2013年1月4日

科學玩具-物性-木棉絮語(烽火連三月)


話說去年三月間,載著妻小回高雄老家時,在楠梓交流道附近發現一團團飛舞的棉絮,往旁邊一看,原來是滿地的木棉花團覆蓋住了青草,讓地染了一層清白,當下決定停車道路旁,撿拾一些回去當教材。順手拿了個裝飲料的塑膠袋,用不自然的材料去包住自然的材料。
以下是一段小朋友內心戲的描述~~
  我說道:「把鼻,你走吧。」爸爸往車外看了看,說:「我撿幾團棉花去。
  你就在此地,不要亂動。」我看那邊人行道的紅磚上有一大片棉花等著爸爸
  。走到路邊紅磚,須打開車門,須跨下去再站起來。父親是一個胖子,走過
  去自然要費事些。我本來要去的,他不肯,只好讓他去。我看見他戴著無框
  眼鏡,穿著23號籃球上衣,一雙藍白拖,奮力地挪到車門旁,慢慢將腳跨出
  去,尚不大難。可是他穿過車道,要跳上那邊紅磚道,就不容易了。他用兩
  腳夾著拖鞋,右腳再向上縮;他肥胖的身子向左微傾,顯出努力的樣子。這
  時我看見他的背影,我的淚很快地流下來了。我趕緊拭乾了淚,怕他看見,
  也怕媽媽看見。我再向外看時,他已抱了雪白的棉絮往回走了。過快車道時
  ,他先將棉絮整包拎在手上,自己拖著步伐,也拖著拖鞋走。到這邊時,在
  後座的我無法過去攙他。他回到車上,將那包棉花一股腦兒放在我的運動短
  褲上。於是撥撥頭上被風吹亂的頭髮,心裏很輕鬆似的,過一會說:「我們
  走囉,到阿嬤家玩!」我望著他開著車。他開了一會兒,回過頭看著我,說
  :「別打開,裏邊的東西會飛出來。」等木棉樹的背影混入來來往往的車陣
  裏,再找不著了,我便轉過來坐下,我的眼淚又來了。
一大包蓬鬆的棉絮可以壓縮成保鮮袋一半的大小
將空氣盡量擠出之後,其實整體體積所佔空間真的不大

每次操作所使用的份量不用太多,一顆果實內的棉絮就夠用好幾年

想用它來作為上課的素材前,必須先把其絹狀纖維拉開,盡量蓬鬆,也就是盡己所能增加其反應總表面積。為什麼要增加表面積呢,想到了嗎?每次介紹到影響化學反應速率的因素時,單一因素中總是要準備課本以外的數種替代實驗,讓學生印象深刻,也能動手操作。鹽酸加大理石雖是一個不錯的實驗,但無論是帶到實驗室或是課堂上操作,總是有危險性,而且酸液善後頗為麻煩,也不環保。
將棉花團弄得更鬆些,越鬆效果越好,驚奇度越大

開始收集木棉花絮是受到科學狂人的影響,在科學論壇中,總是有一些奇人異士在分享教學心得與最新素材,大家也不吝於分享絕技,所以每次聚會總是滿載而歸。幾次分享下來,也發現同一單元能用各種不同的材料作演示,如果材料是身邊可以拿到的,學生印象會更深,往後遇到類似的情境時,也會想起那些國中不會太無聊的自然實驗。每每講到這些材料的來源,學生也會提供身邊相似的例子,教師也能獲得更多額外資源,教學相長下,才能將課程內容拓廣加深。

蓬鬆之後,就是火焰之舞要上場了。為什麼要稱為「烽火連三月」呢?其因之一在於木棉又稱為烽火樹;其二在於二、三、四月間,國中總是在教化學反應速率的單元,將火(溫度)與棉絮(表面積)加在一起表演,皮的學生想睡都難!
班上總是會有一些衝動而且上課不易集中精神的「勇伯仔」,這些人也有可能是操作型的學生。這時一定要他們出來貢獻一下「青春的肉體」,也看看這些平常愛耍嘴皮子的小傢伙們,大難臨頭前是不是真的有勇氣伸手,還是縮手?或是緊張到流手汗,反而將棉絮沾濕黏在手上燒?(不過即使如此,也只是感覺到溫熱而已,不至於燙傷,水的比熱可是大得很呢!如果真的會燙,我只能說這是天意,不可違也~)
未燃燒完的棉絮縮成一團黝黑的物體

燒完之後,有些過於密集的棉絮並無法燃燒完全,但這不是件不好的事,也不是失敗的演示。反倒是此時可以再加入植物纖維與碳水化合物的特性介紹,將課程一氣呵成,才是柑仔店主人王大胖最喜歡的教學模式。

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