兒童自然生態展
動手做科學探究:輕鬆運用生活中的材料,培養提問、設計實驗、邏輯思辨與表達能力

動手做科學探究:輕鬆運用生活中的材料,培養提問、設計實驗、邏輯思辨與表達能力

  • 定價:620
  • 優惠價:9558
  • 本商品單次購買10本85折527
  • 運送方式:
  • 臺灣與離島
  • 海外
  • 可配送點:台灣、蘭嶼、綠島、澎湖、金門、馬祖
  • 可取貨點:台灣、蘭嶼、綠島、澎湖、金門、馬祖
  • 台北、新北、基隆宅配快速到貨(除外地區)
載入中...
  • 分享
 

內容簡介

無需花大錢,就能動手玩科學。

 

科學探究能力是「依邏輯架構,從做中學習」的學門。不是漫無目標的創意發想,而是透過食譜式實驗活動,先熟悉操作過程,了解各項工具的特性與限制,練習數據的收集、紀錄與整理方法,再依不同任務,探討指定變因與規劃實驗設計,或是自行尋找變因與研究方向。

 

本書架構

  • 實驗設計。
  • 研究資料的種類、數據處理與圖表。
  • 20項動手做科學探究活動。
  • 科學報告撰寫。

 

本書特色

  • 器材容易準備且便宜,操作門檻低,活動場地限制小。
  • 針對各主題設計初階、進階與高階的探究任務,逐步提升挑戰性。
  • 橫跨物理、化學、生物及數學領域,不侷限單科,學習更加全面。
  • 兼具質性比較與量化分析訓練,藉由問題討論培養統整能力。
  • 各探究任務皆提供相關學理說明,增加探討深度。

 

臺中市立臺中一中生物科教師  龔雍任 專文推薦

 

國立臺灣大學生命科學系教授、科學教育發展中心主任 于宏燦

國立彰化師範大學生物系特聘教授 鄭夢慈

國立臺灣師範大學科學教育所教授、中華民國科學教育學會理事長 劉湘瑤

國立中山大學生物科學系副教授 顏聖紘

臺北市私立復興國小退休教師  張慎

臺北市立龍門國中教師  陳英杰

嘉義市立嘉義國中教師 黃大裕

數理資優班資深理化教師、劉璿科學基地創辦人 劉睿荷

新竹市立光華國中「阿簡老師」 簡志祥

臺北市立民生國中數理資優班教師 蘇恭彥

共同推薦

 

 

作者介紹

作者簡介

蔡任圃
人稱艦長,國立臺灣師範大學生物學碩士,現任北一女中生物科教師。獲教育部師鐸獎、臺北市特殊優良教師、科展優良指導老師等榮譽,曾擔任臺北市高中生物科輔導團、中山女高數理資優班召集人。

創立蟑螂實驗室(動物行為與生理學實驗室),帶領學生從事昆蟲研究;開發與推廣跨科科學探究活動,與發起「生物學學理解碼運動」;培育科學人才,以「培養科學素養,訓練科學技能,累積科學知識,建立科學態度」為使命。

著有針對高中生的《生物學學理解碼》和《生物學學理解碼2》(皆為紅樹林出版),並獲選「文化部中小學生優良課外讀物」。


相關著作:《生物學學理解碼2:從生物化學、細胞、生理、演化到遺傳,完整剖析35個高中生物學疑難案例》《生物學學理解碼:從研究史、生態、生理到分子生物,完整剖析39個高中生物學疑難案例》

 

目錄

自 序 依邏輯架構,從做中學習
推薦序 培養獨立研究能力的第一步 

實驗設計:以邏輯辯證的方式證明特定因子的效應

研究資料的種類、數據處理與科學圖表

動手做科學:科學探究活動

01   任務主題︱BMI大比拼與跳動的銅板:取樣與平均
       初階活動︱身高體重指數的調查與比較 
       進階探究︱擲錢幣之各種結果的機率      
       高階研究︱肥胖程度與年齡的關係

