元素迷航Chemistry飛船探勘日誌 Day 3 ─從最正確的思考方式進入知識殿堂

元素迷航Chemistry飛船探勘日誌 Day 3 ─從最正確的思考方式進入知識殿堂

時間:暑期輔導第二周,晴朗的周五早晨

降落駐點:新竹市三民國中

經過了上一周腦力激盪,孩子們對於週期表的雛型,有了一次特別的經驗。把握記憶最鮮明的時候,我們繼續往下探索,這次來到了元素之間的組合!

攤開底板與卡牌,同時回顧上周的分類遊戲

 一開始就用正確的方式理解 

科學家們替各個發現的元素命名、並用化學式再為各種分子命名,讓現在的人們得以方便地利用那些符號描述化學反應。

然而元素符號對於孩子而言,是一個全新的語言,如果模糊粗略地去記憶,難免會與先前已接觸過的數學系統與英文符號混淆,最終失去意義。

因此在初踏入這個科學領域時,若能更加觸及正確化學概念,將會帶來更直接有效的學習。

「小粒子的數量,展現獨一無二的特性,個性互補的泡泡才能安定的結合。」

元素迷航遊戲故事中寫著令人幻想的一段文字,傳達背後的重要概念,八隅體法則(octet rule)。

簡單來說,當組成元素的價殼層有八顆電子時,分子性質會相對穩定。把握這個大原則,我們讓孩子自行組合卡牌,在嘗試中學習。

對於尚未接觸共價鍵、離子鍵與金屬鍵的學生來說,每當遇上一個分子,通常不容易從鍵結特性去聯想,但在卡牌遊戲中,只要會數數、確認牌面上點點的數量,便可以得到合理的化學式。

透明卡牌的設計正好能清楚呈現點點的分布

從貼近生活的例子切入,當我們問孩子「二氧化碳」的分子式是什麼,他們能用過去經驗回答出「CO2」。

接下來我們用卡牌作示範,讓他們發現碳卡與兩張氧卡之間共用了點點,產生符合遊戲規則的泡泡團,同樣的例子還有水(H2O)、食鹽(NaCl)。

透過卡牌的引導,讓孩子對於化合物的認知,從淺表層的名字記憶,開始深入到鍵結的機制。

將組合成功的泡泡團記錄下來,可提供老師確認學生學習歷程

 遊戲教育,觀察和耐心等待是最大重點 

開放式的探索,免不了得到天馬行空不合邏輯的結果,此時老師可以多加留意孩子所提出的疑問,找出學習的盲點。

有些孩子在過程中發現,上周排的週期表似乎有暗示的功能,同一家族的元素好像都能成功與另一家族組合在一起、有些是一對一組合,而有些則是一對多張卡牌。

這些都是相當值得鼓勵的發現,正巧和往後將會學習到的週期表性質與化合比例的概念相呼應。

 

艦長感想:

組合卡牌時,普遍的疑慮是這樣的物質到底存不存在?或是如何能讓泡泡團長得更大?超出學生當下認知範圍的問題,都是很好的誘導因子,「那我們要不要查查看資料?」。好奇心觸發學習的開關,就會帶來主動學習的契機。

同儕間討論在這堂課扮演了相當重要的角色,大家對於組合的卡牌是否正確,紛紛提出自己的看法,引發認同或質疑。老師從旁偵錯並給予提示,能讓小組討論更順利。有了親自動手試誤的體驗,然後獲得結論的成就感,可以大幅降低孩子為了避免犯錯而死背硬記的習慣,建立健康的學習態度。

文/吳冠萱、編輯/林佳瑩

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