怎麼跟孩子談密度的概念?
密度其實說起來似乎很抽象,但是其實又很實際,日常生活中也常常會用到相關的觀念,所以最好的方式還是透過操作來體驗。
在一開始的時候,我們分享什麼物體在水裡面會沉下去或是浮起來?
孩子的第一個概念就是輕與重的想法,但是這其實還不夠具體,因為船很重但是也是會浮起來,而沙子很輕卻會沉到水底下,其實是「密度」。
密度從字面上的意義就是「緊密的程度」,實際上的狀況在物體受到「重力」的影響時,密度大的物體,在相同空間下,受到重力的影響也較大,所以容易向下沉。
這裡又回到比較抽象的概念,所以孩子其實不容易理解,所以我們用一個裝滿塑膠粒的罐子,當我們放進金屬做的螺帽在塑膠粒的表面後再搖晃罐子,我們可以發現螺帽慢慢的就沉下去了,同樣的,我們如果事先將一個木頭物品放在館子底部,在搖晃罐子的時候,我們就可以發現木頭慢慢的浮出來。
這個實驗我們可以體會密度在一些顆粒碰撞之下的慢動作效果,更真實的呈現浮沈之間的關係。
接著我們用染色的鹽水與淡水,來具體呈現密度大的鹽水會沉在密度小的淡水之下,無論是先放鹽水再放淡水,或是先放淡水再放鹽水,都可以達成同樣的結果,但是重點是要輕...輕...放。
所以這裡的操作不單單是密度的特性,同時也是考驗(或是培養)做科學的重要素質,耐心,的重要時刻,我們利用鹽水與淡水,來做成層層分明的「彩虹水」。
實驗操作過程中,可以看到孩子的失敗、想放棄、又不願意放棄、求救、等等的狀態,這些都是非常正常的結果,老師的角色也非常重要,該幫或是不該幫,都要因時、因人而異,重點是要不斷的鼓勵孩子繼續挑戰,也要願意不斷嘗試,因為放棄永遠是最快的一條路,但是要再重新開始點燃嘗試的心,卻是難上加難,所以最重要的就是要確保孩子們願意嘗試。
這一批孩子真的很棒,他們沒有被挫折打敗,還願意不斷的嘗試,有些孩子懂得先降低目標,從六層彩虹水開始做,有些知道要找一個不容易被撞到的地方進行實驗,有些則是願意不斷的嘗試,有些孩子成功之後就願意挑戰更多層的,還有些孩子挑戰成功之後,想要休息一下,然後繼續挑戰。
這些都是學習的面向,沒有什麼對或是錯,因為每個孩子都有不同的需求,需要我們仔細去探尋與回應,到最後還是那一把尺,不要讓孩子失去學習的熱忱。
在密度實驗的驗收階段,我們用調製「夢幻漸層飲料」來當成目標,看看誰可以調出有趣又好喝的飲料。
準備的材料有蝶豆花水、菊花水、咖啡、黑松汽水(透明)、柳橙胡蘿菠汁、健酪、白開水、濃縮檸檬汁、糖水等等,這其中藍色的蝶豆花水碰到酸性會變成紫紅色,則是另一個顏色的區別。
調配中孩子慢慢又發現沒有滴管的協助,要慢慢的將兩種密度其實差沒有很多的液體,倒成兩層其實是有困難的,所以我提供一個3D列印的小流量吸管漏斗當成輔助,之後又用冰塊當成緩衝,兩人一組的調配過程,其實看到許多有趣的畫面,有些孩子失敗的很高興,因為可以喝飲料,有些則是一直在乎飲料種類,結果選到都是類似的顏色,導致分層不清楚,有些孩子調出好看的顏色,也發現真的好喝,也有些則調的太甜喝不下去。
這些過程可以看到當我們願意提供一個嘗試的機會時,孩子是可以大膽的嘗試的,而這也是我們應該要提供的學習方式,因為大膽嘗試之後,才有可能產生新的經驗與刺激,對於學習中的孩子來說,這些是寶貴的,比課本中那些「標準答案」還重要,因為未來他們所要面對的世界,其實都是充滿未知的,他們需要的就是嘗試的勇氣。
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