為什麼會變成這樣。實際操作「實驗一」的結果如下圖:
看吧!是不是按照礫石、沙子、泥土的順序分層了呢?這是學生們畫下的素描圖:
■ 實驗二:模擬地層的堆疊過程
⑥ 在步驟⑤的試管裡,再加入兩匙步驟②的混合材料。靜置一會兒之後,再加兩匙進去。
⑦ 畫下觀察到的樣子,思考地層是如何堆疊形成的。
「實驗二」的結果如下圖所示:
就算不用彩色沸石,只用沙子和黑土也能做出成功的地層喔!
■ 老師的心得&教學建議
• 沸石的紅色很顯眼,大大提高學生想畫素描的意願。
• 每一組**搖晃和倒水的順序可能不同,做出來的花紋也會有差異,學生們就會熱烈討論:「為什麼會這樣?」「跟我們這組的不一樣耶!」
• 透過不斷觀察,學生們畫出來的素描圖會越來越精準,對於培養觀察力非常有幫助。
• 觀察完畢後,讓學生發表「為什麼會這樣分層」,他們就會自然而然提到顆粒大小、比重、水的影響等,你會看到他們把科學知識「內化」成自己的話語**的瞬間!
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