02   任務主題︱英雄氣長:人體憋氣時間的測量與影響憋氣時間的因子
       初階活動︱肺內殘餘空氣量對最長憋氣時間的影響   
       進階探究︱套袋呼吸與過度換氣對最長憋氣時間的影響      
       高階研究︱分段呼氣是否會增加最長憋氣時間

03   任務主題︱彈指之間:手指敲擊頻率的測量與影響手指運動速度的因子
       初階活動︱手指敲擊頻率的個體差異與左右手的比較          
       進階探究︱溫度高低對手指敲擊頻率的影響    
       高階研究︱兩指與單指敲擊頻率的比較

04   任務主題︱眨眨眼:眼瞼反射的性質與影響其調節作用的因子 
       初階活動︱雙眼或單眼、全張或半開對不眨眼最長時間的影響    
       進階探究︱戴上蛙鏡或滴生理食鹽水對不眨眼最長時間的影響
       高階研究︱光強弱對不眨眼最長時間的影響

05   任務主題︱紙潛艇:影響紙張密度與氣體在水中溶解度的因子
       初階活動︱影響紙張密度的因子
       進階探究︱影響氣體在水中溶解度的因子
       高階研究︱溫度對紙片沉入水中現象的影響

06   任務主題︱看遠看近:看清楚之最近距離的測量與影響眼睛聚焦的因子
       初階活動︱慣用眼的判斷
       進階探究︱性別、年齡對「可看清楚近物的最近距離」的影響
       高階研究︱眼鏡對「可看清楚近物的最近距離」的影響

07   任務主題︱白江起雲霧:酸鹼質變化對豆漿產生固形物的效應
       初階活動︱哪些物質可引發豆漿產生固形物
       進階探究︱豆漿在哪個pH值時會產生凝集
       高階研究︱已凝集的蛋白質可否再度溶解

08   任務主題︱苗小葉大:葉片大小與在植株上分布的關係
       初階活動︱如何測量葉子的大小
       進階探究︱影響葉子面積與質量的環境因子
       高階研究︱單葉、裂葉與複葉的比葉面積比較

09    任務主題︱黑白碘:維生素C與雙氧水的氧化還原能力
        初階活動︱維生素C與其他物質的抗氧化能力比較
        進階探究︱如何量化抗氧化力
        高階研究︱接觸空氣的時間長短對蘋果汁抗氧化力的影響

10    任務主題︱我的心兒碰碰跳:人體心跳率的測量與探討影響心跳率的因子
        初階活動︱姿勢與憋氣對心跳率的影響
        進階探究︱潛水反射與倒立對心跳率的影響
        高階研究︱溫度對脈搏頻率的影響

11    任務主題︱冷水熱油:探討水與油的熱量傳導與散失等性質
        初階活動︱吸熱能力與表面積對溫度改變速率的效應
        進階探究︱攪拌對水與拉沙油散熱速率的效應
        高階研究︱水面的油是否會使水溫度下降的速率變慢

12    任務主題︱酸鹼合度:蛋白質溶液的酸鹼緩衝性質
        初階活動︱加入酸性或鹼性溶液對水之pH值的影響
        進階探究︱加入酸性或鹼性溶液對脫脂牛奶之pH值變化的效應
        高階研究︱比較脫脂牛奶與豆漿的酸鹼值緩衝範圍

13    任務主題︱綠舟浮沉:影響植物光合作用產氧的因子
        初階活動︱光線是否會影響葉子行光合作用的速率
        進階探究︱綠色的植物構造都會行光合作用嗎
        高階研究︱溶液的酸鹼值對光反應的影響

14    任務主題︱水流面面觀:如何測量流體的流量、流速與截面積
        初階活動︱供水器的製作與流量、流速的測量
        進階探究︱注水器的流量與流速會隨時間改變嗎
        高階研究︱推算各種燒杯的截面積

15    任務主題︱聲形傳意:嘴形與隆巴德效應在聲音訊息傳遞中所扮演的角色
        初階活動︱嘴形在訊息傳遞中所扮演的角色
        進階探究︱聲音的干擾是否會改變說話者的頻率
        高階研究︱干擾音對說話者之聲音頻率的影響

