2013年9月22日

滲透教學裡的泡菜POE

通常這個課程都是先介紹擴散、滲透之後,然後去講細胞泡水、泡鹽水會發生什麼改變,如果老師有時間再作個菜或紅蘿蔔放鹽的示範活動。

除了這樣的進行方式以外,我建議可以試著把整個流程翻轉,課程會發生質變喔(不是變質啦)

我在這個課程之前的顯微鏡課程中,就先讓學生實際觀察過水蘊草加鹽水的顯微變化,以及紅血球細胞加鹽、加水的顯微變化。簡言之,這個科學概念剛要介紹之前,學生已經知道「現象」了。

課堂開始的時候,也不是先講科學概念,而是利用POE的策略,讓學生對現象進行觀察、預測和解釋。兩年前教擴散和滲透時用了海帶芽來當材料(見《海帶芽吸水的POE教學策略》),今年則是改用高麗菜加鹽作泡菜來作為課程主角。

先針對問題:「菜加上鹽會怎樣?」進行預測,然後進行活動,寫下觀察到的現象,然後解釋它,這裡我也配合前兩節觀察過的細胞加鹽的圖片,讓學生把微觀和巨觀的現象作連結。

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POE策略設計的情境通常會讓學生產生認知衝突-「咦?猜的跟做出來的不一樣?」,進而讓學生探索如何解釋自己的觀點與現象之間的差異。不過第一階段的菜加鹽,不太容易產生認知衝突,學生都可以預測出菜會縮小或出水,此外有些學生會遇測變黑、顏色變深,後面這幾點倒是可以產生認知衝突,因為菜葉其實是變淺,甚至變得半透明。

很多老師會害怕進行教室活動,因為怕亂、怕吵、怕準備,其實這些都可以克服,亂是正常,吵要導入討論,準備就叫學生自己來,帶鹽、菜葉、容器就可以,如果真的要做成泡菜,老師準備瓶醋和一些糖就可以。


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雖然我說學生早就能預測出菜會縮小這件事(有些學生甚至拿尺來作事前事後的測量來佐證),不過實際上看到縮小的感覺還是不一樣。
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像他們準備的菜葉,本來是滿滿一盆,但是加上鹽之後就縮成那一點點。從他們的眼神和驚嘆聲,可以知道「認知衝突」正在發生。

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菜葉洗淨後,在盆子中抹上鹽。作泡菜通常會把菜切碎,不過作觀察時倒是先跳過,看到現象之後再撕碎菜葉就可以。

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等到菜葉縮小脫水變軟時,將鹽分洗去,這點一定要徹底作到,這時候可以先吃吃看,如果沒洗乾淨,會非常鹹喔。古早作法可能會讓菜葉自然發酵變酸,不過我們跳過那步驟,可以直接醋和糖調味。

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這次沒有時間繼續往下作的是-如果把已經脫水的菜加到清水中,那會發生什麼事情?

我想這會有更多精彩的討論和猜測出現吧,也會有更多的認知衝突出現,因為學生提出那些細胞被鹽弄死了,所以脫水了,那麼我想反問的是,脫水的組織,死亡的細胞泡在水裡,是否又會讓水進入而組織膨脹呢?我之前讓學生猜測葡萄乾加水會發生什麼事情,就少有人認為他們會膨脹變回葡萄樣,可是那真的會膨脹啊。(見葡萄乾加水會怎樣?

帶活動是不是會很花時間讓課程上不完,其實還好,像這個課程雖然光是作泡菜寫POE,大概用去半節,另外半節就講擴散和滲透,至於植物細胞和動物細胞脫水、膨脹那些個,早在前面顯微鏡課程時,就已經觀察過了,所以提示一下就好。

那個生理食鹽水,可以去藥房買一罐讓學生嘗嘗,在那之前還可以讓學生先猜猜,生理食鹽水吃起來會不會鹹,學生的解釋很有意思喔。不過提醒,藥房的生理食鹽水似乎有外加其他東西,所以味道略奇妙喔。不想買就自己配囉,0.9 % ( w / v ) 生理食鹽水1000 ml,就1000ml的水加 NaCl 9g,可以先用這比例配好一般礦泉水600ml的水要加的5.4g鹽,包好之後發給學生自己加到水瓶中,自己吃吃看到底鹹不鹹?


甚至也能讓學生自己嘗試去作個實驗,洗澡泡清水,手皮會皺,那麼泡生理食鹽水會不會皺?我還是要提醒,那些文章說手皺為了防滑的論述,其實是有些問題的

見 《關於「泡水之後,手指為何產生皺摺」,我想說的是...
「 手皺防滑來自演化」之標題亂下


此外,我甚至想到一個很變態的活動,如果學生剛好手有受傷,也可以讓學生把手指放入來感覺清水、高濃度鹽水和生理食鹽水的不同痛感。下次我如果把紅血球的顯微觀察活動讓每個人來作的話,就讓學生親手試試看這個變態活動吧。


另外一提POE的策略,上週跟眉毛人聊到POE,他推薦這本《invitation to science inquiry》,有不少POE的例子,值得細讀喔。

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