高中学科中心工作坊课堂上进行互动式低温演示资料

1、高中學科中心工作坊：課堂上進行互動式低溫演示高雄師大Adept-Lab. 周建和博士、黃之新老師一、 指導單位：教育部二、 主辦單位：台中一中（普通高級中學課程物理學科中心）三、 協辦單位：國立科學工藝博物館。四、 參加對象：高中物理種子教師。五、 研習時地：國立科學工藝博物館 990305 1300-1600一般教科書會利用圖片和內容結合，引用生活上許多熱學的現象來幫助學生學習物理，但是離看到實際現象的演示或實驗效果甚遠。偏偏由於加熱降溫需要時間，熱量散失的控制等等問題，無論教室內的教學演示，或者實驗室裡的實驗，實施上的確有一些難度，而導致學生一在學習熱學時會絕得抽象難理解。幾次的教學經驗，

2、藉由液態氮或者乾冰的低溫性質，配合適當的設計，進行互動式的演示教學，可以改善以上一些困境。學生的印象中，液態氮演示實驗只有在博物館中可見，參加過液態氮實驗演示教學的學生都會留下深刻印象，如果液態氮實驗可以走出博物館深入學校就更好了。因此Adept-實驗室蒐集設計了一連串驚奇、魔幻般的演示實驗，不但融入科學內涵於演示實驗中，也提供給學生好吃、好玩、好怕的全新感受。無論在特殊的科學活動，或者國高中、大學物理課的融入教學，都看到不錯的效果。以下介紹幾個互動式低溫演示實驗，以及需要器材。希望能鼓勵更多的教師將低溫演示應用至其教學中，嘉惠學子。液態氮演示實驗名稱1. 液態氮初登場: 介紹杜瓦瓶、悶燒鍋的

3、構造，並以此說明保溫瓶的設計原理2. 霧隱之術-水煮氮：使用金屬水壺進行實驗。3. 迎賓噴泉、瘋狂底片盒、恐怖垃圾袋：使用透明壓克力管、底片盒、垃圾袋。4. 能量水誰要喝、吹雞龜比賽、拈花惹草：使用太空杯（便利商店有賣）、愛心氣球、保特瓶、漏斗。5. 小老鼠復活、消失的彈力球、街頭物理香蕉冰:使用160氣球、彈力球、香蕉、打氣筒。6. 氮煮蛋、電線扒皮術：使用雞蛋、電線，尖嘴鉗。7. 磁浮列車、急凍超人、燈泡亮不亮:使用超導體、簡易燈泡電路組。8. 魔鬼終結者T-1000、液氮冰淇淋：制式食材與便捷食材、炒冰與拌冰、甜筒與紙杯、乾冰與液氮使用影片、玉米粉、冰淇淋或者果汁棒、脆皮甜筒。Q&

4、;A:1. 杜瓦瓶不太好找，找大學理學院科系實驗室借用是可行的方法。高雄地區找科工館，或者Adept-實驗室借用。當然最好是找機會幫學校買一個。2. 高雄填充液態氮可找精上氣體（073351675）或者聯華氣體公司。3. 乾冰也可以用來進行低溫實驗演示，與液態氮的演示項目有一些類似，乾冰的取得就不會受設備的限制太多。但是隨時得思考注意到乾冰是固體，液態氮是液體的差異。尤其是所衍生的安全上考量。4. 生活上醫療或餐廳經常需要乾冰，所以可以隨時在乾冰店可以買到乾冰。5. 氣球、打氣筒等附件找品美玩具（高雄市建興路232巷一號）。特殊的汽球找氣球專賣店。6. 大部分食品材料可至旺來興或者大賣場尋找。

5、溫度與熱溫度與溫度計1. 溫度計的設計原理2. 攝氏溫標與華氏溫標3. 溫標換算與自訂溫標 熱量與比熱1. 熱量(熱平衡、卡的定義、熱量與溫度變化的關係探討)2. 比熱(比熱定義、水的高比熱特性)熱對物質的影響1. 熱對物質體積的影響(熱脹冷縮、水由表面結冰)2. 熱對物質狀態的影響(熔化、汽化、凝固、凝結、昇華、凝華等三態變化)3. 熱對物質性質的影響熱的傳播方式1. 熱的傳播途徑(傳導、對流、輻射)2. 熱的傳播在日常生活的應用(保溫瓶原理、悶燒鍋原理)物質的世界認識物質1. 物質三態(固態、液態、氣態、三態變化)2. 物質的變化(物理變化與化學變化)3. 純物質與混合物水溶液1. 水溶液的組成(溶質、溶劑、溶液)2. 擴散現象3. 重量百分濃度4. 溶液的飽和(飽和溶