16    任務主題︱魚躍龍門:以虹吸現象探討水管內徑與長度對水流阻力的效應
        初階活動︱水盆的高度對排水速率的效應
        進階探究︱水管的內徑與長度對水流阻力的效應
        高階研究︱比較不同黏滯度之流體的阻力

17    任務主題︱照得住:太陽方位與葉片受光量的關係
        初階活動︱如何測量植物葉片的主要面向
        進階探究︱植株葉片的主要面向會隨著太陽的東昇西落而改變嗎
        高階研究︱不同緯度或不同季節對植物葉片朝向方位與仰角的影響

18    任務主題︱氧碳調:測量動物與植物組織的耗氧與產二氧化碳速率
        初階活動︱測量生物樣本的耗氧速率
        進階探究︱測量生物樣本的產二氧化碳速率
        高階研究︱計算呼吸商以判斷代謝物質

19    任務主題︱尿尿小童:水瓶漏水的孔洞數量、位置與大小對排水水柱性質的效應
        初階活動︱孔洞的數量與位置對排水現象的效應
        進階探究︱不同高度的孔洞,排出的水柱角度與距離有何不同
        高階研究︱孔徑大小對水柱的距離與切線角度的影響

20    任務主題︱汽水真有氣:影響碳酸溶液釋出二氧化碳速率的因子
        初階活動︱不同材質對引發汽水冒氣程度的效應
        進階探究︱酸鹼值與表面張力對引發汽水冒氣程度的效應
        高階研究︱是否濕潤與溫度等因子對汽水冒氣程度的影響

科學報告的撰寫
 

培養獨立研究能力的第一步

龔雍任

12年國民教育希望能把學生培養成終身學習者,為了達到這個目標,從國小到高中都強調要利用生活情境來教學和評量,各種以「素養導向」為名的課程與題型突然變成最熱門的教育關鍵字。學生想要盡早做出架構良好的獨立研究,而教師需要構思各種建構學生能力的課程,不過我們大家都準備好了嗎?

身為在12年國教裡擔任最後一棒的高中生物老師,我必須承認,高中自然科老師在面對這個史無前例的任務時,除了要自己設計課程與教材,還要跨科授課以及符合科學素養等各項挑戰,許多人是手足無措的。另一方面,高中生雖然已經學了9年的自然科學,但是問問他們「你有辦法自己設計一套研究流程,以解決某個疑問嗎」,大部分人也是搖搖頭。台灣的教育理念持續進步,讓人欣喜且自豪,但我們真的很需要先行者給予大家一個範例、一個方向,讓大家可以站在他的肩膀上看得更遠、走得更穩。這個時候,還好我們有蔡任圃老師。

蔡任圃老師(a.k.a 艦長)是我加入師大生物系林金盾教授實驗室時認識的學長,還記得他為了探討各種參數對於蟑螂觸角擺動模式的研究,利用瓦楞紙板自製蟑螂觀測儀器,以紙門控制燈光、空心保麗龍作為跑步機,建構出這個設計起來可能要數萬元的裝置,讓我在心中默默稱他為「實驗裝置的魔術師」。然而,這僅不過是蔡老師的初啼之聲,成為高中老師之後,他持續利用各種手邊容易取得的材料,透過精確的學理作為基礎,設計出一個又一個有趣且極具探究意義的實驗,集結起來便成為這本寶典。

此書適合國小生閱讀,可以從小建構起正確的研究觀念,並用許多生活化的手做小實驗充實暑假與社群時間;此書適合國中生,結合理化、生物與地科的各種實驗,不僅可以配合初階、進階及開放性的探究活動一層一層深入核心,甚至可以以此為基底發展出自己的研究方向;此書也適合高中生,每個看似簡單的活動背後都有不簡單的科學原理剖析,可以從中找到喜歡的關鍵字,上網查資料並爬梳成完整的科普文章,寫出條理清晰的小論文作為自主學習的成果;此書更適合老師參考,不管是科學社群(社團)活動、科學文本補充、跨科探究與實作的演練或是多元選修課程、微課程、校本課程的設計,這本書稱為寶典絕非言過其實。

我認識蔡老師,我相信他不僅是想讓這本書變成孩子的課本、老師的教材,他更想讓此書成為打火機,讓每個看到此書的人都被啟發並且熊熊燃燒。這本書裡有各種有趣的實驗、精準正確的學理探索,更有蔡老師對於科學研究的滿腔熱血。期待大家跟隨艦長的腳步,一起動手做科學探究,厚植台灣的科學研究實力!

