用手指頭泡水做的十分鐘實驗

 以下介紹的這個實驗是在這樣的討論脈絡下進行的。

在學完了教科書內的知識:紅血球放在清水中會脹破、放在生理食鹽水不會改變、放在濃鹽水裡會縮小。

然後我就問了學生:「你們平常洗澡是用清水洗吧?那麼你的細胞會一個個脹破囉?你們洗澡洗了十幾年了,脹破了嗎?」

我接著說:「如果沒有脹破,那就是教科書寫的是錯的嗎?」

再來又拋出一個問題:「那你們喝水呢?喝清水還是生理食鹽水?」

拋出了一些認知衝突的問題之後,接著就是收割學生的答案

例如有學生說

「還是會脹破,就像是每次洗澡都可以搓出一些屑屑」

「應該不會脹破,因為皮膚會保護」

「喝水不會脹破,因為身體會稀釋」

無論這些答案是對是錯,都是對現象的猜測和推測原因,都是值得被鼓勵提出的。


我再繼續問,「如果清水會讓你細胞膨脹,為什麼洗完澡手會皺皺的?」

這樣的問題總是可以引起很多兩極化的答案,像是

「因為其實是萎縮,所以才會變皺」

「膨脹把皮撐開了,所以才會皺皺的」(我追問這樣的答案,籃球打了氣膨脹之後會變皺嗎?為什麼皮膚膨脹反而變皺?)

在這裡先打住,我不打算在這解決這個問題答案,我們來做個實驗吧。

很簡單的實驗材料,每個人三個小杯子,各裝了飽和鹽水、生理食鹽水、清水,就這樣,還有大家的手指頭。




我拋下了這個實驗問題「手指放到不同濃度的水哩,會發生什麼事情?」,請大家在筆記本上寫下假設。

假設包含了預測可能發生的實驗結果,也推測可能的原因。所以不只是寫下哪杯會變皺,而更要寫出「因為....」。在沒有特別說明的情況,很多學生會用自己的經驗來做為原因,例如「放在清水中,手會變皺,因為洗澡的時候就會這樣」

再來就開始作實驗,但實驗需要對照組或稱為控制組。我們可以用另外一隻手當對照組嗎?看看兩手的皮膚相同嗎?顯然不太一樣,那麼還可以用什麼當對照呢?其實就是拍攝實驗前後的差異就可以。

在拍攝了實驗前的手指之後,一聲令下,所有學生把三根手指頭插在三杯水中等待著,只要十分鐘就可以,我讓學生五分鐘的時候先拿起來看一下,然後再插回去。

十分鐘一到,用衛生紙擦乾手指,立刻再拍一張照片做對照,看看到底是不同濃度的鹽水造成的影響有什麼不同,接著請學生紀錄結果。



結果的紀錄必須是客觀的,如果光講變皺或是有點皺,可能不同人就有不同的形容詞。你要怎麼將質性的描述變成量化的描述呢?如何測量皺的程度?

寫完了結果表格之後,接著就是結論的撰寫。

在結論中,需要把結果簡要說明清楚之外,還要再說明這些結果的意義是什麼?它有沒有反駁你一開始的主張?或是支持了你的主張?而這些結果又可能是什麼樣的原因造成的。

在學生實驗結果中,幾乎所有學生都猜錯實驗結果,只有一位猜對。所以我相當推薦這種「怎麼做出來跟想像的不一樣」的實驗。

這邊說一下,這樣的實驗結果不單是擴散作用或是滲透作用的原理,處理的對象其實是角質層,所以結果會更不同。


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