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意外發現

Accidental Discoveries

意外發現

單元摘要 / Unit Summary

意外還是運氣?藉由詢問核心問題:「如何從意外發現中獲得益處?」讓學生思考生活中因為錯誤而導致意外發現時,如何從中獲得益處,並讓學生分析在當時的情況下,他們運用了哪些技巧及處理方法。讓學生扮演科學家或發明家,受雇為在實驗室中意外發現的某新物質,尋找有利的市場,藉此理解本單元的學習內容。學生研究以下問題:科學家如何利用因錯誤而導致的意外發現,讓我們的世界變得更美好?讓學生尋找:「科學方法如何幫助你達成目標?」問題的答案學生必須為某新物質,尋找有利的市場用途。學生必須運用對於各種物質性質的知識,並透過實驗證明其產品構想可行,最終吸引顧客購買產品。在專題最後,學生將為產品建立標籤,結合學到的所有內容,致力向顧客行銷產品。

課程引導問題 / Curriculum-Framing Questions

  • 核心問題 
    如何從意外事件中獲益?
  • 單元問題  
    過去的科學家,如何利用因錯誤而導致的意外發現,讓我們的世界變得更美好?
    科學方法如何幫助你達成目標?
  • 具體問題  
    要瞭解某物質的物理及化學性質,必須進行哪些研究? 
    質量、體積及密度之間有何關連? 
    如何進行一項科學實驗?

評量計畫 / Assessment Timeline

這項時程依照時間順序,顯示單元過程中正式與非正式的多元評量。以下表格說明每項評量方法,以及使用對象及目的。

評量時程

專題開始前 學生進行專題 並完成任務 專題完成後

  • 討論
  • 日記
  • 預測及觀察圖
  • 物理性質評鑑指標
  • 資料管理圖表
  • 會談
  • 實驗過程評鑑指標
  • 實驗檢核表
  • 利用資料說明評鑑指標
  • 標籤檢核表
  • 省思日記
  • 學生表現評量表

評量

評量過程及目的
先備知識日記 學生透過日記,省思自己犯錯或出現意外時因應之道。教師利用學生分享的資訊,引導課堂討論,並根據學生的經驗調整教學。

物理性質評鑑指標 (doc)


學生在粘液實驗中,可利用評鑑指標引導思考過程,並以評鑑指標作為同儕回饋的依據,評量其他組員的表現。教師可利用評鑑指標評量學生的組織及思考技巧,並調整實驗教學,指出及測量物理的性質。這項評鑑指標可加以調整,以配合不同程度學生的實驗活動: 粘液實驗 (doc), 改良實驗 1 (doc), 改良實驗 2 (doc), 或改良實驗 3 (doc)。
資料管理圖表 資料管理圖表可幫助學生從收集的資料中,建立有意義的解釋,並運用於最後的標籤專題上。教師可在資料表上標註不精準的測量結果,並進行課堂討論。資料表提供整體概況,讓教師瞭解全班的學習狀況,以針對不足之處加強指導。
實驗過程評鑑指標 (doc)
學生在實驗前後及進行中,透過評鑑指標掌控實驗品質,以便進行最後的專題。學生也可利用評鑑指標,評量組員的實驗,並提供回饋,以應用於第二輪的實驗以及最後的專題。教師可利用評鑑指標評量實驗的相關性,並與小組計畫表比較,作為第二輪小組會談提問的依據,以及第二輪實驗的最後評量。
實驗檢核表 (doc)
學生完成實驗後,可利用實驗檢核表掌控進度,並給予其他組員回饋。
會談問題 (doc)
教師與各組會談,在實驗前針對研究計畫及構想提供回饋,以確保學生充分瞭解學習任務,並在實驗完成後,驗證有效性或修正學習方向。學生利用會談記錄進行省思及提問,並釐清實驗步驟。
利用資料說明評鑑指標 (doc)
小組利用這項評鑑指標引導產品標籤的設計,並用以相互評量個人標籤。教師也利用這項評鑑指標進行個別評量及小組整體產品構想評量。
標籤檢核表 (doc)
學生利用標籤檢核表掌握設計標籤的進度,並為其他組員提供回饋。
省思日記 學生透過省思日記,回想如何利用科學方法與技巧,有效完成單元任務。教師也藉此評量學生能否歸納所學的內容,觀察到普遍的錯誤與單元的難度,以便在需要時進行調整。
學生表現評量表 (doc)
教師可利用此評量,評量學生運用新知識的能力。教師也有最後的機會觀察與瞭解學生是否具備評量及推導物質性質的能力。

感謝 / Credits

泰瑞莎馬菲斯(Theresa Maves)參加了英特爾® e 教師計畫,進而發展出這項評量計畫的初步構想,之後再經由教師團隊具體擬出此評量計畫。

意外發現

摘要

年級:6 - 8

學科:物理

主題:物質的性質、人類探索科學的努力,以及科學探究的過程

高層次思考技巧:資訊的分析與綜合、資訊的分類

學習重點:質量、體積、密度、測量法、物質的物理及化學性質

還有實驗性的設計

教學時間:3 週(每 2 天 90 分鐘,或每天 45 分鐘)