(本文作者為臺中市立臺中一中生物科教師兼任第五屆、第十二屆科學班導師)

 

 

詳細資料

  • ISBN:9786269605934
  • 叢書系列:earth
  • 規格:平裝 / 312頁 / 23 x 17 x 1.87 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:11歲~16歲
 

內容連載

自序
 
依邏輯架構,從做中學習
 
科學探究能力是國家競爭力的基礎,多次教改皆對科學探究能力有著不同的詮釋與期許,但科學探究並不好教,也不好學,這是為什麼呢?科學探究能力的教學並不是只有理論、原則的陳述,而是須透過實際演練來訓練研究設計、實驗操作、邏輯思辨與表達分享等能力,且不同的性質的實作經驗旨在訓練不同的探究能力。簡單的說,科學探究能力是一門「依邏輯架構,從做中學習」的學門。若提供科學知識與實驗設計的原則,卻無法在操作中實踐,會讓學習者知其然而不知其所以然,成為知識的承載者而非創造者;但若讓學習者盲目地進行操作,又會淪落成依指令行事的技術員而非能獨立思考的研究者,依然無法習得探究的技能。因此科學探究能力的訓練,應是在建立理論、學理、規則的基礎上,進行有計畫性、經設計的實驗操作,最後透過歸納結論而分享、批判,與回顧檢討而自省、除錯,慢慢訓練成能獨立思考、邏輯辯證、解決問題、分項共進的科學探究人才。本書期望能提供科學知識與實驗設計原則,同時也提供多個科學探究活動的指引,使學習者可學、做兼備。
 
本書內容包含四個章節:「實驗設計」、「研究資料的種類、數據的處理與科學圖表」、「動手做科學-科學探究活動」與「科學報告的撰寫」,期待能從建立科學探究的基礎概念、知識,到透過實作來演練各種探究技能,最後介紹如何將研究成果撰寫成專業的科學報告,來訓練國小高年級至國中階段的孩子,厚實其科學探究能力。本書的編排與設計具有以下的理念與精神:
 
一、由簡而難,先實後虛
 
先透過食譜式的實驗活動,先引導學習者熟悉實驗操作的過程,了解各項工具的特性與限制,也先練習數據的收集、紀錄與整理方法,之後才依不同的任務,探討指定變因與規劃實驗設計,或是自行尋找變因與研究方向。

會員評鑑

5
1人評分
|
1則書評
|
立即評分
user-img
5.0
|
2024/04/14
艦長累積多年的探究實作經驗,畫作具體可行的課程,教師可利用課程模組,一步步帶學生做探究,是一本站在巨人身上看世界的好書,推!
展開

最近瀏覽商品

 

相關活動

  • 【其他】2024采實電子書全書系:春暖花開‧享閱讀,參展書單書85折起、任選3本79折
 

購物說明

若您具有法人身份為常態性且大量購書者,或有特殊作業需求,建議您可洽詢「企業採購」。 

退換貨說明 

會員所購買的商品均享有到貨十天的猶豫期(含例假日)。退回之商品必須於猶豫期內寄回。 

辦理退換貨時,商品必須是全新狀態與完整包裝(請注意保持商品本體、配件、贈品、保證書、原廠包裝及所有附隨文件或資料的完整性,切勿缺漏任何配件或損毀原廠外盒)。退回商品無法回復原狀者,恐將影響退貨權益或需負擔部分費用。 

訂購本商品前請務必詳閱商品退換貨原則 

  • 三采全書系
  • 歐萊禮社方展
  • 尖端月